ITMI940397A1 - Scambiatore di calore, in particolare radiatore dell'aria di sovralimentazione di un motore a combustione interna - Google Patents

Description

rispetto agli altri, ovvero secondi, canali.

Descrizione del trovato

L'invenzione si riferisce, conformemente alla definizione introduttiva della rivendicazione 1, ad uno scambiatore di calore noto dal US-A 4592 414. Nel caso noto di volta in volta in corrispondenza dei due lati di estremità delle piastre giacenti l'una sopra all'altra devono essere eseguiti gli uni vicino agli altri, rispettivamente a coppie, tubi di afflusso e/oppure tubi di deflusso, rispettivamente tubi di distributore. In relazione a ciò la distanza tra le piastre — nella direzione longitudinale dei tubi di afflusso, rispettivamente di deflusso, da produrre — ha luogo principalmente per mezzo di parti di piastre localmente incavate, le quali di volta in volta — per coppia di piastre associata in modo complementare — racchiudono cavità; queste cavità, nella disposizione in sovrapposizione delle coppie di piastre, formano strutture di tubi di afflusso, rispettivamente tubi di deflusso, e comunicano attraverso aperture nelle parti di piastre incavate, laddove collegamenti tubolari locali vengono approntati mediante impegno alternativo di flange in aperture associate in corrispondenza delle parti di piastre disposte l'una sopra all'altra; per la rispettiva separazione locale in un tubo di afflusso e in un tubo di deflusso possono essere approntate incavature, rispettivamente separabili interamente l'una dall'altra, di parti di piastre stampate a guisa di nasello.

Nel caso noto ciascuna coppia di piastre racchiude uno o due canali (conduzione monocorrente oppure conduzione a due correnti) per il fluido ricevente calore, laddove questi canali in corrispondenza delle loro estremità si raccordano rispettivamente nelle incavature spazialmente allargate di un tubo di afflusso o di un tubo di deflusso; in relazione a ciò ciascuna coppia di piastre lungo zone marginali esterne comuni è sostenuta, rispettivamente supportata, l'una contro l'altra a guisa di flangia, rispettivamente di listello .

Il caso noto richiede un dispendio di deformazione, rispettivamente stampaggio dispendioso, complicato e fortemente incidente sui costi, per le piastre in combinazione con spessori di parete delle piastre relativamente grandi, per conseguire una costruzione meccanicamente stabile ed autoportante. I grandi spessori di parete delle piastre hanno, tra l'altro, i seguenti svantaggi: uno scambio termico non ottimale (passaggio di calore temporalmente ridotto); fabbisogno di materiale relativamente grande; peso relativamene elevato. Poiché nel caso noto tutte le piastre devono essere saldate oppure brasate tra loro, non è praticamente possibile uno "scambio modulare" oppure un completamento "modulare", indipendente dal fornitore, rispettivamente dal fabbricante degli scambiatori di calore, dello scambiatore di calore in accordo a cicli di potenza e di lavoro variabili di motori a combustione interna; in relazione a ciò un "modulo" si riferisce ad una coppia di piastre.

Alla base dell'invenzione è posto il compito di indicare uno scambiatore di calore secondo la definizione introduttiva della rivendicazion 1, il quale, in presenza di un dispendio di fabbricazione e di materiale comparabilmente piccolo (piccolo dispendio di stampaggio/piastre sottili), è relativamente leggero in termini di peso ed in relazione a ciò consente canali di afflusso e canali di deflusso producibili in modo molto semplice, i quali sono ermetizzati in modo ottimale, con dominio delle sollecitazioni termiche, come pure meccaniche, originantesi.

Il compito posto è risolto, secondo l'invenzione, mediante le peculiarità nella parte caratterizzante della rivendicazione 1.

L'invenzione crea una costruzione delle piastre meccanicamente stabile, in particolare nella zona dei tubi di afflusso o di deflusso da produrre, laddove gli anelli impiegati sono fondamentalmente mezzi di supporto, mezzi distanziatori e mezzi di chiusura a tenuta tra le piastre serrate reciprocamente nella direzione longitudinale dei tubi di afflusso o dei tubi di deflusso mediante mezzi di serraggio adatti. In relazione a ciò sussiste la possibilità di produrre anelli singoli interamente oppure parzialmente, oppure per lo meno in corrispondenza delle estremità frontali approntanti la formazione di contatto delle piastre, di un materiale elastico come la gomma; siffatti anelli sarebbero da disporre preferibilmente tra quelle parti di piastra incavate complementarmente, nelle quali il fluido assorbente calore, per esempio acqua di raffredamento, sarebbe da schermare in modo ermetizzante rispetto alle strutture conali della matrice, le quali conducono il fluido cedente calore, per esempio aria molto calda compressa, e le quali sarebbero eventualmente da ermetizzare addizionalmente rispetto all'ambiente esterno dello scambiatore di calore a piastre (zona d'angolo della matrice a piastre).

Nell'ambito dell'invenzione può essere prevista preferibilmente una saldatura esterna, di lato marginale ed ermetizzante, di quelle coppie di piastre a guisa di guscio e complementari, le quali eseguono, rispettivamente racchiudono, rispettivamente strutture a canale per il refrigerante assorbente calore, e le quali racchiudono gli anelli, rispettivamente strutture di distributore lato anelli, per condurre a guisa di tubo il fluido assorbente calore, e distribuirlo uniformemente in modo mirato.

Siffatte coppie di piastre rappresentano moduli scambiabili, rispettivamente se necessario, completabili, dello scambiatore di calore. Siffatti moduli di piastre possono essere disposti su parti reciproche di piastre, le quali sono appiattite rispetto alle parti incavate per gli anelli, in modo serrato reciprocamente e addizionalmente con azione di sostegno. In corrispondenza dei punti di contatto localmente appiattiti possono essere previsti mezzi di centratura delle piastre a guisa di gole e corrispondenti con vincolo geometrico; è però anche possibile prevedere, in corrispondenza di questi punti di formazione di contatto localmente appiattiti, un collegamento di saldatura a punti oppure un collegamento di brasatura forte.

La modalità di costruzione menzionata precedentemente consente un impilaggio in sovrapposizione di moduli saldati in modo finito, laddove per la produzione dei tubi sarebbero da inserire solamente tra due moduli siffatti corrispondenti anelli di guarnizione e/oppure anelli distanziatori. Gli anelli, da ancorare rispettivamente tra le piastre, per i tubi di afflusso o di deflusso della matrice possono essere supportati in modo semplicissimo centrati in posizione, per esempio mediante cavità o sporgenze a guisa di gola, ovverno nervatura, disposte sulle parti delle piastre, oppure risalti a borchia, rispettivamente gole anulari o flange anulari, laddove le flange si possono impegnare in forma di collare in un anello .

Conformazioni vantaggiose dell'invenzione secondo la rivendicazione 1 risultano del resto dalle caratteristiche delle rivendicazioni da 2 fino a 18. L'invenzione viene spiegata ulteriormente a titolo di esempio in base ai disegni, nei quali mostrano:

la figura 1 uno scambiatore di calore, illustrato in prospettiva, come pure schematicamente, come radiatore dell'aria di sovralimentazione a lastre in correlazione con un serraggio delle piastre tra coperchi di chiusura esterni ed un contorno della cassa lato deflusso per il fluido (aria compressa) raffreddato defluente dalla matrice, la figura 2 una struttura a guisa di guscio, vista secondo la sezione II-II della figura 3, di una piastra della matrice con rappresentazione schematica di una matrice tubolare di corrente ad inversione, eseguibile complementarmente, tra una coppia di piastre e la quale è collegata, attraverso sfinestrature, lato anello, a corrispondenti aperture del tubo di afflusso, rispettivamente del tubo di deflusso,

la figura 2a una variante vista secondo II-II della figura 3, però modificata rispetto alla figura 2, relativamente alla disposizione del tubo di adduzione e alla disposizione del tubo di scarico e della matrice, qui in "modalità di costruzione in controcorrente incrociata tripla",

la figura 3 una metà parziale, illustrata come sezione longitudinale, della matrice a piastre nell'esecuzione di un tubo di afflusso nella combinazione di anelli formati da materiale distanziatore metallico e da un materiale di tenuta, per esempio gomma,

la figura 4 una vista in proiezione, sviluppata secondo A-A della figura 3 nel piano del disegno, con illustrazione rispettivamente di una esecuzione di aperture per l'adduzione del fluido (acqua di raffreddamento) assorbente calore, eseguita tra un anello distanziatore ed una piastra,

la figura 5 una vista corrispondente contettualmente alla figura 4 e derivabile secondo A-A dalla figura 3, tuttavia con illustrazione di una seconda forma di esecuzione di aperture, le quali sono conformabili rispettivamente unilateralmente tra gli anelli distanziatori ed una piastra confinante con essi,

la figura 6 una variante della matrice a piastre e dell'esecuzione di tubi di afflusso, modificata rispetto alla figura 3 nel senso che gli anelli distanziatori metallici presentano, in esecuzione delle corrispondenti aperture, una sezione trasversale a forma di U, aperta unilateralmente rispetto ad una piastra,

la figura 7 una variante della matrice a piastre e dell'esecuzione dei tubi di afflusso, modificata in particolare rispetto alla figura 3 nel senso che anelli serrati di volta in volta tra due piastre di coppie adiacenti di piastre sono eseguiti nella combinazione di anelli distanziatori metallici profilati con guarnizioni ad anello a sezione circolare,

la figura 8 una variante vista secondo le figure 3, 6 e 7 e modificata rispetto a questi esempi di esecuzione in particolare nel senso che tutti gli anelli presentano qualità distanzianti ed ermetizzanti e di volta in volta tra superfici, frontali tra loro contrapposte in direzione dell'asse del tubo, presentano cavità per l'alloggiamento di canali integrati a coppie, sul lato delle piastre, per il fluido (acqua di raffreddamento) assorbente il calore, la figura 9 una vista di proiezione, sviluppata secondo B-B della figura 8 nel piano del disegno, per canali cilindrici integrati a guisa di coppie di piastre, fissabili tra cavità reciproche all 'incirca di forma semicircolare di superfici frontali adiacenti di anelli,

la figura 10 una alternativa, vista secondo B-B della figura 8, della figura 9 per sezioni trasversali di canale, qui per esempio esagonali, integrate a guisa di coppia di piastre, racchiudibili tra cavità reciproche all'incirca di forma trapezoidale di superfici frontali adiacenti di anelli,

la figura 11 un dettaglio parziale di matrice, rappresentato sezionato longitudinalmente, dello scambiatore di calore, secondo il quale per esempio il rispettivo anello distanziatore si trova in una cavità anulare, rispettivamente tasca anulare, che sono formate rispettivamente tra parti di piastre sagomate complementarmente e con aperture, e

la figura 12 una sezione longitudinale, racchiudente strutture di canale, di una coppia di piastre con illustrazione di una guarnizione di bloccaggio di gomma amovibile, di lato marginale esterno, come mezzo di collegamento delle piastre.

Secondo la figura 1 le piastre 1, 2, disposte l'una sopra all'altra a guisa di pila, dello scambiatore di calore possono essere serrate reciprocamente tra un coperchio di chiusura superiore ed uno inferiore D, rispettivamente D', con interposizione di listelli di sostegno L, preferibilmente lungo le zone d'angolo anteriori e posteriori. Il serraggio può avere luogo con bulloni, dei quali le relative teste di bullone sono indicate con S. Ai tubi di afflusso e ai tubi di deflusso 7, rispettivamente 7', eseguiti tra le piastre 1, 2 sono associate aperture 5', 5" nel coperchio superiore di chiusura D. Attraverso l'apertura 5' fluido assorbente calore, per esempio acqua di raffreddamento, addotta secondo la freccia K, perviene attraverso il tubo di afflusso 7 in primi canali 4, i quali sono racchiusi, ovvero incorporati, rispettivamente in una coppia delle piastre 1, 2. Sul lato di deflusso i primi canali 4 sono collegati al tubo di deflusso 7', dal quale l'acqua di raffreddamento riscaldata come conseguenza dello scambio termico con il fluido cedente calore addotto, in particolare aria V molto calda del compressore, rispettivamente di sovralimentazione (vedere anche la figura 2), defluisce dall'apertura 5" secondo la freccia K'. Seguendo le linee di contorno esterne R in figura 1 le coppie 1, 2 di piastre possono essere saldate tra loro ermeticamente su bordature flangiformi complementari U, rispettivamente U' (vedere anche le figure 3, 6, 7, 8); preferibilmente può essere impiegata una saldatura a raggio/a rullo di cordonatura, si può però impiegare anche una barasatura forte resistente alle alte temperature.

Le piastre 1, 2 possono essere prodotte di lamiere di acciaio, di acciaio e rame oppure di lamiere di alluminio. Esse formano tra loro intercapedini Z, nelle quali, per mezzo di inserti di lamiera ondulati W, vengono prodotti altri, ovvero secondi, canali 3 estendentisi trasversalmente rispetto ai primi canali 4 e nei quali viene condotto il fluido cedente calore, in particolare aria V di sovralimentazione molto calda, la quale defluisce dalla matrice secondo V' (vedere anche la figura 2) con temperatura considerevolmente ridotta, per essere addotta, attraverso un'apertura della cassa G, come aria di sovralimentazione al rispettivo motore a combustione interna .

La figura 2 va intesa secondo la sezione II-II della figura 3, laddove i rispettivi primi canali 4 vengono condotti con inversione della direzione di corrente (freccia ST), cosicché insieme con la direzione di corrente indicata V, V' del fluido cedente calore, che come aria di sovralimentazione molto calda fluisce attraverso i rispettivi secondi canali 3, si ha uno scambiatore di calore percorso in controcorrente incrociata; conseguentemente in tal caso tramite il campo Fd (figura 2) di primi canali 4 originantisi tra una coppia di piastre 1, 2 da rispettivamente cavità complementari, viene conformata una matrice di tubi di lastre a forma di U, sporgente trasversalmente rispetto al tubo di afflusso ed al tubo di deflusso 7, rispettivamente 7'; essa si trova in collegamento sul lato di afflusso (freccia F) con il tubo di afflusso 7 (figura 2) e sul lato di deflusso (freccia F') con il tubo di deflusso 7'.

La figura 2a illustra un concetto di impiego, possibile nell'ambito dell'invezione, dello scambiatore di calore a piastre in modalità di costruzione in controcorrente incrociata tripla con disposizione contrapposta sostanzialmente diagonalmente dei tubi di afflusso e dei tubi di deflusso 7, rispettivamente 7', da eseguire tra e sulle piastre 1, 2. In relazione a ciò si ha una matrice a canali articolata in tre sezioni di campi tubieri Fdl, Fd2, Fd3 percorsi reciprocamente con direzione contraria, la quale matrice è collegata sul lato di ingreso (F) attraverso corrispondenti anelli 9 con il tubo di afflusso 7 e, sul lato di uscita (F') attraverso corrispondenti anelli 9, con il tubo di deflusso 7'. Contrariamente alla disposizione secondo le figure 1 e 2, secondo la figura 2a per esempio l'ingresso nel tubo di afflusso 7 va inteso disposto in alto e lo scarico del tubo di deflusso 7' va inteso disposto in basso. Del resto le funzioni ed i modi di funzionare della figura 2a corrispondono alla nomenclatura degli indici di riferimento già impiegata in figura 2.

Con contemporanea esecuzione per esempio del tubo di afflusso 7 — praticamente identica con rispettiva esecuzione del tubo di deflusso — le piastre 1, 2 sono fondamentalmente sostenute l'una contro l'altra su anelli e sono serrate nella direzione longitudinale dei tubi, laddove nelle figure 3, 4 e 5 si ha una combinazione di anelli 8 prodotti di un materiale elastico come la gomma e di anelli distanziatori 9 metallici. Una rispettiva coppia di piastre 1, 2 saldatile — come menzionato — sul lato dei bordi (U, U') contiene l'anello distanziatore 9, il quale attraverso sfinestrature 10 si trova in collegamento con i primi canali 4 della matrice; a partire da parti di sostegno 11, 12 di lato marginale ed appiattite reciprocamente le coppie di piastre 1, 2 formano, tra parti 13, 14 sagomate in modo ampliato e complementari (assialmente in relazione all'asse del tubo), le intercapedini Z, nelle quali gli anelli 8 provvedono ad una chiusura a tenuta, serrata sul lato piastre, rispetto agli altri canali 3 ed anche rispetto all'ambiente esterno. Le parti di piastre 13, 14 sagomate in modo ampliato contengono aperture 5 del tubo di afflusso 7, le quali sono rispettivamente circondate dagli anelli 8, rispettivamente 9. Lungo le parti 11, 12 di sostegno può essere prevista una saldatura a punti oppure eventualmente un collegamento di brasatura.

Una coppia saldata 1, 2 di piastre rappresenta un modulo eventualmente scambiabile o, se necessario, completabile. Le sfinestrature 10, rispettivamente 10', degli anelli distanziatori 9 (figure 4 e 5) vengono approntate da cavità, aperte verso una superficie frontale di anello e controsuperf ici, confinanti sui loro lati rispettivamente aperti, della parte 13 rispettivamente sagomata; le sfinestrature 10 così eseguite presentano in figura 4 una sezione trasversale parzialmente — sul lato interno — all'incirca a forma semicircolare e proseguente da lì verso l'esterno all'incirca in forma quadrata; in figura 5 le sfinestrature 10' presentano una sezione trasversale di tipo quadrangolare; i listelli di anello lasciati tra le sfinestrature 10, 10' terminano con un angolo di commettitura ottuso relativamente all'estensione della parte 13.

Nel caso di spessori di parete di lamiera relativamente piccoli per le piastre 1, 2 all'incirca < 0,5 mm, e con forze di serraggio necessarie relativamente piccole si può così creare una costruzione a piastre meccanicamente stabile, la quale nei punti necessari è ermetizzata in modo ottimale (acqua di raffreddamento/aria molto calda). Un eventuale sfalsamento delle piastre, come causa di sollecitazioni termiche oppure di cambiamento di temperatura oppure di sollecitazioni meccaniche, può essere corretto in modo semplicissimo mediante un facile serraggio successivo; ciò vale anche in unione agli esempi restanti (figure da 6 fino a II).

Come illustrato in particolare in unione con le figure 3, 4 e 5, nell'ulteriore conformazione la rispettiva altezza H di una sfinestratura 10, rispettivamente 10', deve essere eseguita <2/3 dello spessore di parete D radiale massimale dell'anello distanziatore 9 e la larghezza B della sfinestratura 10 deve essere eseguita <5 mm; in unione a ciò si può dimensionare preferibilmente la superficie di percorrimento a corrente rispettivamente determinante per una cavità, in un ordine di grandezza di al massimo 1/20 della sezione trasversale di attraversamento di corrente più stretta di un'apertua 5 di un tubo di afflusso o di un tubo di deflusso 7, rispettivamente 7'.

La figura 6 si scosta dalle figure 3, 4 e 5 nel senso che i rispettivi anelli distanziatori 15, i quali sono disposti all'interno di una coppia di piastre 1, 2 saldabile sul lato del bordo, presentano una sezione trasversale a forma di U qui aperta unilateralmente nella direzione longitudinale del canale di afflusso 7; in relazione a ciò gli anelli distanziatori 15 presentano sfinestrature trasversali 16 estendentesi sino ad una loro ala di sostegno libera, attraverso la quale il tubo di afflusso 7 si trova in collegamento, in corrispondenza del rispettivo anello distanziatore 15, con i primi canali 4 della matrice. Le menzionate estremità "libere" delle ali di sostegno poggiano in tal caso di volta in volta saldamente sulla prima parte di piastra 13 sagomata. In caso di stabilità alla forma relativamente elevata siffatti anelli distanziatori 15 portano ad una riduzione di peso non irrilevante .

La figura 7 si scosta dalle figure da 3 fino a 5 per il fatto che al posto degli anelli 8 (figura 3) prodotti di gomma oppure di un materiale elastico come la gomma, sono previsti anelli 16 nella combinazione di un anello distanziatore ed anello di tenuta, i quali contengono, in scanalture circonferenziali di lato frontale, anelli di guarnizione 16" prodotti di gomma oppure di teflon, i quali, con uno schiacciamento locale, poggiano in modo ermetizzante sulle corrispondenti controsuperfici delle parti di piastra 13, 14 sagomate. Nel corso di una profilatura P della superficie ingrandente il passaggio di calore in corrispondenza del contorno dell'anello si può conseguire nello stesso tempo un raffreddamento fortemente efficace di questa combinazione anulare 16', 16", e più precisamente attraverso lo scambio termico dell'acqua di raffreddamento, addotta attraverso il tubo di afflusso 7, con l'aria di compressore molto calda addotta dal sovralimentatore (canali 3 in Z).

Le figure 8, 9 e 10 mostrano un'esecuzione di scambiatore di calore, nella quale tutti gli anelli 17 tra le piastre 1, 2 sono prodotti, quali elementi nello stesso tempo trasmettenti forza di sostegno ed ermetizzanti,.per esempio di una gomma dura; in relazione a ciò tra superfici frontali d'anello contrapposte reciprocamente in direzione d'asse di un tubo da produrre, per esempio tubo di afflusso 7, è fissata una coppia di piastre 1, 2 conformante rispettivamente primi canali 4, rispettivamente 4'; in relazione a ciò le parti 13, 14 sagomate complementarmente e partenti dalle parti di sostegno 11, 12 reciprocamente appiattite, si trovano l'una sopra all'altra parzialmente e, con le aperture 5, direttamente; parzialmente gli anelli 17 racchiudono, in cavità 18 (figura 9), rispettivamente 19 (figura 10) complementari, contenute tra superfici frontali contrapposte, i canali 4 (figura 9), rispettivamente 4' (figura 10) contenuti tra forme di piastre contornate in modo corrispondente, che in figura 9 si presentano con sezione trasversale di forma circolare, rispettivamente cilindricamente, e in figura 10 si presentano con una sezione trasversale poligonale, per esempio, in questo caso, esagonale.

In tutti i tipi di esecuzione discussi sinora è vantaggiosamente possibile che le parti di una coppia di piastre 1, 2, a partire dalle parti di sostegno 11, 12 localmente appiattite, terminanti dopo un lato di estremità, rispettivamente sul lato d'angolo, in direzione su flange di collegamento Q, U' a forma di listello, racchiudono parimenti strutture a canale 20 della matrice; queste possono essere collegate parimenti per esempio al tubo di afflusso 7 attraverso aperture negli anelli, rispettivamente in corrispondenza degli anelli.

Nell'esempio di esecuzione secondo la figura 11 rispettive coppie di piastre 1, 2 racchiudono — relatiamente alla disposizione in sovrapposizione delle aperture corrispondenti 5, per esempio di un tubo di afflusso 7 — tasche T di forma anulare, nelle quali sono disposti rispettivamente anelli 20 distanzianti; questi si trovano in collegamento, in corrispondenza di zone circonferenziali reciprocamente contrapposte, attraverso aperture 21, con i primi canali 4, integrati sul lato piastra, della matrice. In esecuzione localmente distanziante dell'intercapedine Z per i secondi canali 3 della matrice sono previsti ulteriori anelli 22 — comparabili con gli anelli 16' della figura 7 — , i quali con inclusione di ulteriori anelli di tenuta 16" oppure cordoncini di tenuta, si sostengono su superfici di anello, le quali sono formate da parti 13, 14 localmente sagomate in forma di anello oppure incavate delle piastre 1, 2; le prime aperture 5 terminano rispettivamente in flange anulari 23 che si impegnano, con azione centrante, negli anelli 22. Con 24 sono indicati in figura 11 mezzi di centratura degli anelli 20; in relazione a ciò si può trattare di nervature stampate, risalti a borchia o similari.

Anche negli esempi già menzionati ed indicati in particolare nelle figure da 3 fino a 9 gli anelli 8, rispettivamente 16', rispettivamente 17, possono essere incorporati in tasche anulari che sono conformate dalle parti di piastra 13, 14 sagomate.

Secondo la figura 12 al posto di un collegamento locale di ermetizzazione per brasatura oppure saldatura lungo i bordi esterni U, U' delle coppie 1, 2 di piastre può essere previsto un collegamento 25 di ermetizzazione - bloccaggio; in relazione a ciò i bordi esterni U, U' conformanti superiici reciproche di accoppiamento e di sostegno, presentano ganasce 26, 27 sporgenti arrotondate, le quali circondano una circonferenza parziale di un anello o di un cordoncino 28 a guisa di gomma; un tubo di fissaggio 29 fessurato unilateralmente circonda il cordoncino 28 ed impegna ad abbracciamento le ganasce 26, 27 con serraggio reciproco a guisa di pinza dei bordi esterni U, U'.

L'invenzione può essere impiegata anche in uno scambiatore di calore a piastre, nel quale preferibilmente nelle due zone di estremità della matrice delle piastre vengono eseguiti tubi di afflusso e/oppure tubi di deflusso disposti l'uno vicino all'altro parallelamente a distanza; in relazione a ciò per esempio canali 4 separati locamente tra loro possono essere percorsi con direzione reciprocamente contrapposta in rispettivi campi tubolari e possono essere collegati rispettivamente, sul lato di ingresso, ad un tubo di afflusso e, sul lato di uscita, su un tubo di deflusso.

Le caratteristiche descritte più sopra e/oppure illustrate graficamente sono, se non già espressamente rivendicate, parimenti parte integrale dell'invenzione.

Claims (18)

1. Rivendicazioni 1. Scambiatore di calore, in particolare radiatore dell'aria di sovralimentazione di un motore a combustione interna, la cui matrice è costituita di piastre (1, 2) disposte l'una sopra all'altra a guisa di pila, le quali racchiudono canali (3; 4), separati l'uno dall'altro, per due fluidi che partecipano allo scambio termico, e le quali per mezzo di aperture (5) in parti (13, 14) sagomate complementarmente conformano tubi di afflusso e tubi di deflusso (7, 7'), i quali si trovano rispettivamente in collegamento con primi canali (4) della matrice, caratterizzato dal fatto che i tubi di afflusso e i tubi di deflusso (7, 7') sono costituiti di anelli (8, 9) serrati in modo ermetizzante tra le parti (13, 14) sagomate, i quali, in piani di distanza differenti, eseguono un collegamento fluidico con i primi canali (4) oppure un'intercettazione fluidica rispetto ai secondi canali (3) della matrice.
2. 2. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che rispettivamente una coppia di piastre (1, 2) a guisa di guscio, approntante i primi canali (4) della matrice tra sagomature complementari, presenta piastre, le quali lungo bordature (U, U') reciproche sono brasate, oppure saldate, tra loro a tenuta ermetica .
3. 3. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che anelli (8, 17) sono prodotti, per lo meno parzialmente, di gomma oppure di un materiale elastico come la gomma ed intercettano il collegamento fluidico tra un tubo di afflusso o un tubo di deflusso (7, 7') e gli altri canali (3) contenuti in intercapedini (Z) tra le parti (13, 14) sagomate delle piastre .
4. 4. Scambiatore di calore secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dal fatto che gli anelli (8, 9) sono disposti nel rispettivo rivestimento a mantello delle aperture (5), contenute nelle parti (13, 14) sagomate delle piastre, di un tubo di afflusso o tubo di deflusso (7, 7') tra le piaste (1, 2).
5. 5. Scambiatore di calore secondo una o più delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che in una coppia di piastre (1, 2) racchiudente rispettivamente i primi canali (4) della matrice sono incorporati anelli metallici (9, 15), i quali attraverso aperture o sfinestrature (10, 10', 16) si trovano in collegamento con i primi canali (4).
6. 6. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le aperture o sfinestrature (10,10', 16) sono eseguite tra cavità aperte lungo una superficie frontale di un anello (9, 15) e controsuperfici piane di una parte sagomata (13) di piastra, laddove listelli restanti tra le cavità poggiano, racchiudendo un angolo di commettittura ottuso, sulla parte (13) della piastra .
7. 7. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 5 oppure 6, caratterizzato dal fatto che la rispettiva altezza (H) di una sfinestratura (10, 10') è scelta <2/3 dello spessore di parete (D) radiale massimale del rispettivo anello (9) e la larghezza di sfinestratura (B) è scelta <5 mm, laddove la superficie di attraversamento a corrente approntata rispettivamente da una sfinestratura (10, 10') oppure da un canale (4-Figura 9) è dimensionata al massimo a 1/20 della sezione trasversale di attraversamento a corrente rispettivamente più stretta del tubo di afflusso o tubo di deflusso (7, 7').
8. 8. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che gli anelli metallici (15) presentano una sezione trasversale a forma di U, aperta unilateralmente nella direzione longitudinale di un tubo di afflusso o tubo di deflusso (7, 7'), con sfinestrature trasversali (16) terminanti in corrispondenza delle ali di sostegno libere e le quali sono collegate ai primi canali (4).
9. 9. Scambiatore di calore secondo la rivendicazioni 3, caratterizzato dal fatto che l'anello prodotto, per lo meno parzialmente, di gomma è un anello di gomma circondato sulla circonferenza esterna da un anello metallico.
10. 10. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il tubo di afflusso (7) è percorso a corrente da un fluido di raffreddamento ricevente il calore, laddove rispettivamente un anello (16') metallico, intercettante il tubo di afflusso (7) rispetto a fluido molto caldo nei secondi canali (3), sulla circonferenza interna è corredato di una profilatura superficiale (P) aumentante il passaggio termico e poggia, per mezzo di anelli di guarnizione (16") oppure di cordoncini di guarnizione, inseriti in scanalature circonferenziali , su controsuperfici di piastre (2, 1) adiacenti .
11. 11. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che di volta in volta due anelli (17), susseguentisi reciprocamente in direzione dell'asse del tubo ed eseguiti come elementi trasmettenti forza di sostegno ed ermetizzanti, di un tubo di afflusso o tubo di deflusso (7, 7') circondano sagomature, contornate corrispondentemente in cavità complementari (18, 19) contenute tra superfici frontali reciproche, di una coppia (1, 2) di piastre e le quali eseguono insieme i primi canali (4, 4').
12. 12. Scambiatore di calore secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 11, caratterizzato dal fatto che le coppie di piastre (1, 2) in corrispondenza di zone di estremità della matrice a partire da parti di sostegno (11, 12), eseguenti superfici di contatto reciproche, eseguono le parti (13, 14) di piastra, rispettivamente sagomate complementarmente, per gli anelli, laddove le coppie (1, 2) di piastre tra le parti (11, 12) di sostegno racchiudono strutture di canale (20) di lato marginale rispettivamente sagomate complementarmente e le quali sono sollecitabili fluidicamente attraverso gli anelli (9, 15.
13. 13. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che le coppie (1, 2) di piastre sono saldate a punti o brasate sulle parti di sostegno (11, 12).
14. 14. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che le coppie (1, 2) di piastre si impegnano reciprocamente in modo ermetizzante e centrante in corrispondenza delle parti di sostegno (11, 12).
15. 15. Scambiatore di calore secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 14, caratterizzato dal fatto che gli anelli distanziatori e/oppure gli anelli di guarnizione sono centrati, mediante traversini, risalti a borchia, gole, sporgenze o simili in corrispondenza delle rispettive superfici di accoppiamento delle parti sagomate (13, 14) delle piastre.
16. 16. Scambiatore di calore secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 15, caratterizzato dal fatto che i primi anelli (20) sono incorporati rispettivamente in tasche (T) in forma di anello, le quali sono eseguite tra parti, incavate complementarmente, di una coppia di piastre (1, 2).
17. 17. Scambiatore di calore secondo una o parecchie delle rivendicazioni da 1 fino a 16, caratterizzato dal fatto che le aperture (5) di una coppia di piastre (1, 2) per lo meno su un lato sagomato di piastra si raccordano in flange anulari (23) assiali, le quali si impegnano rispettivamente in un anello distanziatore e/oppure di guarnizione (22).
18. 18. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le coppie di piastre (1, 2) sono collegate tra di loro amovibilmente lungo bordature esterne reciproche (U, U') mediante una guarnizione di bloccaggio di gomma (25).