BR102015002830A2 - conjunto de tubos de troca de calor e método para fabricação do mesmo - Google Patents

Abstract

conjunto de tubos de troca de calor e método para fricação do smo trata~se de um conjunto de tubos para uso em um trocador de calor que inclui uma seção plana com lados de tudo opostos planos e amplos. as estruturas de aletas são ligadas aos lados de tubo amplos e planos na seção plana, e lâminas laterais são ligadas às endxfmddades opostas das estruturas ck; aletas. zx seção g?iuua do tubo ëë localizada entre seções de extremidade cilindricas adaptadas para serem. inseridas fan olhais. zx construção ck) conjunto (ka tubos fornece uma estrutura rígida para resistir a inserção e remoção de conjuntos de tubos em um trocador de calor e a partir do mesmo, por exemplo, um radiador para equipamento pesado.

Description

CONJUNTO DE TUBOS DE TROCA DE CALOR E MÉTODO PARA

FABRICAÇÃO DO MESMO

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido é uma continuação em parte do Pedido n£ O.S. 13/570,767 e do Pedido n£ U.S. 13/570.806, ambos depositados em 9 de agosto de 2012, cujo conteúdo está incorporado ao presente documento em sua totalidade a titulo de referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção, em geral, refere-se a tubos, e a conjuntos de tubos e aletas para trocadores de calor e a métodos para fabricar os mesmos.

ANTECEDENTE

[003] Os trocadores de calor de grande escala que incorporam conjuntos de tubos distintos, substituíveis individualmente que têm um tubo para transferir um primeiro fluido e uma área de superfície de transferência de calor secundária para um segundo fluido que transfere calor para o primeiro fluído ou a partir do mesmo, são bem conhecidos. Como um exemplo, os trocadores de calor desse tipo que funcionam como radiadores de equipamento pesado para transferir calor residual a partir do refrigerante de motor para o ar foram descritos no documento de Patente n° U.S. 3.391.732 de Murray e no documento de Patente n- U.S. 4.236.577 de Neudeck. Os conjuntos de tubos usados nesses trocadores de calor têm uma seção central com aletas para troca de calor e seções de extremidade cilíndricas sem aletas para inserção em olhais de vedação.

[004] Os conjuntos de tubos de troca de calor do tipo descrito acima são tipicamente construídos de cobre, sendo que as superfícies estendidas do lado aberto na região com aletas são soldadas ao tubo. O cobre fornece as vantagens de alta condutividade térmica, fácil fabricação e durabilidade e resistência boa. Entretanto, o PREÇO cada vez maior do cobre levou a uma demanda para materiais alternativos e de menor preço.

[005] O alumínio substituiu o cobre como o material preferencial de construção em outros trocadores de calor (radiadores comerciais e automobilísticos, por exemplo), mas não substituiu com sucesso o cobre em trocadores de calor pesados desse tipo. O alumínio tem substancialmente menor resistência do que o cobre, o que leva a problemas de durabilidade. Isso é especíalmente problemático em aplicações em que os conjuntos de tubos individuais precisam ser removidos e inseridos no campo, como dano é provável que ocorra durante tal manipulação. Além disso, a ligação dos componentes do alumínio requer temperaturas substancialmente mais altas do que da soldagem do cobre, o que leva a dificuldades de fabricação. Assim, ainda existe espaço para aprimoramentos.

SUMÁRIO

[006] De acordo com uma modalidade da invenção, um conjunto de tubos para um trocador de calor inclui um tubo que tem uma seção plana com lados de tubo amplos separados unidos por lados de tubo estreitos opostos. O conjunto de tubos inclui adicionalmente duas estruturas de aletas, em que cada uma tem cristas e calhas de onda conectadas por flancos e duas lâminas laterais, em geral, planas. As calhas de onda de uma estrutura de aleta são unidas a um dos lados de tubo amplos e as cristas de onda dessa estrutura de aleta são unidas a uma face de uma das lâminas laterais. As calhas de onda da outra estrutura de aleta são unidas ao outro lado de tubo amplo e as cristas de onda dessa estrutura de aleta são unidas a uma face da outra lâmina lateral.

[007] Em algumas modalidades, o tubo inclui seções cilíndricas nas extremidades de comprimento do tubo, com a seção plana disposta entre as seções cilíndricas. Em algumas modalidades o tubo, as estruturas de aletas e as lâminas laterais são unidas por juntas de brasagem e em algumas modalidades são formadas de uma ou mais ligas de alumínio. De acordo com algumas modalidades a espessura dos lados de tubo amplos é pelo menos duas vezes a espessura das lâminas laterais.

[008] De acordo com outra modalidade da invenção, um conjunto de tubos para um trocador de calor inclui um conduto de fluxo de fluido que se estende em uma direção no sentido do comprimento por pelo menos; uma porção do conjunto de tubos. O conduto de fluxo de fluido tem uma dimensão maior e uma dimensão menor, ambas perpendiculares à direção no sentido do comprimento, em que a dimensão menor é substancialmente menor do que a dimensão maior. Uma parede de tubo continua circunda o conduto de fluxo. Duas lâminas laterais, em geral, planas são espaçadas de forma equidistante da parede de tubo contínua na direção da dimensão menor e são conectadas à parede do tubo por meio de redes finas.

[009] Em algumas modalidades desse tipo, a parede de tubo continua define um momento centroide de parede de tubo de inércia em relação a um eixo geométrico na direção da dimensão maior. Em algumas modalidades, o momento centroide de inércia do conjunto de tubos em relação ao tal eixo geométrico é pelo menos cinco vezes o momento centroide de parede de tubo de inércia e em algumas modalidades pelo menos dez vezes.

[010] Em algumas modalidades, uma primeira seção de tubo cilíndrico é unida à parede de tubo contínua em uma primeira extremidade do conduto de fluxo e uma segunda seção de tubo cilíndrico é unida à parede de tubo contínua em uma segunda extremidade do conduto de fluxo. Em algumas modalidades desse tipo, o perímetro externo definido pela parede de tubo contínua é maior do que o perímetro externo de pelo menos uma das seções de tudo cilíndrico.

[011] De acordo com outra modalidade da invenção, um método de fabricação de um conjunto de tubos de troca de calor inclui fornecer um tubo, uma primeira e uma segunda estrutura de aletas onduladas e uma primeira e uma segunda lâmina laterais, em geral, planas. A primeira estrutura de aleta ondulada é disposta entre a primeira lâmina lateral e um primeiro lado amplo e plano do tubo e a segunda estrutura de aleta ondulada são dispostos entre a segunda lâmina lateral e um segundo lado amplo e plano do tubo. Uma força compressiva é aplicada a lados opostos das lâminas laterais para colocar cristas e calhas das estruturas de aletas em contato interior com as lâminas laterais e os lados amplos e planos e as juntas de brasagem são criadas entre a primeira estrutura de aleta e a primeira lâmina lateral, a primeira estrutura de aleta e o primeiro lado amplo e plano, a segunda estrutura de aleta e a segunda lâmina lateral e a segunda estrutura de aleta e o segundo lado amplo e plano.

[012] Em algumas modalidades desse tipo, o tubo, as estruturas de aletas e as lâminas laterais têm a temperatura elevada em um ambiente de vácuo para criar as juntas de brasagem. Em outros ambientes os mesmos têm a temperatura elevada em um ambiente de gás inerte controlado. Em algumas modalidades fornecer o tubo, as estruturas de aletas e lâminas laterais inclui fornecer um material revestido com um metal de enchimento de brasagem.

[013] Em algumas modalidades, a força compressiva é transmitida através de uma primeira lâmina de separação adjacente à primeira lâmina lateral e através de uma segunda lâmina de separação adjacente à segunda lâmina lateral. Em algumas modalidades desse tipo as lâminas de separação têm um coeficiente de expansão térmica que é, em geral, combinada com a do tubo, das lâminas laterais e das estruturas de aletas. Em algumas modalidades a primeira lâmina de -separação é uma de diversas lâminas'de separação adjacentes à primeira lâmina lateral.

[014] De acordo com outra modalidade da invenção, um método de fabricação de conjuntos de tubos de troca de calor inclui fornecer diversos tubos, diversas estruturas de aletas onduladas e diversas lâminas laterais, em geral, planas . Cada um dos tubos é disposto entre pares das estruturas de aletas onduladas e cada uma das estruturas de aletas onduladas é disposta entre um dos tubos e uma das lâminas laterais. Os tubos, as estruturas de aletas onduladas e as lâminas laterais são dispostos no interior uma pilha. As lâminas de separação são dispostas entre pares adjacentes das lâminas laterais e adjacentes às lâminas laterais nas extremidades mais externas da pilha. Uma carga compressiva é aplicada à pilha na direção de empilhamento. As juntas de brasagem são criadas nos pontos de contato entre as estruturas de aletas onduladas e os tubos e entre as estruturas de aletas onduladas e as lâminas laterais e os conjuntos de tubos abrasados são removido das lâminas de separação.

[015] Em algumas modalidades desse tipo, os tubos, as estruturas de aletas e as lâminas laterais têm a temperatura elevada em um ambiente de vácuo para criar as juntas de brasagem. Em outros ambientes os mesmos têm a temperatura elevada em um ambiente de gás inerte controlado. Em algumas modalidades fornecer os tubos, as estruturas de aletas e as lâminas laterais inclui fornecer um material revestido com um metal de enchimento de brasagem.

[016] De acordo com outra modalidade da invenção, um tubo para um trocador de calor inclui uma primeira seção cilíndrica que se estende a partir de uma primeira extremidade do tubo, uma segunda seção cilíndrica que se estende a partir de uma segunda extremidade do tubo e uma seção plana localizada entre as extremidades e que tem dois lados paralelos amplos e planos separados unidos por dois lados relativamente pequenos. As regiões de transição são localizadas entre cada uma das seções cilíndricas e a seção plana. As interseções das regiões de transição e cada um dos lados amplos e planos do tubo definem trajetórias curvilíneas.

[017] Em algumas modalidades desse tipo, os dois lados relativamente pequenos têm o perfil arqueado. Em algumas modalidades cada uma das trajetórias curvilineas inclui um vértice localizado em um plano central do tubo e em algumas modalidades desse tipo um segmento de trajetória arqueado é localizado no vértice.

[018] Em algumas modalidades, a região de transição adjacente a uma das seções cilíndricas se estende por um comprimento que é pelo menos igual ao diâmetro dessa seção. Em algumas modalidades o perímetro externo da seção plana do tubo é maior do que o perímetro externo de pelo menos uma das seções cilíndricas e em algumas modalidades é pelo menos vinte e cinco por cento maior.

[019] Em algumas modalidades, a seção de tubo plana define um tubo de dimensão maior entre pontos mais externos dos dois lados relatívamente pequenos e as trajetórias curvilineas são, cada uma, mais longas do que o tubo de dimensão maior. Em algumas modalidades o tubo é fabricado a partir de uma liga de alumínio.

[020] De acordo com outra modalidade da invenção, um tubo de troca de calor é formado a partir de um tubo redondo reduzindo-se um diâmetro do tubo redondo em uma primeira seção do tubo redondo e aplanando-se uma segunda seção adjacente à primeira seção para definir dois lados amplos e planos separados na segunda seção. Em algumas modalidades as primeiras seções terminam em uma extremidade do tubo. Em algumas modalidades, a segunda seção é aplanada após a redução do diâmetro da primeira seção.

[021] Em algumas modalidades, o diâmetro da primeira seção é reduzido por meio de uma operação de estampagem. Em algumas modalidades a segunda seção é aplanada impactando-se essa seção em uma matriz de estampagem. Em algumas modalidades o tubo é fabricado a partir de uma liga de alumínio.

[022] Em algumas modalidades, um mandril é inserido no tubo antes de aplanar a segunda seção e é removido do tubo após aplanar a segunda seção.

[023] Em algumas modalidades, o diâmetro de uma terceira seção do tubo redondo é reduzido, em que a terceira seção é adjacente à segunda seção. Em algumas modalidades desse tipo a terceira seção termina em uma segunda extremidade do tubo. Em algumas modalidades a segunda seção é aplanada após a redução do diâmetro da terceira seção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[024] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de tubos de troca de calor de acordo com uma modalidade da invenção.

[025] A Figura 2 é uma vista elevada do conjunto de tubos de troca de calor da Figura 1.

[026] A Figura 3 é uma vista detalhada da porção da Figura 2 ligada pela linha ΙΙΙ-ΪΙΙ.

[027] A Figura 4 é uma vista plana do conjunto de tubos de troca de calor da Figura 1.

[028] A Figura 5 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de tubos de troca de calor da FIGURA 1.

[029] A Figura 6 é uma vista elevada de uma pilha de conjuntos de tubos de troca de calor que é feita de acordo com uma modalidade da invenção.

[030] A Figura 7 é uma vista plana de certos componentes da pilha da Figura 6.

[031] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de um tubo de troca de calor de acordo com uma modalidade da invenção.

[032] A Figura 9 é uma vista em perspectiva parcial de um tubo de troca de calor de técnica anterior.

[033] A Figura 10 é uma vista em corte parcial ao longo das linhas X-X da Figura 8.

[034] A Figura 11 é uma vista em corte ao longo das linhas XI-XI da Figura 8.

[035] A Figura 12 é um vista em perspectiva parcial do tubo parcialmente formado da Figura 8.

[036] As Figuras 13A e B são vistas em diagrama de uma operação de formação para produzir o tubo da Figura 8.

[037] A Figura 14 é uma vista em perspectiva de um conjunto de tubos de troca de calor de acordo com outra modalidade da invenção.

[038] A Figura 15 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de tubos de troca de calor da Figura 14.

[039] A Figura 16 é uma vista em corte transversal parcial tomada ao longo das linhas XVI-XVI da' Figura 14.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[040] Antes que quaisquer modalidades da invenção sejam explicadas em detalhes, deve ser entendido que a invenção não é limitada, na sua aplicação, aos detalhes de construção e à disposição de componentes apresentadas na descrição a seguir ou ilustradas nos desenhos anexos. A invenção tem capacidade para outras modalidades e para ser praticada ou para ser realizada de várias formas. Também, deve ser entendido que a fraseologia e terminologia usadas no presente documento têm a finalidade de descrição e não devem ser consideradas como limitadoras. O uso de "que inclui", "que compreende", ou "que tem" e variações dos mesmos no presente documento pretende englobar os itens listados, por conseguinte, e equivalentes dos mesmos assim como itens adicionais. Δ menos que especificado ou limitado de outra forma, os termos "montados", "conectados", "suportados", e "acoplado" e variações dos mesmos são usados amplamente e englobam as conexões, sustentações, conexões e montagens tanto diretas quanto indiretas. Adicionalmente, "conectado" e "acoplado" não são restritos a acoplamentos ou conexões física ou mecânica.

[041] Um conjunto de tubos de troca de calor 1 de acordo com uma modalidade da invenção é mostrado nas Figuras 1 a 5. Tal conjunto de tubos 1 pode ser usado como um dos muitos tubos individuais de um trocador de calor, por exemplo, um radiador, em um grande equipamento pesado tal como uma escavadora, um caminhão de mineração, um conjunto de gerador, etc. Deve ser entendido, entretanto, que o conjunto de tubos 1 pode ser usado em trocadores de calor de vários tipos e tamanhos.

[042] O conjunto de tubos 1 inclui um tubo 2 que se estende a partir de uma primeira extremidade 7 até uma segunda extremidade 8. O tubo 2 define um conduto de fluxo de fluido por onde um fluido (a título de exemplo, o refrigerante de motor) pode ser transportado através do conjunto de tubos 1. Como um exemplo, o conjunto de tubos 1 pode ser usado em um radiador de refrigerante de motor a fim de rejeitar o calor residual de um fluxo de refrigerante de motor como esse fluxo de refrigerante de motor flui através do tubo 2 a partir de uma das extremidades 7, 8 para a outra das extremidades 7, 8.

[043] O tubo 2 inclui uma seção plana 3 localizada entre as extremidades 7,, 8 . A porção plana 3 (melhor descrita em referência a Figura 11) inclui o primeiro e segundo lados amplos e planos paralelos, 12. Os lados amplos e planos 12 são separados um do outro e são unidos por dois lados de tubo estreitos separados opostos 15 . Enquanto os lados de tubo estreitos 15 são mostrados como sendo arqueados em perfil na modalidade exemplificadora, em outras modalidades os lados de tubo estreitos 15 podem ser retos ou podem ter algum outro formato de perfil. Os dois lados amplos e planos 12 e os dois lados estreitos 15, juntos, definem uma parede de tubo continua 25 do conduto de fluxo de fluido, com um interior definido por espaços abertos da parede de tubo continua 25 a fim de permitir o fluxo de um fluido através do tubo 2. Embora nenhum seja mostrado na modalidade exemplificadora, pode ser preferencial, em alguns casos, fornecer aprimoramento da superfície ou recursos de tubulação de fluxo dentro do conduto de fluxo a fim de aprimorar a taxa:de' transferência de calor entre um fluido que passa através do tubo 2 e da parede do tubo 25.

[044] Ainda com referência à Figura 11, a seção plana 3 do tubo 2 tem uma dimensão menor de tubo, dl, definida como a distância entre as superfícies voltadas para fora dos dois lados amplos e planos 12 e uma dimensão maior de tubo, d2, definida com a distância entre os pontos mais externos dos dois lados estreitos 15. Em algumas modalidades altamente preferenciais a dimensão maior, d2, é muitas vezes maior do que a dimensão menor, dl. Como um exemplo, a dimensão maior da modalidade exemplificadora é nove vezes maior do que a dimensão menor.

[045] O conjunto de tubos 1 inclui adicionalmente duas estruturas de aletas torcidas 10 dispostas ao longo da seção plana 3. As estruturas de aletas 10 incluem múltiplos flancos 16 conectados de forma alternada por cristas 18 e calhas 17 de modo que cada uma das estruturas de aletas 10 seja de um formato aproximadamente sinusoidal (melhor visto na Figura 3) . As estruturas de aletas 10 podem ser de um tipo plano, conforme mostrado na Figura 3 ou podem incluir recursos adicionais para aumentar transferência de calor, a resistência estrutural, a durabilidade ou combinações dos mesmos. A titulo de exemplo, em algumas modalidades as estruturas de aletas 10 podem incluir grelhas, relevos, fendas, lanças ou outros recursos que são conhecidos por aprimorar a transferência de calor e/ou a rigidez estrutural dos flancos 16. Em outras modalidades, uma bainha da borda pode ser fornecida em uma ' ou ambas as extremidades de uma estrutura de aleta 10 adjacente aos lados de tubo estreitos 15 . Tal bainha da borda pode ser especialmente benéfica ao fornecer resistência a danos que podem ser causados pelo impacto de pedras ou outros detritos.

[046] As lâminas laterais finas 11 também são incluídas no conjunto de tubos 1. Essas lâminas laterais 11 são paralelas aos lados amplos e planos opostos 12 do tubo 2 e são espaçadas de forma equidistante do mesmo em ambos os lados pelas estruturas de aletas 10. Consequentemente, os flancos 16, as cristas 18 e as calhas 17 das estruturas de aletas 11 fornecem uma pluralidade de redes finas para espaçar as lâminas laterais 11 da parede de tubo continua 25. As lâminas laterais 11 são, em geral, planas, mas podem incluir recursos tal como, por exemplo, bordas curvadas a fim de fornecer aumento da rigidez e/ou para auxiliar na montagem.

[047] Os espaços entre os flancos 16 fornecem canais de fluxo para que um fluido seja colocado em relação de transferência de calor com o fluido que passa através do tubo 2, de modo que o calor possa ser trocado entre os dois fluidos. Como um exemplo, o ar ambiente pode ser direcionado através dos canais de fluxo a fim de esfriar jaqueta de arrefecimento dos motores que passa através do tubo 2. Deve ser entendido, entretanto, que vários outros fluidos podem ser colocados em relação de transferência de calor com o uso do conjunto de tubos 1. Cada um dos canais de fluxo entre os flancos 16 é definido adicionalmente por uma das calhas 17 e cristas 18 e por um dos lados planos 12 do tubo 2 e das lâminas laterais, em geral', planas 11. Ligando-se completamente os canais de fluxo dessa forma, previne-se se que o fluido que passa através-desses canais saia prematuramente dos canais, aprimorando, assim, a capacidade de transferência de calor.

[048] O tubo 2, as estruturas de aletas 10 e as lâminas laterais 11 são ligados preferencialmente para formar uma estrutura monolítica a fim de fornecer tanto o bom contato térmico entre os fluidos a serem colocados em relação de transferência de calor quanto a boa integridade estrutural. Embora uma variedade de materiais possa ser usada para construir o conjunto de tubos 1, em modalidades altamente preferenciais os tubo 2, as estruturas de aletas 10 e as lâminas laterais 11 são formadas a partir de metais que tem um alta condutividade térmica, tal como o alumínio, o cobre e similares. Os componentes podem ser ligados para formar o conjunto de tubos 1 por uma variedade de processos que inclui a brasagem, a soldagera, a colagem, etc.

[049] A fim de promover a boa transferência de calor entre os fluidos, pode ser vantajoso para as estruturas de aletas 10 e as lâminas laterais 11 se estenderem por toda a dimensão maior d2 da seção plana 3. Em alguns casos, pode ser preferencial estender as estruturas de aletas 10 e as lâminas laterais 11 um pouco além das bordas externas dos lados de tubo estreitos 15 a fim de proteger o conduto de fluxo de fluido de danos pelo impacto de pedras ou outros detritos.

[050] Foi constatado que a inclusão até mesmo de lâminas laterais 11 muito finas endurece consideravelmente o conjunto de tubos 1, especialmente em relação à dobra ao redor do eixo geométrico centroide na dimensão maior de tubo d2 . As estruturas de aletas 10 fornecem muito pouca rigidez nessa direção devido à sua natureza torcida, de modo que, na ausência das lâminas laterais 11, a parede de tubo continua 25 forneça a única resistência à dobra ao redor desse eixo geométrico centroide. Devido à dimensão menor dl relativamente pequena da seção de tubo plana 3, a resistência à dobra ao redor desse eixo geométrico centroide pela parede de tubo contínua 25 sozinha é bem pequena e o espaçamento das lâminas laterais 11 na direção contrária de tal eixo geométrico centroide por uma distância substancialmente maior do que a dimensão menor dl fornece beneficio substancial.

[051] O impacto das lâminas laterais 11 sobre a rigidez de dobra do conjunto de tubos 1 ao redor do eixo geométrico centroide na dimensão maior de tubo d2 pode ser quantificado por comparação do momento centroide de inércia ao redor desse eixo geométrico do conjunto de tubos 1 com o do tubo 2 sozinho (as estruturas de aletas 10 podem ser assumidas por fornecerem nenhuma contribuição ao momento centroide de inércia, que não seja através da manutenção do deslocamento das lâminas laterais 11 dos lados planos 12 do tubo 2) . Para uma modalidade exemplificadora que tem uma espessura de parede de tubo de 0,8 mm, uma espessura de lâmina lateral de 0,25 mm, uma altura de estrutura de aleta de 6,55 mm, uma dimensão menor de 3,7 ram e uma dimensão maior de 23,27 mm, o momento centroide de inércia ao redor do eixo geométrico de dimensão maior de tubo para o conjunto de tubos e o tubo sozinho são calculadas como sendo 925 mm4 e 76 mm4, respectivamente. Em outras palavras, o momento centroide de inércia do conjunto de tubos ao redor do eixo geométrico de dimensão maior de tubo é aproximadamente doze vezes a do ' próprio tubo. Em modalidades preferenciais o momento centroide de inércia do conjunto de tubos ao redor do eixo geométrico de dimensão maior de tubo é pelo menos cinco vezes ado próprio tubo e em modalidades altamente preferenciais, pelo menos dez vezes . Isso é especialmente preferencial quando o tubo 2 é construído de um material que exibe um módulo de elasticidade relativamente baixo, por exemplo, ligas de alumínio.

[052] O tubo 2 da modalidade exemplificadora inclui adicionalmente uma primeira seção cilíndrica 4 adjacente à primeira extremidade 7 e uma segunda seção cilíndrica 5 adjacente à segunda extremidade 8, com a seção plana 3 disposta entre a primeira e a segunda seções cilíndricas. Essas seções cilíndricas 4, 5 permitem a inserção confiável e livre de vazamento do conjunto de tubos 1 em olhais receptores dispostos em coletores opostos de um trocador de calor (não mostrado) . A fim de maximizar a quantidade do tubo disponível para a transferência de calor eficaz, o comprimento das seções de extremidade cilíndricas são mantidas preferencialmente a um mínimo e o comprimento da seção plana 3 é preferencialmente 90% ou mais do comprimento total do tubo 2 . Um talão circunferencial 9 é fornecido na seção cilíndrica 5 da modalidade exemplificadora a fim de limitar o movimento para baixo do conjunto de tubos 1 quando disposto verticalmente em um trocador de calor.

[053] Embora as modalidades mostradas nas Figuras anexas incluam as seções de extremidade cilíndricas em ambas as extremidades do tubo, deve ser entendido que em alguns casos um conjunto de tubos 1 pode ser' desprovido de uma ou ambas as seções de extremidade cilíndricas 4, 5. Quando tais seções de extremidade cilíndricas não são incluídas, os olhais de recepção correspondentes podem ser dotados de aberturas de recepção que correspondem ao perfil da parede de tubo contínua 25 na seção plana 3.

[054] Em certas modalidades preferenciais da invenção, um conjunto de tubos de troca de calor 1 é fabricado criando-se juntas de brasagem entre um tubo de alumínio 2, a primeira e a segunda estruturas de aletas onduladas de alumínio 10 e a primeira e a segunda lâminas laterais de alumínio 11. A primeira estrutura de aleta ondulada 10 é disposta entre a primeira lâmina lateral 11 e um primeiro lado amplo e plano 12 do tubo 2, embora a segunda estrutura de aleta ondulada 10 é disposta entre a segunda lâmina lateral 11 e um segundo lado amplo e plano 12 do tubo 2, O conjunto é comprimido a fim de colocar cristas 18 e calhas 17 das estruturas de aletas 10 em contato com as partes adjacente de modo que as juntas de brasagem possam ser formadas nos pontos de contato.

[055] üm metal de enchimento de brasagem que tem uma temperatura de fusão mais baixa do que as temperaturas de fusão do tubo 2, das estruturas de aletas 10 e das lâminas laterais 11 é usado para criar as juntas de brasagem. Tal metal de enchimento é tipicamente alumínio com pequenas quantidades de outros elementos (silício, cobre, magnésio e zinco, por exemplo) adicionados para reduzir a temperatura de fusão. O metal de enchimento de brasagem pode ser vantajosamente fornecido como um revestimento sobre um ou mais dos componentes a serem abrasados. Em algumas modalidades, ambos os lados do material ; de- lâmina usado para formar as estruturas de aletas onduladas 10 é revestido com o metal de enchimento de brasagem e desse modo fornecer o metal de enchimento de brasagem necessário em todos os pontos de contato onde as juntas de brasagem sejam desejadas, enquanto evita que tenha metal de enchimento de brasagem em lugares onde as juntas não sejam necessárias ou não sejam desejadas.

[056] Embora muitos métodos possam ser usados para elevar a temperatura do tubo 2, das estruturas de aletas 10 e das lâminas laterais 11 a fim de fundir o metal de enchimento de brasagem e formar as juntas de brasagem, dois métodos especialmente preferenciais são brasagem a vácuo are e brasagem de atmosfera controlada. Na brasagem a vácuo, as partes montadas são colocadas no interior de uma fornalha vedada e substancialmente todo o ar é removido a fim de criar um ambiente de vácuo. Nesse processo, o magnésio presente nas ligas é liberado enquanto as partes são aquecidas e serve para quebrar a camada de óxido presente nas superfícies externas dos componentes, que permite que o metal de enchimento de brasagem fundido se ligue ao alumínio exposto. Evita-se que a camada de óxido se reforme e interfira na ligação metalúrgica pela ausência de oxigênio no ambiente de vácuo.

[057] Na brasagem de atmosfera controlada, o fluxo é aplicado aos componentes antes de aquecer. O aquecimento das partes ocorre em um ambiente de gás inerte a fim de prevenir a reformação da camada de óxido após o fluxo reagir e deslocar a camada de óxido presente sobre as superfícies de contato das peças. Com a camada de óxido deslocada, o metal de enchimento de brasagem fundido se liga ao alumínio exposto a fim de criar as juntas de brasagem.

[058] Pode ser especialmente preferencial abrasar muitos dos conjuntos de tubos 1 de uma vez a fim de aumentar o rendimento em um ambiente de fabricação de produção. A Figura 6 ilustra um método de acordo com uma modalidade da invenção em que quatro conjuntos de tubos 1 são fabricados simultaneamente. Deve ser entendido que o mesmo método pode ser usado para fabricar mais do que quatro ou menos do que quatro dos conjuntos de tubos de uma ve z .

[059] Na modalidade da Figura 6, os tubos 2, as estruturas de aletas onduladas 10 e as lâminas laterais, em geral, planas 11 são fornecidos. Cada um dos tubos 2 é disposto entre pares das estruturas de aletas onduladas 10 e cada uma das estruturas de aletas onduladas 10 é disposta entre um dos tubos 2 e uma das lâminas laterais, em geral, planas 11. As lâminas de separação 19 são dispostas entre pares adjacentes das lâminas laterais, em geral, planas 11. Os tubos 2, as estruturas de aletas onduladas 10 e as lâminas laterais, em geral, planas 11 são dispostos no interior de um pilha 26. As lâminas de separação 19 adicionais são dispostas adjacentes às lâminas laterais, em geral, planas 11 nas extremidades mais externas da pilha 26 e uma carga compressiva é aplicada à pilha 26 na direção de empilhamento a fim de colocar as cristas 18 e as calhas 17 das estruturas de aletas torcidas no interior em contato com as lâminas laterais 11 adjacentes e os lados amplos e planos 12 dos tubos 2.

[060] A fim de fornecer uma carga compressiva uniforme à pilha 26, as barras 21 que têm uma alta rigidez (por exemplo, canais de aço estruturais) podem ser usadas nas extremidades mais externas da pilha 26. A carga compressiva pode ser mantida após ter sido aplicada à pilha através do uso das bandas de metal 22 que circundam a pilha 26 em diversas localizações. As bandas 22 são apertadas sobre as barras 21 enquanto a pilha 26 é comprimida, de modo que a tensão nas bandas 22 mantenha a carga compressiva. Depois de ter sido tão montado, a pilha 26 é colocada no interior de um fornalha de brasagem a fim de criar os conjuntos de tubos individuais 1. A pilha 26 é aquecida dentro da fornalha a uma temperatura adequada para fundir o metal de enchimento de brasagem, após o qual a pilha 26 é resfriada a fim de solidificar novamente o metal de enchimento de brasagem fundido, em que assim cria as juntas de brasagem nos pontos de contato. Após resfriarem, os conjuntos de tubos individuais 1, que tenham sido abrasados no interior de estruturas monolíticas individuais, podem ser removidos das lâminas de separação 19. As lâminas de separação 19 podem ser dotadas de um revestimento para prevenir qualquer ligação metalúrgica entre as lâminas de separação 19 e as lâminas laterais 11, tal como a ligação indesejada pode, por outro lado, ocorrer em temperatura de brasagem mesmo sem a presença de metal de enchimento de brasagem.

[061] Enquanto a pilha 26 é aquecida a uma temperatura de brasagem, a expansão térmica dos materiais de metal na pilha 26 ocorrerá. Na brasagem de aluminio, os componentes são tipicamente aquecidos a uma temperatura de brasagem de 550°C a 650°C. Essa faixa de temperatura é substancialmente mais alta do que a usada para soldas' os componentes de cobre e consequentemente a expansão térmica experimentada pelos componentes dos conjuntos de tubos 1 durante o processo de ligação é substancialmente maior se os componentes forem alumínio do que se forem cobre.

[062] Os inventores verificaram que se deve tomar cuidado durante o processo de brasagem para garantir que as estruturas de aletas 10 não sejam distorcidas pelo aquecimento à temperatura de brasagem e resfriar novamente à temperatura ambiente. Diferente da tradicional fabricação de radiador de alumínio abrasado, que envolve múltiplas fileiras de tubos e estruturas de aletas unidas no interior de um núcleo abrasado monolítico, os flancos 16 das estruturas de aletas 10 são propensas à distorção por forças de corte introduzidas através das diferenças de expansão térmica entre os componentes dos conjuntos de tubos 1 e as lâminas de separação 19. Em algumas modalidades da invenção, esse problema é remediado, em geral, combinando-se o coeficiente de expansão térmica das lâminas de separação 19 à dos tubos 2, das estruturas de aletas 10 e das lâminas laterais 11. Isso pode ser alcançado formando-se lâminas de separação 19 de ligas de alumínio similares ou a partir de outro material que exibe uma faixa de expansão térmica similar.

[063] Alternativamente, ou, além disso, múltiplas lâminas de separação 19 individuais podem ser usadas entre cada conjunto de tubos 1 adjacente, conforme mostrado na Figura 7. Folgas 20 são fornecidas entre as adjacentes das lâminas de separação 19 individuais. No caso onde as lâminas de separação 19 são construídas de um material que tem um coeficiente substancialmente diferente de expansão térmica do que os materiais dos quais os tubos 2, as estruturas de aletas 10 e as lâminas laterais 11 são construídos, as folgas 20 podem aumentar ou diminuir durante o aquecimento e o resfriamento da pilha 26, desse modo aliviando substancialmente a distorção das estruturas de aletas 10 que poderíam resultar da incompatibilidade nos coeficientes de expansão térmica. As folgas 20 servem como freios para evitar a acumulação de distorção induzida da expansão térmica, de modo que qualquer distorção desse tipo seja limitada às áreas de contato discreto por baixo de cada por baixo de cada uma das lâminas de separação 19 individuais. O método de montagem mostrado na Figura 7 pode ser especialmente benéfico quando um material mais resistente à temperatura tal como aço inoxidável é usado para as lâminas de separação 19 e os componentes dos conjuntos de tubos 1 são fabricados de aluminio.

[064] O tubo 2 será agora discutido em mais detalhes, com referência especifica às Figuras 8 a 13. Conforme descrito anteriormente, a modalidade do tubo 2 mostrado na Figura 8 inclui uma seção de tubo plana 3 localizada entre uma, primeira seção de tubo cilíndrico 4 e uma segunda seção de tubo cilíndrico 5. A primeira seção de tubo cilíndrico 4 se estende a partir da primeira extremidade 7 do tubo 2, enquanto a segunda seção de tubo cilíndrico 5 se estende a partir da segunda extremidade 8 do tubo 2 . As regiões de transição 6 são localizadas entre a seção plana 3 e cada uma das seções cilíndricas 4 e 5. As regiões de transição 6 fornecem uma trajetória de fluxo contínuo suave para um fluído que passa através do tubo 2, assim como evitando localizações de concentração de estresse· ’mecânico no material de tubo.

[065] Conforme mostrado em detalhes na vista em corte parcial da Figura 10, uma região de transição 6 se estende por um comprimento L, que abrange a partir de uma localização 2 7 proximal à extremidade 7 do tubo 2 a uma localização 14 distai à extremidade 7 . 0 comprimento L é preferencialmente pelo menos igual ao diâmetro da seção de extremidade cilíndrica 4, embora em algumas modalidades alternativas possam ser menor em tamanho do que o diâmetro da seção de extremidade correspondente. Conforme visto na Figura 8, o lado amplo e plano 12 se estende além das localizações 14 em qualquer extremidade de modo que pelo menos uma porção do lado amplo e plano 12 seja localizada ao longo do tubo 2 entre as localizações 27 e 14 isso define o início e a extremidade de uma região de transição 6.

[066] Em modalidades preferenciais, as interseções das regiões de transição 6 e dos lados amplos e planos 12 da região plana do tubo 3 definem trajetórias curvilíneas 13, Essas trajetórias curvilíneas 13 fornecem uma rigidez benéfica da seção plana 3 do tubo 2 em relação a um momento de dobra ao redor do eixo geométrico de dimensão maior de tubo. Com a finalidade de comparação, um tubo da técnica anterior 102 é mostrado na Figura 9 e inclui uma seção plana 103 unida a uma seção cilíndrica 104 por meio de uma seção de transição 106. A interseção da região de transição 106 e a seção plana 103 definem uma trajetória reta 113 no lado amplo e plano 112 da seção plana 103. ’A trajetória reta 113 se estende na dimensão maior de tubo e se dobrarão redor do eixo geométrico da dimensão' maior é bem fácil. Isso pode ser especialmente prejudicial durante a instalação e/ou remoção de um conjunto de tubos que contém o tubo 102 de um trocador de calor, como tal instalação e tal remoção, frequentemente, aplicam momentos de dobras desse tipo sobre o tubo. Esse problema é especialmente exacerbado quando o tubo é construído de um material de resistência muito baixa tal como alumínio recozido.

[067] Os inventores verificaram que a trajetória curvilínea 13 fornece um efeito de rigidez substancial para resistir a um momento de dobra do tipo já mencionado e evita a encurvadura ou outro dano ao tubo 2 durante a instalação, remoção e outras manipulações do tubo 2 ou um conjunto de tubos 1 que contém um tubo 2, Embora o beneficio possa ser derivado de qualquer trajetória não linear, pode ser especiaimente benéfico que a trajetória 13 seja definida por uma série de segmentos de trajetória arqueados conectados.

[068] Na modalidade exemplificadora, cada trajetória curvilinea 13 inclui um vértice localizado no plano central aproximado do tubo, de modo que o vértice seja localizado no ponto 14 ao longo da trajetória 13 que é mais distante na direção contrária da extremidade 7 (no caso da região de transição entre a seção plana 3 e a primeira extremidade cilíndrica 4) ou da extremidade 8 (no caso da região de transição entre a seção plana 3 e a segunda extremidade cilíndrica 5) . Ά trajetória 13 incluí, preferencialmente, um segmento de trajetória arqueado no vértice de modo que concentrações de tensão sejam evitadas no vértice.

[069] Em algumas modalidades preferenciais, o perímetro externo (isto é, circunferência) de pelo menos uma das duas seções cilíndricas 4, 5 é menor do que o perímetro externo da parede de tubo contínua 25 na seção plana 3. Isso permite, vantajosamente, uma área relativamente grande de superfície de transferência de calor por unidade de comprimento na seção plana 3, sem requerer um diâmetro correspondentemente grande em uma ou ambas as extremidades 7, 8. Um diâmetro menor nas extremidades pode ser preferencial, uma vez que pode reduzir o espaçamento entre conjuntos de tubos adjacentes e requer menos superfície de vedação nas extremidades, por exemplo. Em algumas modalidades preferenciais o perímetro externo da seção plana 3 excede o perímetro externo de pelo menos uma das duas seções de extremidade cilíndricas em pelo menos 25%.

[070] Os trocadores de calor que incluem tubos de transporte de fluido que têm um perfil aplanado sobre a totalidade de seu comprimento são muito conhecidos na técnica, que têm sido usados por décadas como radiadores e similares. Os tubos planos desse tipo são usualmente construídos de uma dentre duas formas. São extrudados e/ou desenhados na forma plana de um tarugo de material e cortados nos comprimentos discretos do interior ou são criados em um laminador de tubo a partir de lâmina em espiral formando-se o formato de lâmina no interior de um formato redondo, soldadura de juntas, aplanar o rolo para o formato de tubo plano e cortando-se nos comprimentos de tubo discretos no interior.

[071] No caso de tubos tal como o tubo da técnica anterior 102 (Figura 9) que tem uma seção aplanada 103 e uma seção de extremidade cilíndrica 104, as extremidades do tubo plano são formadas no interior com um formato cilíndrico para formar a seção de extremidade cilíndrica 104 e a seção de transição 106. Tal operação pode ser executada de forma rápida e fácil quando o tubo é construído a partir de um material altamente maleável tal como o cobre e apenas requer que as extremidades extremas do tubo 2 sejam formadas. Entretanto, esse método não tem capacidade para alcançar uma seção de transição 6 conforme descrito anteriormente.

[072] As regiões de transição 6 podem ser formadas formando-se inicialmente o tubo 2 em um formato redondo que tem um diâmetro externo igual perímetro externo desejado de parede de tubo contínua 25 na seção plana 3. Depois, com referência especifica à Figura 12, as extremidades do tubo redondo 2 têm o diâmetro reduzido para formar as extremidades cilíndricas 4 e 5, assim como uma região de transição afunilada 6' entre as extremidades 4, 5 e a seção central 3' que retém o formato redondo original. Essa redução em diâmetro pode ser realizada, por exemplo, estampando-se as extremidades do tubo. Em algumas modalidades preferenciais as extremidades têm o diâmetro reduzido em pelo menos 20% a fim de alcançar a razão desejada de perímetros externos entre a seção plana 3 e as seções de extremidade cilíndricas 4, 5.

[073] Conforme mostrado nas Figuras 13A e 13B, o perfil da seção plana 3 do tubo 2 pode ser definido formando-se tal porção 3' do tubo 2 entre uma primeira metade de matriz de formação 22 e uma segunda metade de matriz de formação 23. 0 tubo 2 é inserido entre as metades de matriz 22, 23 quando a matriz está em uma posição aberta, isto é, quando as duas metades da matriz estão separadas 'uma da outra, como na Figura 13A, Com o tubo 2 então localizado, a matriz, então, se fecha para ficar na posição fechada da Figura 13B e desse modo formar a seção plana 3 do tubo 2 para a dimensão menor dl e a dimensão maior d2 .

Opcionalmente, um mandril 24 pode ser colocado dentro do tubo 2 antes da operação de formação a fim de evitar encurvadura ou outra deformação indesejada das paredes do tubo amplo e plano 12 durante a operação de formação. O mandril 24, quando usado, pode ser removido do tubo 2 após a operação de formação ser concluída. Ά geometria das regiões de transição 6 pode ser produzida incluindo-se representações negativas complementares da geometria nas faces de contato das metades da matriz 22 e 23, de modo que a geometria desejada das regiões de transição 6 seja formada no interior do tubo 2 durante a operação de formação.

[074] Uma modalidade alternativa de um conjunto de tubos 201 de acordo com a invenção é mostrada nas Figuras 14 a 16. O conjunto de tubos 201 tem múltiplos recursos em comum com o conjunto de tubos 1 descrito anteriormente e recursos iguais dos dois são numerados de forma semelhante. 0 conjunto de tubos 201 inclui duas estruturas de aletas torcidas 10 dispostas ao longo da seção plana 203 de um conjunto de tubos de múltiplas peças 202. As lâminas laterais 11 são espaçadas de forma equidistante a partir dos lados amplos e planos opostos 212 da seção plana 203 e cristas e calhas das seções de aleta torcidas 10 são unidas às lâminas laterais 11 e aos lados amplos e planos 212 deforma similar a descrita em relação ao conjunto de tubos 1 . · ' [075] O conjunto de tubos de múltiplas peças 202 inclui uma parte central de conjunto de tubos 232 (que define a seção plana 203), uma parte de extremidade de conjunto de tubos 230 disposta em uma extremidade da parte central 232 e uma parte de extremidade de conjunto de tubos 231 disposta na extremidade oposta da parte central 232 . Cada uma das partes de extremidade de conjunto de tubos 230, 231 tem uma seção cilíndrica (204 e 205, respectivamente) unidas a uma seção de tubo plana 233 por meio de uma seção de transição 206. A seção de tubo plana 233 é, em geral, complementar tamanho e formato para o corte transversal da seção de tubo plana 203. Uma abertura 234 é fornecida na extremidade de cada seção de tubo plana 233 e é modelada para receber uma extremidade correspondente da parte central 232 . O conjunto de tubos 202 unido fornece uma trajetória de fluxo livre de vazamento para um fluido entre uma primeira extremidade 207 e uma segunda extremidade 208, [076] Como mais bem visto na Figura 16, uma extremidade da parte central 232 que é recebida no interior da abertura 234 da parte de extremidade 230 pode se estender em uma distância no interior de tal parte de extremidade, de modo que uma sobreposição das paredes da parte central 232 e a seção de tubo plana 233 da parte de extremidade 230 sejam criadas. Deve ser entendido que, enquanto é feita referência especifica no presente documento e na Figura 16 à parte de extremidade 230, o mesmo se aplica à parte de extremidade oposta 231. Como um aspecto benéfico de tal sobreposição, o aumento local resultante da espessura de parede total em tal área de sobreposição pode fornecer uma rigidez aumentada do conjunto de tubos 202 : pa'ra resistir um momento de dobra ao redor do eixo geométrico de dimensão maior de tubo. A fim de maximizar tal efeito, pode ser preferencial em algumas modalidades que a extremidade da parte central de conjunto de tubos 232 se estenda para a seção de transição 206, de modo que as paredes de sobreposição sejam fornecidas por substancialmente toda a seção de tubo plana 233.

[077] A fim de fornecer adicionalmente sustentação estrutural ao conjunto de tubos 202 nas seções de tubo planas 233, pode ser preferencial que a espessura de parede da parte de extremidade 230, 231 na seção de tubo plana 233 seja maior do que a espessura de parede da parte central 232. Isso permite que os lados amplos e planos 212 da parte central 232 sejam relativamente finos a fim de minimizar a resistência à transferência de calor entre os fluidos, e ainda manter a sustentação estrutural adequada naquelas regiões que, conforme descrito anteriormente, podem ser altamente tensionadas durante a instalação e/ou remoção do conjunto de tubos. A rigidez resultante pode, em pelo menos algumas modalidades, ser suficiente para o uso pretendido do conjunto de tubos. Um aumento adicional de rigidez pode ser fornecido, em algumas outras modalidades, definindo-se a interseção das regiões de transição 206 e as seções de tubo planas 233 como uma trajetória curvilinea, de forma similar a descrita anteriormente em relação ao tubo 2.

[078] A parte central 232 pode, em pelo menos algumas modalidades, ser formada por extrusão de uma liga de alumínio através de uma matriz a fim de criar diretamente a seção plana 203. Tais processos de extrusão podem permitir que os lados estreitos que unem os lados amplos e planos 212 sejam de uma espessura maior do que a dos lados amplos e planos 212, a fim de fornecer reforço estrutural adicional do conjunto de tubos 202. Além disso, as redes internas 235 que se estendem entre os lados amplos e planos 212 podem ser, opcionalmente, fornecidas a fim de fornecer sustentação estrutural e/ou aprimoramento de transferência de calor. Três tais redes 235 são mostradas na Figura 15, mas deve ser entendido que mais ou menos redes podem ser desejadas, sendo que depende da aplicação. As redes 235 podem ser de formatos e orientações variadas, que inclui, mas não se limita a, arqueado e angular. Em qualquer evento, as redes 235, quando presentes, são dispostas entre os lados estreitos da parte central de tubo 232 e dividem o conduto de fluxo que se estende através da parte de tubo central 232 no interior de múltiplas ramificações paralelas.

[079] Em geral, as partes de extremidade 203 e 231 podem ser formadas de uma forma similar à descrita acima para o tubo 2. A fim de facilitar a união da parte central 231 às partes de extremidade 230 e 231, um material que tem um revestimento de liga de brasagem de um lado pode ser usado para formar as partes de extremidade 230 e 231, em que as partes de extremidade são formadas de modo que o lado revestido seja interno a parte de extremidade e seja disposto contra a extremidade da parte central 232 na região de sobreposição. Alternativamente, a liga de brasagem pode ser fornecida no formato de um colar ou um anel de liga de brasagem na localização da junta. Em qualquer evento, as partes 230, 231 e 232 do conjunto de tubos 202 podem ser unidas em uma operação de brasagem comum com a união de conjunto de tubos 201 completa. Tal união de conjunto de tubos 201 pode, assim, ser realizada de forma similar à descrita anteriormente para o conjunto de tubos 1.

[080] Várias alternativas para certos recursos e elementos da presente invenção são descritas em referência às modalidades especificas da presente invenção. Com a exceção de recursos, elementos e formas de operação que sejam mutuamente exclusivas ou sejam inconsistentes com cada modalidade descrita acima, deve ser notado que os elementos, formas e recursos alternativos de operação descritos em referência a uma modalidade especifica são aplicáveis às outras modalidades.

[081] As modalidades descritas acima e ilustradas nas Figuras são apresentadas apenas a titulo de exemplo e não se destinam a ser uma limitação para os conceitos e princípios da presente invenção. Como tal, estará evidente para o indivíduo versado na técnica que várias alterações nos elementos e suas configurações e disposições são possíveis sem se desviar do espirito e escopo da presente invenção.

Claims (20)

1. Conjunto de tubos para um trocador de calor caracterizado pelo fato de que compreende: um tubo que tem uma seção plana que compreende um primeiro e um segundo lado de tubo amplo separados unidos por lados de tubos estreitos separados e opostos, uma primeira seção cilíndrica em uma primeira extremidade de comprimento do tubo e uma segunda seção cilíndrica em uma segunda extremidade de comprimento do tubo, em que a seção plana é disposta entre a primeira e a segunda seções cilíndricas; uma primeira estrutura de aleta que compreende uma primeira pluralidade de cristas e calhas de onda conectadas por flancos; uma segunda estrutura de aleta que compreende uma segunda pluralidade de cristas e calhas de onda conectadas por flancos; e primeira e segunda lâminas laterais', em -geral, planas, em que as calhas de onda da primeira estrutura de aleta são unidas ao primeiro lado de tubo amplo, em que as cristas de onda da primeira aleta são unidas a uma face da primeira lâmina de lado, em geral, plana, em que as calhas de onda da segunda estrutura de aleta são unidas ao segundo lado de tubo amplo, e as cristas de onda da segunda aleta são unidas a uma face da segunda lâmina de lado, em geral, plana.

2. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção plana compreende adicionalmente uma ou mais redes separadas dispostas entre os lados de tubo estreitos para unir os lados de tubo amplos .

3. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo compreende: uma primeira parte de tubo que compreende a seção plana; uma segunda parte de tubo que compreende a primeira seção cilíndrica, em que a segunda parte de tubo é unida a uma primeira extremidade da primeira parte de tubo; e uma terceira parte de tubo que compreende a segunda seção cilíndrica, em que a terceira parte de tubo é unida a uma segunda extremidade da primeira parte de tubo.

4. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de tubo é formada por meio da extrusão de uma liga de alumínio.

5. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo lados de tubo amplos separados têm uma primeira espessura de material, em que a primeira e a segunda lâminas laterais, em geral, planas têm uma segunda espessura de material e a primeira espessura de material tem pelo menos duas vezes a segunda espessura de material.

6. Conjunto de tubos para um trocador de calor caracterizado pelo fato de que compreende; uma primeira parte de extremidade de conjunto de tubos que compreende uma seção cilíndrica, uma seção de tubo plana e uma seção de transição entre a seção cilíndrica e a seção de tubo plana; uma segunda parte de extremidade de conjunto de tubos que compreende uma seção cilíndrica, uma seção de tubo plana e uma seção de transição entre a seção cilíndrica e a seção de tubo plana; e uma parte central de conjunto de tubos disposta entre a primeira e a segunda partes de extremidade de conjunto de tubos e que compreende dois lados paralelos amplos e planos separados unidos por dois lados estreitos separados, em que uma primeira extremidade da parte central de conjunto de tubos é unida à seção de tubo plana da primeira parte de extremidade de conjunto de tubos, e uma segunda extremidade da parte central de conjunto de tubos é unida à seção de tubo plana da segunda parte de extremidade de conjunto de tubos.

7. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de extremidade de conjunto de tubos, a segunda parte de extremidade de conjunto de tubos e a parte central de conjunto de tubos são unidas por meio de brasagem.

8. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a parte central de conjunto de tubos compreende adicionalmente uma ou mais redes separadas dispostas entre os lados estreitos separados para unir os lados de tubo amplos e planos.

9. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as seções de tubo planas da primeira e da segunda partes de extremidade de conjunto de tubos, cada uma, compreendem dois lados amplos e planos separados, sendo que as interseções de cada uma das seções de transição com os ditos lados amplos e planos definem uma trajetória curvilinea.

10. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os lados paralelos amplos e planos separados da parte central de conjunto de tubos têm uma primeira espessura de parede, e a seção de tubo plana de pelo menos uma dentre a primeira e a segunda partes de extremidade de conjunto de tubos tem uma segunda espessura de parede que é maior do que a primeira espessura de parede.

11. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a parte central de conjunto de tubos é parcialmente recebida no interior da primeira e da segunda partes de extremidade de conjunto de tubos.

12. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira extremidade da parte central de conjunto de tubos se estende até a seção de transição da primeira parte de extremidade de conjunto de tubos.

13. Conjunto de tubos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a segunda extremidade da parte central de conjunto de tubos se' estende pelo menos parcialmente no interior da seção de transição da segunda parte de extremidade de conjunto de tubos.

14. Método para fabricar um conjunto de tubos de troca de calor caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: reduzir um diâmetro de um tubo redondo em uma primeira seção do tubo redondo; aplanar uma segunda seção do tubo redondo adjacente à primeira seção para definir dois lados amplos e planos separados na segunda seção; e unir a segunda seção a uma extremidade de um tubo plano.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de formar o tubo plano por meio de extrusão de uma liga de aluminio através de uma matriz de formação.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que unir a segunda seção a uma extremidade de um tubo plano compreende: inserir uma extremidade do tubo plano na segunda seção do tubo redondo; aquecer o tubo plano e o tubo redondo a uma temperatura de brasagem para fundir uma liga de brasagem fornecida no ponto de inserção; e resfriar o tubo plano e o tubo redondo para formar uma união de brasagem solidificada entre o tubo plano e a segunda seção.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente unir uma primeira e uma segunda estrutura de 'aleta ondulada a lados amplos e planos opostos do tubo plano.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que as etapas de unir a segunda seção ao tubo plano e unir as aletas onduladas ao tubo plano são executadas com o uso de uma única operação de brasagem.

19. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a etapa de reduzir um diâmetro do tubo redondo inclui pelo menos parcialmente formar uma região de transição entre a primeira e a segunda seções.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que aplanar a segunda seção inclui definir interseções curvilineas entre a região de transição e os lados amplos e planos na segunda região.