BR102016018269A2

BR102016018269A2 - Indirect gas cooler

Info

Publication number: BR102016018269A2
Application number: BR102016018269-7A
Authority: BR
Inventors: Arndt Daniel; Riebel Alexander; Dornseif Marius
Original assignee: Modine Manufacturing Company
Priority date: 2015-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2017-07-18
Also published as: MX2016010246A; CN106440885A; US10571204B2; US20170038168A1; CN106440885B; DE102015010287A1

Abstract

resfriador de gás indireto trata-se de um resfriador de gás indireto que é construído a partir de pares empilhados de placas com arestas dispostas entre os mesmos. a pilha é disposta em um alojamento em que o gás flui, flui através das arestas e deixa o alojamento novamente. 0 gás está em troca térmica com o líquido que flui nos pares de placas e que é introduzido nos pares de placas através de pelo menos uma entrada e é descarregado através de pelo menos uma saída. um membro de ventilação é fornecido na pilha para descarregar gases arrastados do líquido. 0 membro de ventilação é formado a partir das aberturas de placa alinhadas que produzem um duto de ventilação que é hidraulicamente conectado a um espaço de líquido na pilha. 0 resfriador de gás indireto pode ser usado para resfriar o ar de admissão comprimido para um motor de combustão interna.

Description

RESFRIADOR DE GÁS INDIRETO

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido de Patente n° DE 10 2015 010287, depositado em 8 de agosto de 2015, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a titulo de referência.

ANTECEDENTES

[002] A invenção refere-se a um resfriador de gás indireto, em que o gás, por exemplo, ar de admissão comprimido para um motor de combustão interna que é resfriado por meio de um liquido, em que o resfriador de ar é construído a partir de pares empilhados de placas com arestas que são dispostas entre os mesmos, e são dispostas em um alojamento, para o qual o gás flui, flui através das arestas e deixa o alojamento novamente, em que o dito alojamento está em troca térmica com o líquido que flui nos pares de placas, pode ser introduzido nos pares de placas através de pelo menos uma entrada e através de aberturas de placa que são alinhadas na pilha, e pode ser descarregado através de pelo menos uma saída por meio de outras aberturas de placa alinhadas, e que tem um membro de ventilação para descarregar o ar arrastado no líquido.

[003] O resfriador de gás indireto descrito foi depositado recentemente em DPMA e foi dado o número de referência DE 10 2014 012 179.8. O membro de ventilação do pedido inicial consiste em um tubo pequeno inserido.

SUMÁRIO

[004] É um objetivo da invenção propor modalidades alternativas do pedido inicial que permitem ventilação eficaz, sem ser necessário que um tubo pequeno ou um componente adicional semelhante seja inserido, como resultado disso possivelmente os custos devem ser reduzidos e outras vantagens devem ser alcançadas.

[005] Um aspecto da invenção consiste em o membro de ventilação ser formado a partir de aberturas de placa alinhadas adicionais que produzem um duto de ventilação que está em conexão com um espaço de líquido que está presente na pilha. O espaço de líquido é preferencialmente um espaço de coleta de saída que é configurado na pilha para o líquido.

[006] Todas as placas têm preferencialmente as aberturas de placa alinhadas adicionais mencionadas acima, razão pela qual o duto de ventilação se estende através da pilha inteira.

[007] É vantajoso, em termos de projeto e tecnologia de fabricação, se as aberturas de placa alinhadas adicionais forem preferencialmente de configuração idêntica em relação a sua formação de borda para as aberturas de placa de lado de entrada alinhada e de lado de saída alinhada. Entretanto, as mesmas são preferencial e consideravelmente menores, em relação a seu lado em corte transversal, que as aberturas de placa de lado de entrada e/ou de lado de saída.

[008] As aberturas de placa alinhadas adicionais também estão muito preferencialmente situadas na adjacência das aberturas de placa mencionadas acima, a fim de ser possível produzir uma conexão hidráulica muito curta, por exemplo, a partir de espaço de saída para o líquido em direção ao duto de ventilação que é formado a partir das aberturas de placa adicionais.

[009] O membro de ventilação compreende um duto de conexão para o espaço de liquido que é, preferencialmente, o espaço de coleta de lado de saída, e uma ponta de conexão ou uma linha que se estende através de uma abertura para o lado de fora do alojamento.

[010] É de vantagem particular em termo de tecnologia de fabricação que o membro dc ventilação inteiro seja uma parte constituinte da pilha submetida à brasagem, isto é, o membro de ventilação também é submetido à brasagem em uma etapa com a brasagem rígida da pilha em um forno de brasagem e, consequentemente, não deve ser subsequentemente instalado. Como resultado, a vedação mecânica que foi necessária na aplicação mais velha mencionada acima, mas que é frequentemente não confiável se tornou supérflua.

[011] A invenção será descrita em duas modalidades exemplificativas com uso dos desenhos anexos. A descrição pode conter recursos adicionais que podem provar ser recursos de distinção essenciais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012] A Figura 1 mostra uma pilha de placas e arestas de um resfriador de gás em uma primeira modalidade exemplificativa, parcialmente em uma ilustração explodida.

[013] A Figura 2 mostra a pilha da Figura 1 disposta em um alojamento.

[014] A Figura 3 mostra uma seção A-A da Figura 2.

[015] A Figura 4 mostra uma vista em perspectiva da matéria, de acordo com a Figura 2.

[016] A Figura 5 mostra uma segunda modalidade exemplificativa em uma vista que é similar à Figura 1.

[017] A Figura 6 mostra uma seção através da segunda modalidade exemplificativa em uma maneira similar à Figura 3.

[018] As Figuras 7 a 9 mostram uma modalidade exemplificativa adicional modificada levemente.

[019] As Figuras 10 e 11 mostram uma modificação diferente.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[020] Antes de qualquer modalidade da invenção ser explicada em detalhes, deve-se entender que a invenção não se limita, em sua aplicação, aos detalhes da construção e da disposição dos componentes estabelecidos na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos em anexo. A invenção tem capacidade para ter outras modalidades e para ser praticada ou executada em várias maneiras. Também deve ser entendido que a fraseologia e terminologia usadas no presente documento têm o propósito de descrição e não devem ser consideradas limitadoras. O uso de "que inclui", "que compreende", ou "que tem" e variações dos mesmos no presente documento significa abranger os itens listados desde então e equivalentes dos mesmos, assim como itens adicionais. A menos que especificado ou limitado de outro modo, os termos "montado", "conectado", "sustentado" e "acoplado" e variações dos mesmos são usados amplamente e abrangem tanto montagens diretas quanto indiretas, conexões, sustentações e acoplamentos. Adicionalmente, "conectado" e "acoplado" não são restritos a conexões ou acoplamentos físicos ou mecânicos.

[021] Por meio do resfriador de gás indireto que é ilustrado nas ilustrações, o ar de admissão comprimido para um motor de combustão interna é resfriado por meio de um liquido. 0 mesmo também pode ser um gás de exaustão ou outra mistura de gás. 0 uso do resfriador de gás em combinação com um motor de combustão interna também é opcional.

[022] O resfriador de gás é construído a partir de pares empilhados la, lb das placas 1 com arestas 2 que são dispostas entre os mesmos. Ά pilha é disposta em um alojamento 3. 0 ar de admissão flui para o alojamento 3, flui através das arestas 2 e deixa subsequentemente o alojamento 3 no estado resfriado (Figuras 2 e 4). O líquido que traz a ação de resfriamento mencionada acima flui nos pares de placas la, lb. O líquido flui para os pares de placas la, lb através de uma entrada 5 e através de aberturas de placa de lado de entrada ld que são alinhadas na pilha. Após fluir através de dutos que estão presentes nos pares de placas la, lb, o dito liquido é descarregado novamente através de pelo menos uma saída 4 por meio de aberturas de placa de lado de saída alinhadas le (Figura 1, entre outros) .

[023] O gás arrastado está presente algumas vezes no líquido, o que confere a eficácia do trocador de calor, conforme é conhecido. A fim de remover o gás arrastado pelo menos amplamente a partir do líquido, um membro de ventilação 6 é fornecido na pilha.

[024] O membro de ventilação 6 é formado a partir de aberturas de placa alinhadas adicionais If que produzem um duto de ventilação 7. 0 duto de ventilação 7 está em uma conexão hidráulica 11 com um espaço de líquido 10 que está presente na pilha. 0 espaço de líquido 10 é o espaço de coleta de saída que é produzido por meio das aberturas de placa de lado de saída ld que são alinhadas na pilha.

[025] A seleção do espaço de entrada como o espaço de líquido 10 faz com que o gás arrastado seja removido antes que flua através dos pares de placas la, lb.

Independentemente, o líquido circula em um circuito fechado, e é importante exportar o gás arrastado do circuito. L026] Conforme pode ser visto diretamente a partir da maioria das Figuras, as aberturas de placa lf que formam o duto de ventilação 7 são situadas além das aberturas de placa de lado de saída ld. Isso tem a vantagem de que a conexão hidráulica 11 pode ser muito curta.

[027] Em relação às posições de entrada 5 e saída 4 que estão presentes nas modalidades exemplificativas, é relativamente apropriado que as aberturas de placa lf que formam o duto de ventilação 7 sejam dispostas entre as aberturas de placa de lado de entrada e de lado de saída ld, le.

[028] Em combinação com o mencionado acima, é fornecido que placas la, lb sejam configuradas com um recorte de placa 8 que reside entre a entrada 5 e a saída 4, em que as aberturas de placa alinhadas adicionais lf e as aberturas de placa de lado de entrada ld são dispostas em um lado do recorte de placa 8 e as aberturas de placa de lado de saída le são dispostas no outro lado do recorte de placa 8 (Figuras 5 e 6).

[029] As Figuras 1, 9, 10 e 11 mostram modalidades sem recortes de placa 8.

[030] A conexão hidráulica 11, que já foi abordada, é realizada por meio de um duto de conexão 11.1 que se estende ao longo de uma placa superior e compreende uma parte de cobertura 11.2 que reside na placa superior. Configurar o duto 11.1 na placa superior é favorável em relação à eficácia, e também aparenta ser vantajoso em termos da implantação. Há vários projetos com relação à placa de cobertura 11.2. Na Figura 11, uma placa adicional do mesmo tamanho é colocada na placa superior, em que a placa adicional representa a placa de cobertura 11.2. Visto que as espessuras placa foram reduzidas consideravelmente, algo desse tipo pode ser vantajoso. Nas Figuras 1, 3, 5 e 6, uma placa de cobertura plana relativamente pequena 11.2 foi usada a fim de configurar o duto de conexão 11.1. Na modalidade de acordo com as Figuras 7 e 8, a placa de cobertura 11.2 é de um projeto menor de alguma e tem um rebordo moldado. As vantagens podem ser associadas aos projetos diferentes com relação ao comportamento em relação à pressão interna.

[031] É vantajoso que a pilha resida em uma placa de base estável 30, em que a placa de base 30 fecha uma abertura de inserção do alojamento 3. Por exemplo, as Figuras 3 e 4 mostram uma placa de base 30 que é soldada no lado de borda na abertura de inserção. 0 alojamento 3 foi fabricado, por exemplo, a partir de alumínio fundido.

[032] Entretanto, o alojamento 3 também pode ser um alojamento plástico. O mesmo pode consistir em uma metade de alojamento semelhante a uma calha superior e uma inferior. É vantajoso, entretanto, se o alojamento 3 consistir em uma parte semelhante a uma calha e uma parte de cobertura plana, produzida pela placa de base mencionada acima 30 (Figuras 2 a 4 e 6).

[033] A entrada 5, a saída 4 e uma ponta de conexão 60 do membro de ventilação 6 são dispostas em um lado inferior do resfriador de gás em uma posição instalada do resfriador de gás.

[034] A entrada 5 e a saída 4 também são equipadas com pontas de conexão correspondentes 40, 50. Todas as pontas 40, 50, 60 foram submetidas à brasagem em aberturas correspondentes da placa de base 30. Consequentemente, nenhuma vedação mecânica adicional é exigida, em que a vedação tende a vazar após certos tempos de serviço e sob o efeito de vibrações.

[035] Um recurso notável adicional da modalidade, de acordo com as Figuras 7 a 9 consiste em que, em duas de suas regiões de canto, a placa superior contenha moldagens conformadas que sustentam a designação 9. As ditas moldagens conformadas 9 (de projeto circular, na modalidade exemplificativa) trazem uma pré-montagem mais simples da pilha de placa, visto que as mesmas produzem um auxílio de posicionamento.

[036] Várias alternativas aos certos recursos e elementos da presente invenção são descritas com referências a modalidades específicas da presente invenção. Com a exceção de recursos, elementos e maneiras de operação que são mutuamente exclusivas ou incoerentes com cada modalidade descrita acima, deve ser notado que os recursos, elementos e maneiras alternativas de operação descritos com referência a uma modalidade particular são aplicáveis às outras modalidades.

[037] As modalidades descritas acima e ilustradas nas Figuras são apresentadas apenas a título de exemplo e não são destinadas a limitar os conceitos e princípios da presente invenção. Como tal, será notado por uma pessoa de habilidade comum na técnica que várias mudanças nos elementos e sua configuração e disposição são possíveis sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Resfriador de gás indireto caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de pares empilhados de placas com arestas dispostas entre pares adjacentes para definir uma pilha; um alojamento que circunda a pilha; um espaço de entrada e um espaço de coleta de saída que se estende através da pilha para um líquido de resfriamento, em que o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída são conectados por dutos dentro de cada um dos pares de placas; e um duto de ventilação que se estende através da pilha e hidraulicamente conectado a um dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída, em que o duto de ventilação é formado por aberturas alinhadas das placas.

2. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conexão hidráulica entre o duto de ventilação e um dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída é disposta em uma primeira extremidade da pilha e compreende adicionalmente: uma primeira ponta de conexão disposta em uma segunda extremidade da pilha oposta à primeira extremidade e hidraulicamente conectada ao espaço de entrada para fornecer uma entrada de líquido de resfriamento; uma segunda ponta de conexão disposta na segunda extremidade da pilha e hidraulicamente conectada ao espaço de coleta de saída para fornecer uma saída de líquido de resfriamento; e uma terceira ponta de conexão disposta na segunda extremidade da pilha e hidraulicamente conectada ao duto de ventilação.

3. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira ponta de conexão, a segunda ponta de conexão e a terceira ponta de conexão são dispostas em um lado inferior do resfriador de gás em uma posição instalada do resfriador de gás.

4. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma placa de base disposta na segunda extremidade da pilha, sendo que a primeira, segunda e terceira pontas de conexão são unidas à placa de base e hidraulicamente conectadas ao espaço de entrada, ao espaço de coleta de saida e ao duto de ventilação através da placa de base.

5. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a pilha de pares de placas e arestas, a placa de base, e a primeira, segunda e terceira pontas de conexão são submetidas à brasagem juntamente em uma etapa.

6. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma parte semelhante a uma calha que circunda a pilha e uma abertura de inserção através da qual a pilha pode ser inserida no alojamento, em que a abertura de inserção é fechada pela placa de base.

7. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espaço de entrada é definido por aberturas de lado de entrada alinhadas das placas e o espaço de coleta de saída é definido por aberturas de lado de saída das placas, e em que as aberturas alinhadas que formam o duto de ventilação são dispostas entre as aberturas de placa de lado de entrada e de lado de saída.

8. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dentre a pluralidade de pares empilhados de placas inclui um recorte, sendo que o duto de ventilação e um dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída ao qual o duto de ventilação é hidraulicamente conectado são dispostos em um lado dos recortes e o outro dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída é disposto no outro lado do recorte.

9. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma placa superior e uma parte de cobertura que reside na placa superior, em que a placa superior e a parte de cobertura definem, juntas, um duto de conexão para conectar hidraulicamente o duto de ventilação a um dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída.

10. Resfriador de gás indireto caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de pares empilhados de placas com arestas dispostas entre pares adjacentes para definir uma pilha; um alojamento que inclui uma parte semelhante a uma calha que circunda a pilha, em que o alojamento tem uma abertura de inserção através da qual a pilha pode ser inserida no alojamento; uma placa de base unida a uma extremidade da pilha e que opera como uma parte de cobertura plana para fechar a abertura de inserção do alojamento; um espaço de entrada e um espaço de coleta de saída que se estende através da pilha para um líquido de resfriamento, em que o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída são conectados por dutos dentro de cada um dos pares de placas; um duto de ventilação que se estende através da pilha e hidraulicamente conectado a um dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída em uma extremidade da pilha oposta à placa de base; e uma primeira, uma segunda e uma terceira pontas de conexão unidas à placa de base oposta à pilha e hidraulicamente conectadas através da placa de base ao espaço de entrada, ao espaço de saida e ao duto de ventilação, respectivamente.

11. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a placa de base é disposta em um lado inferior do resfriador de gás em uma posição instalada do resfriador de gás.

12. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o duto de ventilação é formado por aberturas alinhadas das placas.

13. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o espaço de entrada é definido por aberturas de lado de entrada alinhadas das placas e o espaço de coleta de saída é definido por aberturas de lado de saída das placas, e em que as aberturas alinhadas que formam o duto de ventilação são dispostas entre as aberturas de placa de lado de entrada e de lado de saída.

14. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cada um dentre a pluralidade de pares empilhados de placas inclui um recorte, sendo que o duto de ventilação e um dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída ao qual o duto de ventilação é hidraulicamente conectado são dispostos em um lado dos recortes e o outro dentre o espaço de entrada e o espaço de coleta de saída é disposto no outro lado do recorte.

15. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a pilha de pares de placas e arestas, a placa de base, e a primeira, segunda e terceira pontas de conexão são submetidas à brasagem juntamente em uma etapa.

16. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o alojamento é construído de alumínio e em que a placa de base é soldada à parte semelhante a uma calha para fechar a abertura de inserção do alojamento.

17. Resfriador de gás indireto, de acordo com a reivindicação 10, caracteri zado pelo fato de que a parte semelhante a uma calha é uma parte de plástico.