BR102013021362A2 - Heat exchanger component and heat exchange system - Google Patents
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Abstract
Componente trocador de calor e sistema de troca de calor. A presente invenção refere-se a um sistema de troca de calor de alto desempenho, sendo compreendido por aspectos técnicos e funcionais inovadores e capazes de aumentar consideravelmente a capacidade e eficiência na troca de calor sem afetar e/ou comprometer o espaço físico desses equipamentos. Mais particularmente, o referido sistema, conforme a presente invenção compreende um corpo (10) que possui ao menos uma zona de sucção (11) e ao menos uma zona de aspersão (12), entre os quais é gerada uma região (13) para a acomodação de uma unidade de ventilação (v), sendo que dentro do ao menos um canal de sucção (11) é instalado um componente trocador de calor constituído por ao menos duas paredes (15) espaçadas em uma distãncia (y) e devidamente interconectadas por pelo menos um segmento (16), e cujas bordas (17) dessas paredes (15) são posicionadas na entrada do ao menos um canal de sucção (11), e dispostas de forma defasada em uma distância (x).Heat exchanger component and heat exchange system. The present invention relates to a high performance heat exchange system comprising innovative technical and functional aspects capable of considerably increasing heat exchange capacity and efficiency without affecting and / or compromising the physical space of such equipment. More particularly, said system according to the present invention comprises a body (10) having at least one suction zone (11) and at least one sprinkling zone (12), between which a region (13) is generated for accommodation of a ventilation unit (v), wherein within the at least one suction channel (11) a heat exchanger component consisting of at least two walls (15) spaced at a distance (y) and properly interconnected is provided. at least one segment (16), and whose edges (17) of these walls (15) are positioned at the entrance of at least one suction channel (11), and are offset at a distance (x).
Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção para “COMPONENTE TROCADOR DE CALOR e SISTEMA DE TROCA DE CALOR”.Inventive Patent Descriptive Report for "HEAT EXCHANGE COMPONENT and HEAT EXCHANGE SYSTEM".
Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um componente trocador de calor e a um sistema de troca de calor baseado no componente trocador de calor, o qual é preferencialmente destinado à aplicação para resfriamento e/ou aquecimento de compartimentos compactos. Mais particularmente, o sistema de troca de calor, segundo a presente invenção, é projetado para equipamentos eletrodomésticos em geral, mas principalmente os aparelhos refrigeradores compactos, por exemplo, os frigobares.Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger component and a heat exchange system based on the heat exchanger component, which is preferably intended for application for cooling and / or heating of compact compartments. More particularly, the heat exchange system according to the present invention is designed for household appliances in general, but mainly compact refrigerating appliances, for example minibars.
Assim, a invenção em questão revela um sistema de troca de calor de alto desempenho, o que é compreendido por aspectos técnicos e funcionais inovadores e capazes de aumentar consideravelmente a capacidade e eficiência na troca de calor sem afetar e/ou comprometer o espaço físico desses equipamentos.Thus, the present invention reveals a high performance heat exchange system, which is comprised of innovative technical and functional aspects capable of considerably increasing heat exchange capacity and efficiency without affecting and / or compromising the physical space of such heat exchangers. equipments.
Fundamentos da Invenção De acordo com o estado da técnica, é do conhecimento geral que os sistemas de troca de calor são constituídos por um conjunto de componentes responsáveis pelo resfriamento ou aquecimento de um fluido, tal como o ar em um aparelho de ar condicionado ou nos aparelhos refrigeradores do tipo geladeira e freezers. Dentre esses componentes, existe o evaporador cuja finalidade é provocar efetivamente a troca de calor entre o fluido refrigerante que circula no seu interior com o ar que está em contato com a superfície externa desse evaporador.BACKGROUND OF THE INVENTION According to the state of the art, it is well known that heat exchange systems are made up of a set of components responsible for cooling or heating a fluid, such as air in an air conditioner or in refrigerators and freezers. Among these components, there is the evaporator whose purpose is to effectively cause heat exchange between the refrigerant circulating inside it with the air that is in contact with the external surface of this evaporator.
Particularmente com relação aos aparelhos refrigeradores de um modo geral, mas principalmente naqueles modelos mais compactos, tal como os frigobares, existe um grande desafio no que se refere ao desenvolvimento de um sistema de troca de calor com desempenho adequado ao ponto de se obter o resfriamento suficientemente distribuído dentro dos compartimentos de refrigeração. Isso porque, de acordo com as tecnologias conhecidas no estado da técnica, alguns sistemas de troca de calor carecem de características apropriadas para promover esse tipo de refrigeração no interior dos compartimentos, ou seja, não consegue efetuar a distribuição adequada do ar dentro do compartimento e, consequentemente, não se consegue obter o resfriamento, ou aquecimento, daquele local.Particularly with respect to refrigerators in general, but especially in those more compact models, such as mini-refrigerators, there is a major challenge when it comes to developing a heat exchange system with adequate performance to the point of cooling. sufficiently distributed within the cooling compartments. This is because, according to technologies known in the state of the art, some heat exchange systems lack the proper characteristics to promote this type of cooling inside the compartments, ie it cannot properly distribute the air inside the compartment and consequently, cooling or heating of that place cannot be obtained.
Neste sentido, são conhecidos no estado da técnica alguns sistemas de troca de calor que adotam uma ventilação forçada, de modo a propiciar uma circulação de ar mais eficiente. Porém, na prática, apesar de melhorar a taxa de circulação de ar dentro dos compartimentos, revela outros inconvenientes particularmente quando combinado em sistemas de troca de calor cujo evaporador é daqueles aletados, os quais interferem diretamente nas condições do fluxo de ar, particularmente com relação ao regime do fluxo de ar conduzido através das aletas.In this regard, some heat exchange systems that adopt forced ventilation are known in the art to provide more efficient air circulation. However, in practice, despite improving the air circulation rate within the compartments, it does reveal other drawbacks particularly when combined in heat exchanger systems whose evaporator is finned, which directly interfere with airflow conditions, particularly with regard to to the air flow regime conducted through the fins.
Mais especificamente, esses evaporadores do tipo aletado revelam o inconveniente de que as referidas aletas acabam representando uma espécie de barreira ao fluxo de ar o que propicia maior facilidade na formação de gelo. Além disso, em virtude da formação dessa espécie de barreira ao fluxo de ar, tem-se como resultado problemas com a eficiência dos ventiladores, os quais acabam tendo que render muito mais para ultrapassar os limites impostos pelas aletas.More specifically, such fin-type evaporators reveal the disadvantage that said fins end up as a kind of airflow barrier which facilitates the formation of ice more easily. In addition, due to the formation of this kind of airflow barrier, fan efficiency problems result in the fans having to pay much more to exceed the limits imposed by the fins.
Consequentemente, uma solução para atender esse tipo de inconveniente é a aplicação de ventiladores com maior capacidade, porém, tal solução afeta diretamente os custos de projeto, e principalmente nas limitações de espaço físico inerentes principalmente nos aparelhos compactos, os quais sofrem demasiadamente para a adaptação e instalação dos componentes de um sistema de troca de calor.Consequently, one solution to address this type of inconvenience is the application of larger capacity fans, however, such a solution directly affects design costs, and especially the limitations of physical space inherent mainly in compact appliances, which suffer too much to adapt. and installing the components of a heat exchange system.
Particularmente com relação aos problemas resultantes da limitação de espaço, especialmente nos aparelhos compactos, verifica-se que uma solução comumente adotada é a utilização de evaporadores do tipo placa, ou também denominados como evaporadores “rollbond”. Este tipo de evaporador é formado por uma placa plana dotada de canais por onde circula o fluido refrigerante. Apesar de funcional no que tange a otimização de espaço, esse tipo de trocador de calor possui uma área reduzida para troca de calor quando comparado com os evaporadores aletados, cujas aletas aumentam a área de contato com o ar.Particularly in relation to the problems resulting from space limitation, especially in compact appliances, it is found that a commonly adopted solution is the use of plate type evaporators, or also called rollbond evaporators. This type of evaporator is formed by a flat plate with channels through which the refrigerant circulates. Although functional in terms of space optimization, this type of heat exchanger has a reduced area for heat exchange compared to finned evaporators, whose fins increase the contact area with air.
Assim, para a viabilidade prática desses evaporadores do tipo placa, é necessário aumentar suas dimensões que, dependendo das condições, acaba se tornando inviável sua aplicação, principalmente nos casos dos equipamentos compactos, como por exemplo, os frigobares que compreendem um espaço reduzido e muito restrito para a acomodação e instalação dos componentes do sistema de troca de calor.Thus, for the practical feasibility of these plate-type evaporators, it is necessary to increase their dimensions, which, depending on the conditions, becomes impracticable, especially in the case of compact equipment, such as the frigobars that comprise a small space and very small. restricted to the accommodation and installation of heat exchange system components.
De acordo com o estado da técnica, verifica-se que a técnica de utilizar evaporadores do tipo placa é conhecida há muitos anos. Por exemplo, os documentos US 2306772, US 2682158, US 2966781 e US 5097897, já mostram evaporadores do tipo placa dobrados para conformação de compartimentos internos de refrigeradores. Particularmente com relação ao documento US 5097897, chama-se a atenção para o fato de que o mesmo revela um evaporador compacto cuja finalidade é prover o aumento da superfície de contato com o ar e, consequentemente, aumentar a capacidade de troca térmica do sistema de refrigeração. Para tanto, a placa é dobrada de modo a formar canais para a passagem do fluxo de ar, o qual entra em contato com uma área substancialmente maior da placa.According to the prior art, it has been found that the technique of using plate-type evaporators has been known for many years. For example, US 2306772, US 2682158, US 2966781, and US 5097897 already show folded plate-type evaporators for forming internal refrigerator compartments. Particularly with respect to US 5097897, it is noted that it discloses a compact evaporator whose purpose is to provide the increased contact surface with the air and, consequently, to increase the heat exchange capacity of the heating system. cooling. To this end, the plate is bent to form channels for the flow of air, which contacts a substantially larger area of the plate.
Entretanto, apesar de se mostrar prático, não resta claro sua aplicabilidade e sua eficiência, uma vez que, dependendo das condições do fluxo de ar, ou do posicionamento da entrada do fluxo de ar, constata-se que pode haver refluxo e/ou condução do fluxo de ar em sentido contrário ao desejado, o que afeta diretamente o rendimento, capacidade e desempenho na troca térmica.However, although practical, its applicability and efficiency remain unclear since, depending on the airflow conditions, or the positioning of the airflow inlet, it is found that there may be backflow and / or conduction. air flow in the opposite direction, which directly affects heat exchange performance, capacity and performance.
Verifica-se, portanto, que os sistemas de troca de calor conhecidos no estado da técnica apresentam certos inconvenientes e limitações que estão, na maioria dos casos, relacionados à configuração e disposição do meio trocador de calor, o qual é um dos principais responsáveis pelo efetivo desempenho do sistema. Assim, é possível sustentar que, caso o referido evaporador/trocador de calor não esteja exercendo sua função adequadamente, qual seja, efetuar a troca de calor da maneira mais eficiente, o sistema como um todo não apresentará um desempenho satisfatório.It is therefore found that heat exchange systems known in the prior art have certain drawbacks and limitations which are, in most cases, related to the configuration and arrangement of the heat exchanger medium, which is primarily responsible for the effective system performance. Thus, it can be argued that if said evaporator / heat exchanger is not performing its function properly, ie heat exchanging in the most efficient manner, the system as a whole will not perform satisfactorily.
Além disso, nota-se que os meios trocadores de calor conhecidos no estado da técnica, bem como a forma como são dispostos no interior dos dutos de passagem do fluxo de ar, afetam diretamente, e negativamente, a funcionalidade dos sistemas de trocas de calor, principalmente, por exemplo, nos aparelhos refrigeradores compactos que possuem sérias limitações de espaço físico.In addition, it is noted that heat exchange means known in the prior art, as well as how they are disposed within the air flow ducts, directly and negatively affect the functionality of the heat exchange systems. mainly, for example, in compact refrigerators that have serious limitations of physical space.
Desta forma, nota-se que o estado da técnica carece de sistemas de troca de calor capazes de promover o resfriamento, ou aquecimento, adequado de compartimentos, sem com isso, afetar substancialmente a complexidade do projeto, as dimensões dos componentes, a capacidade e eficiência de troca de calor, mas principalmente o desempenho do sistema como um todo. Além disso, em virtude das disposições construtivas conhecidas no estado da técnica, nota-se que existe, ainda, problemas quanto custos de projeto para promovera troca de calor minimamente adequada e com alto rendimento.Thus, it is noted that the state of the art lacks heat exchange systems capable of providing adequate compartment cooling or heating without substantially affecting design complexity, component dimensions, capacity and heat exchange efficiency, but mainly the performance of the system as a whole. Moreover, due to the constructive arrangements known in the prior art, it is noted that there are still problems regarding design costs to promote minimally adequate and high-yield heat exchange.
Objetivos da Invenção Diante de todo o acima exposto, é um dos objetivos da presente invenção prover um sistema de troca de calor que compreende aspectos técnicos e funcionais inovadores capazes de solucionar de modo simples e eficientemente os problemas, inconvenientes e limitações dos sistemas do estado da técnica conforme acima sumarizado.Objectives of the Invention In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a heat exchange system comprising innovative technical and functional aspects capable of simply and efficiently solving the problems, drawbacks and limitations of state-of-the-art systems. technique as summarized above.
Mais particularmente, é objetivo da presente invenção um sistema de troca de calor com ventilação forçada que consegue aumentar consideravelmente a capacidade de troca de calor do compartimento, sem com isso, afetar os espaços destinados ao compartimento de acondicionamento de produtos e para acomodação e instalação do sistema propriamente dito. É também objetivo da presente invenção, prover um sistema de troca de calor que compreende características técnicas capazes de obter elevada troca de calor, utilizando um trocador de calor compacto, o qual, em combinação com sua disposição dentro do sistema, torna possível aumentar consideravelmente a área de troca de calor e, consequentemente, obter o aumento do desempenho do sistema reduzindo ou aumentando a temperatura do compartimento de forma mais rápida.More particularly, it is an object of the present invention to provide a forced ventilation heat exchange system which can considerably increase the heat exchange capacity of the compartment without thereby affecting the spaces for the product packaging compartment and for accommodating and installing the product. system itself. It is also an object of the present invention to provide a heat exchange system comprising technical characteristics capable of achieving high heat exchange using a compact heat exchanger which, in combination with its arrangement within the system, makes it possible to considerably increase the heat exchange. heat exchange area and thereby achieve increased system performance by reducing or increasing the enclosure temperature faster.
Outro objetivo da presente invenção é prover um sistema de troca de calor cuja configuração permite melhorar as condições para a passagem do fluxo de ar, permitindo que o ventilador trabalhe em condições mais equilibradas e apresente uma elevada eficiência, razão pela qual torna possível a otimização do modelo de ventilador, reduzindo o tamanho e seu custo.Another object of the present invention is to provide a heat exchange system whose configuration allows to improve the conditions for the air flow passage, allowing the fan to work under more balanced conditions and to present a high efficiency, which makes it possible to optimize the fan model, reducing the size and its cost.
Sumário da Invenção Estes e outros objetivos da presente invenção são alcançados através de um componente trocador de calor e seu respectivo sistema de troca de calor.Summary of the Invention These and other objects of the present invention are achieved by a heat exchanger component and its respective heat exchange system.
De acordo com a invenção em questão, o componente trocador de calor compreende pelo menos um circuito de circulação de fluido refrigerante e é definido por pelo menos uma placa que define pelo menos duas paredes, sendo que cada uma das paredes compreende pelo menos um duto de circulação de fluido refrigerante, os quais são fluidamente interconectados por pelo menos um segmento de tubulação. As referidas duas paredes são alinhadas entre si de modo a definir pelo menos uma zona intermediária de troca de calor.According to the present invention, the heat exchanger component comprises at least one refrigerant circulation circuit and is defined by at least one plate defining at least two walls, each wall comprising at least one refrigerant duct. refrigerant circulation which are fluidly interconnected by at least one pipe segment. Said two walls are aligned with each other to define at least one intermediate heat exchange zone.
Em adição, as faces das paredes são espaçadas entre si por uma distância “y”, da ordem de 5mm até 50mm, preferencialmente 20mm.In addition, the wall faces are spaced apart by a “y” distance of the order of 5mm to 50mm, preferably 20mm.
No mais, as paredes são ortogonalmente desalinhadas em uma distância “x”, da ordem de 1mm até 100mm e, mais particularmente, da ordem de 5mm até 15mm, preferencialmente 10mm.In addition, the walls are orthogonally misaligned at a distance "x" of the order of 1mm to 100mm and more particularly of the order of 5mm to 15mm, preferably 10mm.
Preferencialmente, as ditas paredes, configuradas de acordo com a tecnologia “rollbond”ou “tubo chapa”, são dispostas de forma paralela.Preferably, said walls, configured according to rollbond or sheet tube technology, are arranged in parallel.
Ainda de acordo com a invenção em questão, o sistema de troca de calor compreende pelo menos um canal de fluxo orientado de passagem de ar definido entre pelo menos uma zona de sucção e pelo menos uma zona de aspersão, e compreende pelo menos um componente trocador de calor compreendido por pelo menos uma placa que define pelo menos duas paredes alinhadas entre si de modo a definir pelo menos uma zona intermediária de troca de calor, onde cada uma das paredes compreende pelo menos um duto de circulação de fluido refrigerante fluidamente interconectados por pelo menos um segmento de tubulação. No mais, tais paredes são ortogonalmente desalinhadas em uma distância “x”, e suas faces são espaçadas entre si por uma distância “y”. O referido trocador de calor é disposto entre duas paredes do canal de fluxo orientado de passagem de ar de modo a definir pelo menos outras duas zonas de troca de cafor. O referido trocador de calor é disposto entre duas paredes do canal de fluxo orientado de passagem de ar de modo a definir ainda, de forma ascendente, sub-canais de sucção.Still according to the present invention, the heat exchange system comprises at least one air-flow oriented flow channel defined between at least one suction zone and at least one spray zone, and comprises at least one heat exchanger component. at least one plate defining at least two walls aligned with each other to define at least one intermediate heat exchange zone, wherein each wall comprises at least one refrigerant flow duct fluidly interconnected by at least one heat exchanger. least one pipe segment. Moreover, such walls are orthogonally misaligned at a distance "x", and their faces are spaced apart by a distance "y". Said heat exchanger is arranged between two walls of the air flow oriented flow channel in order to define at least two other air exchange zones. Said heat exchanger is arranged between two walls of the air-flow oriented flow channel in order to further define upwardly suction subchannels.
Preferencialmente, a citada zona de sucção do referido canal de fluxo orientado de passagem de ar é constituída pela disposição da extremidade inferior do canal em relação à parede da caixa interna do compartimento de climatização.Preferably, said suction zone of said air-flow oriented flow channel comprises the arrangement of the lower end of the channel with respect to the inner housing wall of the climate compartment.
Descrição Resumida dos Desenhos As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão melhores compreendidas por um técnico no assunto, a partir da descrição detalhada a seguir, feita a título meramente exemplificativo, e não limitativo, de concretizações preferenciais, e com referência às figuras esquemáticas anexas, as quais: As figuras 1 e 2 ilustram, de forma esquemática, o componente trocador de calor objeto da presente invenção; A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva em corte de um aparelho refrigerador exemplificativo do tipo “frigobar”, contendo o sistema de troca de calor segundo a presente invenção; A figura 4 ilustra uma vista lateral em corte da região interna do refrigerador (figura 3) onde é posicionado o sistema de troca de calor segundo a presente invenção; A figura 5 ilustra uma vista semelhante à figura 4, com destaque para a defasagem entre as paredes do trocador de calor do sistema de troca de calor da presente invenção; e A figura 6 mostra uma vista semelhante a figura 5, porém segundo uma concretização alternativa da presente invenção, particularmente com relação à defasagem entre as paredes do trocador de calor do sistema de troca de calos da presente invenção.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The features, advantages and technical effects of the present invention as set forth above will be better understood by one of ordinary skill in the art from the following detailed description, provided by way of example only, and not limitation, of preferred embodiments, and with reference to the accompanying schematic figures, which: Figures 1 and 2 schematically illustrate the heat exchanger component object of the present invention; Figure 3 illustrates a sectional perspective view of an exemplary "fridge" type refrigeration apparatus containing the heat exchange system according to the present invention; Figure 4 shows a cross-sectional side view of the internal region of the refrigerator (Figure 3) where the heat exchange system according to the present invention is positioned; Fig. 5 illustrates a view similar to Fig. 4, with emphasis on the gap between the heat exchanger walls of the heat exchange system of the present invention; and Figure 6 shows a view similar to Figure 5, but according to an alternative embodiment of the present invention, particularly with respect to the lag between the heat exchanger walls of the callus exchange system of the present invention.
Descrição Detalhada da Invenção De acordo com as figuras esquemáticas acima indicadas, alguns exemplos de realizações possíveis da presente invenção serão descritos de forma mais detalhada a seguir, ressaltando que se refere a uma descrição meramente exemplificativa, e não restritiva, visto que o sistema de troca de calor em questão pode ser compreendido e configurado com diferentes aspectos técnicos, estruturais e dimensionais sem que, com isso, fuja do escopo de proteção desejado.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In accordance with the above schematic figures, some examples of possible embodiments of the present invention will be described in more detail below, with reference to a purely exemplary rather than restrictive description since the exchange system The heat source in question can be understood and configured with different technical, structural and dimensional aspects without thereby escaping the desired scope of protection.
Apenas a título de esclarecimento, é importante frisar que algumas referências indicativas das características da presente invenção não serão integralmente reproduzidas em todas as figuras acima mencionadas, tendo em vista que a reprodução de todas as referências em todas as figuras podería afetar a definição e a interpretação adequada do escopo de proteção em questão.For the sake of clarity, it is important to note that some references indicative of the features of the present invention will not be fully reproduced in all the above mentioned figures, since the reproduction of all references in all figures could affect the definition and interpretation. appropriate scope of protection.
Dessa forma, segundo as figuras anexas, o sistema de troca de calor, objeto da presente invenção, é preferencialmente desenvolvido para ser aplicado em equipamentos eletrodomésticos, em especial aparelhos refrigeradores compactos R, tais como os chamados “frigobares”. Esses aparelhos R são constituídos, basicamente, por uma caixa externa que envolve uma caixa interna, dentro da qual é disposto o referido sistema de troca de calor. O sistema de troca de calor, segundo a presente invenção, é compreendido por um canal 10 de fluxo orientado de passagem de ar que possui uma zona de sucção 11 e uma zona de aspersão 12, entre os quais é formada uma região 13 para a acomodação de uma unidade de ventilação V, sendo que dentro da referida zona de sucção 11 é disposto um componente trocador de calor constituído por uma placa 14 que define pelo menos duas paredes 15 espaçadas entre si em uma distância y e são interconectadas por pelo menos um segmento 16 (e fluidamente interconectados por pelo menos um segmento de tubulação 16'), sendo que suas bordas 17, que ficam posicionadas na entrada do canal de sucção 11, são defasadas em uma distância x.Thus, according to the accompanying figures, the heat exchange system, object of the present invention, is preferably developed to be applied in household appliances, especially compact R refrigerators, such as the so-called “frigobar”. Such apparatus R consists basically of an outer casing enclosing an inner casing into which said heat exchange system is arranged. The heat exchange system according to the present invention is comprised of an air flow oriented flow channel 10 having a suction zone 11 and a sprinkler zone 12, between which a region 13 is formed for accommodation of a ventilation unit V, wherein within said suction zone 11 there is arranged a heat exchanger component consisting of a plate 14 defining at least two walls 15 spaced apart at a distance y and are interconnected by at least one segment 16 (and fluidly interconnected by at least one pipe segment 16 '), whose edges 17, which are positioned at the inlet of suction channel 11, are offset by a distance x.
Cada uma das paredes 15 compreende pelo menos um duto 15' de circulação de fluido refrigerante, sendo que tais dutos, de cada uma das paredes são fluidamente interconectados por pelo menos um segmento de tubulação 16' presentes em segmentos 16. A disposição dos dutos 15' e segmentos de tubulação 16' definem um circuito de circulação de fluido refrigerante.Each wall 15 comprises at least one refrigerant circulating duct 15 ', and such ducts from each wall are fluidly interconnected by at least one pipe segment 16' present in segments 16. The arrangement of the ducts 15 'and pipe segments 16' define a refrigerant circulation circuit.
As duas paredes 15 são alinhadas entre si de modo a definir pelo menos uma zona intermediária ZM de troca de calor.The two walls 15 are aligned with each other to define at least one intermediate heat exchange zone ZM.
Segundo a presente invenção, o referido trocador de calor é do tipo placa ou também conhecido como trocadores de calor fabricados com a tecnologia “rollbond", e é compreendido pela disposição de placas nas quais são dispostos canais de circulação de fluido refrigerante para promover a efetiva troca de calor. Alternativamente, o trocador de calor, segundo a presente invenção, pode ser conformado através da tecnologia de tubo chapa, sendo que a diferença entre as tecnologias rollbond e tubo chapa é que na primeira o tubo encontra-se dentro da própria chapa, já na segunda, o tubo externo à chapa é fixado à mesma com cola, fita ou fixação metálica.According to the present invention, said heat exchanger is of the plate type or also known as heat exchangers manufactured with rollbond technology, and is comprised of plate arrangement in which refrigerant circulation channels are arranged to promote effective Alternatively, the heat exchanger according to the present invention may be formed by sheet metal tube technology, the difference between rollbond and sheet metal technologies being that in the former the tube is contained within the plate itself. In the second, the tube outside the plate is fixed to it with glue, tape or metal fixation.
Conforme é possível constatar, de acordo com uma concretização preferencialmente vantajosa, a zona de sucção 11 é formada pela disposição da extremidade inferior 18 do canal 10 em relação à parede da caixa interna. A profundidade desta zona de sucção 11 deve ser suficiente para acomodar o trocador de calor, o qual é capaz de dividir a referida zona de sucção 11 em sub-canais de acordo com a configuração das paredes 15.As can be seen, according to a preferably advantageous embodiment, the suction zone 11 is formed by the arrangement of the lower end 18 of the channel 10 relative to the inner housing wall. The depth of this suction zone 11 should be sufficient to accommodate the heat exchanger which is capable of dividing said suction zone 11 into subchannels according to the configuration of the walls 15.
De acordo com a invenção em questão, tais sub-canais, que são orientados de forma ascendente, acabam por definir, além da zona intermediária ZM de troca de calor do trocador de calor, outras duas zonas Z1 e Z2 de troca de calor.According to the present invention, such upwardly oriented sub-channels ultimately define, in addition to the heat exchanger intermediate heat exchange zone ZM, two further heat exchange zones Z1 and Z2.
Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, as ditas paredes 15 são dispostas dentro do canal 10 de modo que todo o fluxo de ar (indicado pela seta FA) seja conduzido em contato com as superfícies das paredes 15 e, consequentemente, assegurando a efetiva troca de calor com o ar antes de ser expelido pela unidade de ventilação V através da zona de aspersão 12. Mais particularmente com relação às figuras 2 e 5, observa-se que as bordas 17 das paredes 15 são posicionadas com uma defasagem orientada de forma ascendente cuja finalidade é garantir que o fluxo de ar FA seja conduzido e adequadamente distribuído entre as referidas paredes 15, ou seja, a defasagem promove um efeito de direcionador e divisor do fluxo de ar que entra no canal de sucção.As should be appreciated by those skilled in the art, said walls 15 are arranged within channel 10 so that all air flow (indicated by the arrow FA) is conducted in contact with the surfaces of the walls 15 and thereby ensuring effective heat exchange with air prior to being expelled by the ventilation unit V through the spray zone 12. More particularly with respect to figures 2 and 5, it is observed that the edges 17 of the walls 15 are positioned with a slightly oriented offset. the purpose of which is to ensure that air flow FA is conducted and properly distributed between said walls 15, that is, the lag promotes a directing and dividing effect of the air flow entering the suction channel.
Essa disposição elimina os riscos de que o fluxo de ar FA seja conduzido apenas por um dos sub-canais formado pelas paredes do trocador de calor. Mais particularmente, chama-se a atenção para o fato de que a uniformidade na disposição das bordas 17 das paredes 15 certamente acarretaria no inconveniente de que o fluxo de ar FA fosse conduzido diretamente para a parede da caixa interna C e fosse conduzido apenas pelo sub-canal mais próximo desta parede, particularmente na zona Z2. Além disso, nestas condições, havería o risco do fluxo de ar que sobe pelo sub-canal posterior e próximo da parede da caixa interna, retornar pelo sub-canal formado próximo da extremidade inferior 18 do canal 10, o que afetaria diretamente o desempenho do sistema de troca de calor dos equipamentos.This arrangement eliminates the risk that FA air flow will be conducted only through one of the subchannels formed by the heat exchanger walls. More particularly, attention is drawn to the fact that uniformity in the arrangement of the edges 17 of the walls 15 would certainly entail the disadvantage that the air flow FA was conducted directly to the wall of the inner box C and was conducted only by the sub -channel closest to this wall, particularly in zone Z2. In addition, under these conditions, there would be a risk that airflow up the posterior subchannel near the inner casing wall would return through the subchannel formed near the lower end 18 of channel 10, which would directly affect the performance of the equipment heat exchange system.
De acordo com uma realização da presente invenção a referida defasagem entre as bordas 17 das paredes 15 compreende uma distância x, a qual é preferencialmente equivalente à distância entre a borda 17 da parede 15 posterior e a parede do corpo interno, assim como, também em uma realização preferencial a referida distância x também é equivalente a uma distância entre a parede 15 anterior e a extremidade inferior 18 do canal 10.According to one embodiment of the present invention said offset between the edges 17 of the walls 15 comprises a distance x which is preferably equivalent to the distance between the edge 17 of the rear wall 15 and the inner body wall as well as in In a preferred embodiment said distance x is also equivalent to a distance between the anterior wall 15 and the lower end 18 of channel 10.
Adicionalmente, a referida distância x pode variar entre 1mm e 100mm, sendo que conforme uma concretização preferencialmente vantajosa, a mencionada distância x é de cerca de 5mm ate 15mm, dependendo das condições e do modelo de equipamento onde o presente sistema de troca de calor é instalado. Mais preferencialmente, esta distância de defasagem x é da ordem de 10mm, particularmente nos casos de equipamentos refrigeradores compactos.Additionally, said distance x may range from 1mm to 100mm, and according to a preferably advantageous embodiment, said distance x is from about 5mm to 15mm, depending on the conditions and model of equipment where the present heat exchange system is used. installed. More preferably, this offset distance x is on the order of 10mm, particularly in the case of compact refrigeration equipment.
Em uma variante configurativas da presente invenção, onde se busca o aumento da capacidade de troca de calor, o referido trocador de calor é formado por mais de duas paredes 15, sendo que neste caso, é importante destacar que todas as referidas paredes, independentemente da quantidade, devem ficar dispostas com as bordas 17 posicionadas de forma defasada uma em relação à outra, preferencialmente em uma configuração que respeita a relação da distância de defasagem x. Além disso, as referidas paredes estão | espaçadas e devem respeitar uma distância y_entre si da ordem de 5mm a 50mm, sendo preferencialmente vantajosa um espaçamento da ordem de 20mm.In a configurative embodiment of the present invention, wherein the heat exchange capacity is sought, said heat exchanger is formed by more than two walls 15, in which case it is important to note that all said walls, regardless of the quantity should be arranged with the edges 17 offset from each other, preferably in a configuration which respects the ratio of the offset distance x. Furthermore, said walls are | spaced and must respect a distance y_ between them of the order of 5mm to 50mm, preferably a spacing of the order of 20mm.
De acordo com realizações possíveis da presente invenção, as referidas paredes 15 são preferencialmente dispostas paralelas entre si. Entretanto, alternativamente, essas paredes podem compreender geometrias variáveis do tipo ondulada, tipo serra, ou também podem ser constituídas por placas inclinadas entre si.According to possible embodiments of the present invention, said walls 15 are preferably arranged parallel to each other. Alternatively, however, these walls may comprise variable wavy, saw-like geometries, or they may also consist of inclined plates.
Adicionalmente, conforme uma concretização possível da presente invenção, e tal como ilustrado esquematicamente na figura 6, as referidas distâncias entre as bordas 17 e a extremidade 18 do canal 10 podem ser distintas, ou seja, a distância de defasagem x entre as duas bordas 17 das ditas paredes 15 pode apresentar uma distância, enquanto a distância de defasagem x’ da borda 17 em relação à extremidade 18 do canal 10 pode ter uma distância diferente de x.Additionally, according to a possible embodiment of the present invention, and as schematically illustrated in figure 6, said distances between the edges 17 and the end 18 of the channel 10 may be distinct, that is, the offset distance x between the two edges 17. said walls 15 may have a distance, while the offset distance x 'from the edge 17 relative to the end 18 of the channel 10 may be a different distance from x.
Da mesma forma, segundo outra concretização possível da presente invenção, a distância y entre as referidas paredes 15 e a distância y’ entre a parede 15 e a parede 18 do canal 10 também podem ser diferentes uma da outra.Likewise, according to another possible embodiment of the present invention, the distance y between said walls 15 and the distance y 'between wall 15 and wall 18 of channel 10 may also be different from each other.
Apenas a título de esclarecimento, apesar das figuras ilustrativas anexas mostrarem esquematicamente um aparelho refrigerador compacto, tal como um frigobar, o sistema de troca de calor segundo a presente invenção pode ser facilmente aplicado para outras finalidades, bem como outros tipos de aparelhos que requerem a climatização, seja para frio como para quente, de um compartimento cujas características apresentam restrições e limitações de espaço físico para a devida acomodação e montagem dos componentes.For the sake of clarity, although the accompanying illustrative figures schematically show a compact refrigerating apparatus, such as a minibar, the heat exchange system according to the present invention can be easily applied for other purposes as well as other types of apparatus requiring air conditioning, whether for cold or hot, of a compartment whose characteristics have restrictions and limitations of physical space for proper accommodation and assembly of components.
Por fim, deve ficar claro que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa realizações preferencias do sistema de troca de calor, de acordo com a presente invenção. Portanto, torna-se evidente que os técnicos no assunto devem compreender que diversas modificações, variações e combinações construtivas e estruturais das características que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.Finally, it should be clear that the above description is intended solely to exemplarily describe preferred embodiments of the heat exchange system in accordance with the present invention. Therefore, it is apparent that those skilled in the art should understand that various modifications, variations and constructive and structural combinations of features that perform the same function in substantially the same manner to achieve the same results remain within the scope of protection defined by the appended claims. .
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRBR102013021362-4A BR102013021362A2 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Heat exchanger component and heat exchange system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRBR102013021362-4A BR102013021362A2 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Heat exchanger component and heat exchange system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102013021362A2 true BR102013021362A2 (en) | 2015-09-01 |
Family
ID=53968856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRBR102013021362-4A BR102013021362A2 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Heat exchanger component and heat exchange system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102013021362A2 (en) |
-
2013
- 2013-08-21 BR BRBR102013021362-4A patent/BR102013021362A2/en not_active IP Right Cessation
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| B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
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| B08K | Lapse as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi (acc. art. 87) |
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