BR112020001766A2

BR112020001766A2 - air condenser

Info

Publication number: BR112020001766A2
Application number: BR112020001766-3A
Authority: BR
Inventors: Marco PARODI; Cesare Barbè; Alberto Costa Pisani
Original assignee: Eurochiller S.R.L.
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-07-21
Also published as: KR20200035434A; US20200208924A1; CN111263871A; JP2020528538A; WO2019021248A1; EP3658826A1; IT201700087168A1

Abstract

A invenção refere-se a um condensador de ar cilíndrico (100) compreendendo um trocador de calor (110) que possui um formato cilíndrico ou poligonal que se desenvolve em uma direção vertical (Z) a partir de uma base ou parte inferior para uma parte superior, e um dispositivo de sucção (120) fornecido com um ventilador motorizado (121) alojado em um quadro (122) disposto na parte superior do dito trocador de calor (110). O condensador cilíndrico (100) compreende ainda um elemento distribuidor (130), alojado dentro do trocador de calor (110) coaxialmente com ele, o dito elemento distribuidor (130) compreendendo uma pluralidade de conduítes (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) disposto coaxialmente um ao outro, os ditos conduítes (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) tendo uma altura progressivamente aumentada a partir da parte superior para a parte inferior do trocador de calor (110) e uma dimensão transversal progressivamente diminuída, a configuração do elemento distribuidor (130) sendo de modo que, partindo da parte superior em direção a parte inferior ou base do trocador de calor (110), uma pluralidade de aberturas passantes (A1 - A6) cujas áreas são nominalmente idênticas seja definida nela na direção vertical (Z).The invention relates to a cylindrical air condenser (100) comprising a heat exchanger (110) having a cylindrical or polygonal shape that develops in a vertical direction (Z) from a base or bottom to a part top, and a suction device (120) provided with a motorized fan (121) housed in a frame (122) arranged on the top of said heat exchanger (110). The cylindrical condenser (100) further comprises a distributor element (130), housed within the heat exchanger (110) coaxially therewith, said distributor element (130) comprising a plurality of conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e ) coaxially arranged with each other, said conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) having a height progressively increased from the top to the bottom of the heat exchanger (110) and a progressively decreased cross-sectional dimension, configuration of the distributor element (130) so that, starting from the top towards the bottom or base of the heat exchanger (110), a plurality of through openings (A1 - A6) whose areas are nominally identical is defined therein in vertical direction (Z).

Description

“CONDENSADOR DE AR” Campo da Invenção da Técnica“AIR CONDENSER” Field of Invention of the Technique

[001] A presente invenção refere-se em geral ao campo de sistemas de refrigeração e de aparelhos de ar condicionado. Mais particularmente, a invenção refere-se a um condensador de ar de descarga vertical para esses sistemas e aparelhos. Fundamentos[001] The present invention relates in general to the field of refrigeration systems and air conditioning devices. More particularly, the invention relates to a vertical discharge air condenser for such systems and devices. Foundations

[002] Os sistemas de refrigeração e ar condicionado usam circuitos de refrigeração com base na circulação de um fluido entre um evaporador e um condensador conectado por tubos especiais, nos quais o fluido que sai do evaporador é alimentado em direção ao condensador através de um compressor e o fluido saindo do condensador recircula em direção ao evaporador que passa através de uma válvula rotativa.[002] Refrigeration and air conditioning systems use refrigeration circuits based on the circulation of a fluid between an evaporator and a condenser connected by special tubes, in which the fluid that leaves the evaporator is fed towards the condenser through a compressor. and the fluid leaving the condenser recirculates towards the evaporator which passes through a rotating valve.

[003] Em um sistema de resfriamento e condicionamento, o condensador é tipicamente uma unidade localizada fora da sala a ser resfriada, que explora o ar do ambiente circundante como um meio de resfriar o gás que circula no circuito de refrigeração. O fluxo de ar através do condensador depende da configuração de sua estrutura. Por exemplo, são conhecidos capacitores nos quais o fluxo de ar é substancialmente horizontal, isto é, paralelo ao solo ou a um plano de suporte, e condensadores nos quais o fluxo de ar é axial ou vertical, isto é, perpendicular ao solo ou a um plano de suporte. Dependendo da capacidade de resfriamento necessária, vários condensadores de ar podem ser colocados lado a lado e conectados um ao outro.[003] In a cooling and conditioning system, the condenser is typically a unit located outside the room to be cooled, which exploits the air in the surrounding environment as a means of cooling the gas circulating in the refrigeration circuit. The air flow through the condenser depends on the configuration of its structure. For example, capacitors are known in which the air flow is substantially horizontal, that is, parallel to the ground or to a support plane, and capacitors in which the air flow is axial or vertical, that is, perpendicular to the ground or to a support plan. Depending on the required cooling capacity, several air condensers can be placed side by side and connected to each other.

[004] Um condensador de fluxo axial ou vertical tipicamente compreende um trocador de calor cilíndrico ou poligonal com paredes aletadas, que descansa em uma base e é ultrapassado por um dispositivo de sucção fornecido com um ventilador motorizado. O dispositivo de sucção cria no trocador de calor uma depressão como para sugar axialmente um fluxo de ar que entra transversal ou radialmente através de suas paredes aletadas. O ar remove calor por convecção a partir das paredes aletadas do trocador de calor, resfriando o gás que flui no circuito de refrigeração alojado nelas e permitindo a condensação.[004] An axial or vertical flow condenser typically comprises a cylindrical or polygonal heat exchanger with finned walls, which rests on a base and is overtaken by a suction device provided with a motorized fan. The suction device creates a depression in the heat exchanger as to axially suck in a flow of air that enters transversely or radially through its finned walls. The air removes heat by convection from the finned walls of the heat exchanger, cooling the gas flowing in the refrigeration circuit housed in them and allowing condensation.

[005] Patente US US8627670 descreve um exemplo de um condensador de ar de descarga vertical desse tipo, em que as paredes do trocador de calor compreendem feixes de microcanais coplanares atravessados por um fluido de refrigeração. Os feixes de microductos, conectados a suas extremidades por conduítes de entrada/saída que atuam na vertical, são dispostos paralelos na direção vertical e têm aletas espaçadas através das quais o ar é sugado. O uso de microconduítes permite obter uma grande superfície de troca de calor embora limite o peso total e o tamanho total do trocador de calor e, portanto, do condensador.[005] US patent US8627670 describes an example of such a vertical discharge air condenser, wherein the walls of the heat exchanger comprise bundles of coplanar microchannels traversed by a cooling fluid. The bundles of microducts, connected to their ends by inlet / outlet conduits that act vertically, are arranged parallel in the vertical direction and have spaced fins through which air is sucked. The use of microconducts allows to obtain a large heat exchange surface although it limits the total weight and the total size of the heat exchanger and, therefore, of the condenser.

[006] Trocadores de calor que utilizam microconduítes são tipicamente construídos usando painéis consistindo em um par de conduítes para alimentar um gás refrigerante entre os quais os feixes de microconduítes alternados com aletas se estendem transversalmente, que são adequadamente curvados ou dobrados para realizar as paredes do perímetro de uma câmara com um formato geralmente cilíndrico ou poligonal. Dependendo das configurações do trocador de calor e da capacidade de resfriamento necessária, os painéis podem não ser apenas dispostos adjacentes um ao outro em uma direção circunferencial ou perimetral, mas também verticalmente sobrepostos, criando uma estrutura de torre ultrapassada pelo dispositivo de sucção, cuja altura depende do número de painéis sobrepostos bem como em suas respectivas alturas.[006] Heat exchangers using microconducts are typically constructed using panels consisting of a pair of conduits to feed a refrigerant gas between which the microconduit bundles alternated with fins extend transversely, which are properly curved or bent to realize the walls of the perimeter of a chamber with a generally cylindrical or polygonal shape. Depending on the configurations of the heat exchanger and the required cooling capacity, the panels may not only be arranged adjacent to each other in a circumferential or perimeter direction, but also vertically overlapping, creating a tower structure surpassed by the suction device, whose height depends on the number of overlapping panels as well as their respective heights.

[007] Sabe-se que, dada uma seção transversal do trocador de calor, a potência do dispositivo de sucção deve ser escolhida de acordo com a altura do próprio trocador de calor. Sabe-se que, para permitir a passagem de um fluxo de ar transversalmente através das paredes do trocador de calor por toda a sua altura,[007] It is known that, given a cross section of the heat exchanger, the power of the suction device must be chosen according to the height of the heat exchanger itself. It is known that, to allow an air flow to pass transversely through the walls of the heat exchanger throughout its height,

é necessário gerar um nível de depressão para compensar a queda de pressão distribuída na direção vertical do mesmo trocador de calor.it is necessary to generate a level of depression to compensate for the pressure drop distributed in the vertical direction of the same heat exchanger.

[008] Em uma estrutura muito alta para a capacidade de sucção do ventilador motorizado, pode acontecer que, devido à queda de pressão distribuída, próximo à base do trocador de calor, não exista fluxo de ar suficiente para permitir uma troca adequada de energia térmica na forma de calor ou que não há fluxo de ar. Além disso, a superfície do trocador de calor não é explorada de maneira ideal e/ou totalmente, o que penaliza a eficiência da troca de calor.[008] In a very high structure for the suction capacity of the motorized fan, it may happen that, due to the distributed pressure drop, near the base of the heat exchanger, there is not enough air flow to allow an adequate exchange of thermal energy in the form of heat or that there is no air flow. In addition, the surface of the heat exchanger is not ideally and / or fully exploited, which penalizes the efficiency of heat exchange.

[009] A altura máxima do condensador é, portanto, limitada pelo fluxo de ar que pode ser sugado pelo ventilador motorizado do dispositivo de sucção fornecido a ele.[009] The maximum height of the condenser is, therefore, limited by the air flow that can be sucked by the motorized fan of the suction device supplied to it.

[010] Um aumento da velocidade de rotação do ventilador motorizado, a fim de aumentar a vazão do fluxo de ar que pode ser sugado, envolve um nível maior de ruído do condensador como um todo, ou seja, do trocador de calor e do dispositivo de sucção montado sobre ele, o que não é aceitável ou geralmente permitido pelos regulamentos atuais.[010] An increase in the speed of rotation of the motorized fan, in order to increase the flow of the air flow that can be sucked, involves a higher level of noise from the condenser as a whole, that is, from the heat exchanger and the device suction mounted on it, which is not acceptable or generally allowed by current regulations.

[011] Os presentes regulamentos também limitam a potência máxima de motores elétricos que podem ser usados em dispositivos de sucção.[011] The present regulations also limit the maximum power of electric motors that can be used in suction devices.

[012] Em uma tentativa de igualar a vazão de fluxo de ar ao longo das paredes do trocador de calor e, em particular, para tornar substancialmente constante a velocidade de fluxo de ar, foi proposto organizar ao longo de suas paredes, painéis perfurados compreendendo uma pluralidade de aberturas passantes cujas seções de passagem aumentam progressivamente de um valor mínimo para um valor máximo a partir da parte superior para a parte inferior ou para a base do próprio trocador de calor. O fluxo de ar sugado transversalmente através das paredes do trocador de calor é assim regulado pelas aberturas passantes obtidas nos painéis e, em seguida, transportado verticalmente em direção a sua parte superior.[012] In an attempt to match the flow rate of air flow along the walls of the heat exchanger and, in particular, to make the velocity of air flow substantially constant, it has been proposed to organize along its walls, perforated panels comprising a plurality of through openings whose passage sections progressively increase from a minimum to a maximum value from the top to the bottom or to the base of the heat exchanger itself. The flow of air sucked across the walls of the heat exchanger is thus regulated by the through openings obtained in the panels and then transported vertically towards its upper part.

[013] O uso desses painéis, entretanto, tem a desvantagem de gerar quedas de pressão concentradas em correspondência a suas aberturas passantes, que penaliza a eficiência da troca de calor do trocador de calor.[013] The use of these panels, however, has the disadvantage of generating concentrated pressure drops in correspondence to their through openings, which penalizes the heat exchanger's efficiency of heat exchange.

[014] Além disso, a presença dos painéis ao longo das paredes do trocador de calor aumenta de maneira indesejada o ruído do condensador de ar como um todo. Sumário da Invenção[014] In addition, the presence of panels along the walls of the heat exchanger undesirably increases the noise of the air condenser as a whole. Summary of the Invention

[015] O problema técnico colocado e resolvido pela presente invenção é, portanto, o de fornecer um condensador de ar de descarga vertical que permita superar as desvantagens acima mencionadas com referência à técnica anterior.[015] The technical problem posed and solved by the present invention is, therefore, to provide a vertical discharge air condenser that allows to overcome the above mentioned disadvantages with reference to the prior art.

[016] Este problema é resolvido por um condensador de ar de acordo com a reivindicação 1.[016] This problem is solved by an air condenser according to claim 1.

[017] As características preferíveis da presente invenção são definidas nas reivindicações dependentes.[017] The preferable characteristics of the present invention are defined in the dependent claims.

[018] Uma ideia de solução subjacente à invenção é a de inserir dentro do trocador de calor, que é parte de um condensador de ar de descarga vertical, um membro regulador ou distribuidor do fluxo de ar sugado pelo dispositivo de sucção, em que o dito regulador ou elemento distribuidor compreende uma pluralidade de conduítes dispostos coaxialmente um ao outro na direção vertical e tendo uma altura progressivamente aumentada a partir da parte superior para a parte inferior do trocador de calor e um diâmetro progressivamente diminuído. A configuração dos conduítes é, de modo que, indo da parte superior em direção a parte inferior ou a base do trocador de calor, uma pluralidade de aberturas passantes tendo áreas nominalmente idênticas são definidas dentro dela na direção axial ou vertical.[018] An idea of a solution underlying the invention is to insert into the heat exchanger, which is part of a vertical discharge air condenser, a regulating member or distributor of the air flow sucked by the suction device, in which the said regulator or distributor element comprises a plurality of conduits arranged coaxially to each other in the vertical direction and having a height progressively increased from the top to the bottom of the heat exchanger and a diameter progressively decreased. The configuration of the conduits is such that, going from the top towards the bottom or the base of the heat exchanger, a plurality of through openings having nominally identical areas are defined within it in the axial or vertical direction.

[019] A configuração do elemento distribuidor e a distribuição das aberturas que passam na direção vertical são de modo a igualar a vazão de fluxo a partir da base na parte superior do trocador de calor, minimizando quedas de pressão concentradas. Testes experimentais permitiram verificar que a velocidade do ar próxima às paredes do trocador de calor é substancialmente constante a partir de sua base para sua parte superior, portanto, permitindo o uso de toda sua superfície radiante e, portanto, obtendo uma eficiência de troca térmica alta. Portanto é, possível aproveitar ao máximo a vantagem dos benefícios da configuração vertical de um condensador de ar e criar estruturas mais altas com a mesma seção transversal do trocador de calor, cuja eficiência da troca de calor é geralmente maior do que dos condensadores vertical de fluxo conhecidos neste campo.[019] The configuration of the distributor element and the distribution of the openings that pass in the vertical direction are in order to equalize the flow rate from the base at the top of the heat exchanger, minimizing concentrated pressure drops. Experimental tests allowed to verify that the air velocity close to the heat exchanger walls is substantially constant from its base to its upper part, therefore, allowing the use of its entire radiant surface and, therefore, obtaining a high heat exchange efficiency . Therefore, it is possible to take full advantage of the benefits of the vertical configuration of an air condenser and create taller structures with the same cross section as the heat exchanger, whose heat exchange efficiency is generally greater than that of vertical flow condensers. known in this field.

[020] De acordo com uma modalidade da invenção, nas extremidades dos conduítes do elemento distribuidor direcionados em direção a parte inferior ou base do trocador de calor, reguladores de fluxo podem ser associados, por exemplo, com lamelas. Isso oferece a vantagem de permitir variações e ajustes finos das áreas de passagem do ar de modo a otimizar fluxo ao longo das paredes do trocador de calor.[020] According to an embodiment of the invention, at the ends of the conduits of the distributor element directed towards the bottom or base of the heat exchanger, flow regulators can be associated, for example, with lamellae. This offers the advantage of allowing variations and fine adjustments of the air passage areas in order to optimize flow along the walls of the heat exchanger.

[021] Outras vantagens e características, bem como a maneira de uso da presente invenção aparecerá a partir da seguinte descrição detalhada de algumas modalidades da mesma, apresentada por meio de um exemplo não limitante. Breve Descrição das Figuras[021] Other advantages and characteristics, as well as the way of using the present invention will appear from the following detailed description of some modalities of the same, presented by means of a non-limiting example. Brief Description of the Figures

[022] A referência será feita às Figuras dos desenhos anexos, em que: - A Figura 1 é uma vista em perspectiva que mostra um conjunto compreendendo dois condensadores de ar de acordo com a presente invenção; - A Figura 2 é uma vista em perspectiva parcialmente seccional de um condensador de ar do conjunto da Figura 1; - A Figura 3 é uma vista plana superior do condensador de ar da Figura 2; - A Figura 4 mostra uma seção longitudinal do condensador de ar da Figura 3; - A Figura 5 mostra esquematicamente aberturas para a passagem de fluxo de ar aspirado através de um elemento distribuidor inserido no trocador de calor do condensador de acordo com a presente invenção. Descrição Detalhada das Modalidades Preferíveis[022] Reference will be made to the Figures of the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a perspective view showing an assembly comprising two air condensers according to the present invention; - Figure 2 is a partially sectional perspective view of an air condenser from the assembly of Figure 1; - Figure 3 is a top plan view of the air condenser in Figure 2; - Figure 4 shows a longitudinal section of the air condenser in Figure 3; - Figure 5 shows schematically openings for the passage of aspirated air flow through a distributor element inserted in the condenser heat exchanger according to the present invention. Detailed Description of Preferred Modalities

[023] Fazendo referência às Figuras 1 e 2, um condensador de ar de descarga vertical de acordo com a invenção é geralmente indicado pelo número de referência 100 e é mostrado em um sistema de referência tridimensional em que uma direção X e uma direção Y, que são perpendiculares uma à outra, define um plano horizontal paralelo ao solo, e uma direção Z, perpendicular à direção X e à direção Y, representa uma direção vertical ao longo da qual a gravidade atua.[023] Referring to Figures 1 and 2, a vertical discharge air condenser according to the invention is generally indicated by reference number 100 and is shown in a three-dimensional reference system in which an X direction and a Y direction, which are perpendicular to each other, define a horizontal plane parallel to the ground, and a Z direction, perpendicular to the X and Y directions, represents a vertical direction along which gravity acts.

[024] A Figura 1 mostra em particular um conjunto compreendendo dois condensadores de ar 100 dispostos lado a lado e dispostos em um quadro 200 compreendendo uma base 210 e uma pluralidade de vertical 220 que se estende na direção vertical Z.[024] Figure 1 shows in particular a set comprising two air condensers 100 arranged side by side and arranged in a frame 200 comprising a base 210 and a plurality of vertical 220 extending in the vertical direction Z.

[025] O condensador de ar 100 de acordo com a invenção compreende um trocador de calor 110 que tem um estrutura em formato cilíndrico e prismático que desenvolve na direção vertical Z.[025] The air condenser 100 according to the invention comprises a heat exchanger 110 which has a cylindrical and prismatic structure that develops in the vertical Z direction.

[026] Na modalidade ilustrada, o trocador de calor 110 tem, por exemplo, um formato prismático octogonal compreendendo duas paredes, respectivamente, que são constituídas por um painel moldado 111 compreendendo um par de conduítes de entrada/saída 112, 113 para um fluido de refrigeração, que se estende na direção vertical Z e atua na vertical, e uma pluralidade de feixes ou voltas de microcanais alternadas com aletas ao longo da direção vertical Z (não mostradas). Os painéis que formam as paredes 111 são dobradas de modo a formar quatro lados do perímetro de um octógono. O trocador de calor 110 é formado apoiando- se duas paredes 111 na direção do perímetro.[026] In the illustrated embodiment, the heat exchanger 110 has, for example, an octagonal prismatic shape comprising two walls, respectively, which are constituted by a molded panel 111 comprising a pair of inlet / outlet conduits 112, 113 for a fluid cooling, which extends in the vertical Z direction and acts vertically, and a plurality of bundles or loops of microchannels alternating with fins along the vertical Z direction (not shown). The panels forming the walls 111 are folded to form four sides of the perimeter of an octagon. The heat exchanger 110 is formed by supporting two walls 111 in the direction of the perimeter.

[027] Será entendido que esta configuração do trocador de calor 110 não é obrigatória para a invenção, mas é vantajosa porque, como é conhecida, o uso de microcanais permite obter uma grande superfície de troca de calor sem resultar em tamanho maior do trocador de calor.[027] It will be understood that this configuration of the heat exchanger 110 is not mandatory for the invention, but it is advantageous because, as is known, the use of microchannels allows to obtain a large heat exchange surface without resulting in a larger size of the heat exchanger heat.

[028] Na modalidade ilustrada, o trocador de calor 110 tem uma estrutura modular compreendendo dois pares de painéis sobrepostos na direção vertical Z. Será entendido que esta configuração do trocador de calor 110 não é obrigatória para a invenção.[028] In the illustrated embodiment, the heat exchanger 110 has a modular structure comprising two pairs of panels superimposed in the vertical Z direction. It will be understood that this configuration of the heat exchanger 110 is not mandatory for the invention.

[029] O condensador 100 compreende ainda um dispositivo de sucção 120 fornecido com um ventilador motorizado 121 alojado em um quadro 122 tendo um formato geralmente cilíndrico. Esse dispositivo de sucção 120 está disposto na parte superior do trocador de calor 110. O quadro 122 ultrapassa o trocador de calor 110 e é aberto na parte inferior para permitir comunicação de fluido com ele. Uma grade de segurança 123 é disposta entre o quadro 122 e o trocador de calor 110.[029] The condenser 100 further comprises a suction device 120 provided with a motorized fan 121 housed in a frame 122 having a generally cylindrical shape. This suction device 120 is arranged at the top of the heat exchanger 110. The frame 122 bypasses the heat exchanger 110 and is opened at the bottom to allow fluid communication with it. A security grid 123 is arranged between frame 122 and heat exchanger 110.

[030] De acordo com a invenção, o capacitor 100 compreende ainda um elemento distribuidor 130 com função controladora F de um fluxo de ar sugado pelo dispositivo de sucção 120 transversalmente através das paredes do trocador de calor 110 e, em seguida, na direção vertical Z. O elemento distribuidor 130 é alojado dentro do trocador de calor 110 coaxialmente com ele.[030] According to the invention, capacitor 100 further comprises a distributor element 130 with controlling function F of an air flow sucked by the suction device 120 transversely through the walls of the heat exchanger 110 and then in the vertical direction Z. The distributor element 130 is housed within the heat exchanger 110 coaxially with it.

[031] O elemento distribuidor 130 é constituído por uma pluralidade de conduítes coaxialmente dispostos um ao outro. Estes conduítes, que na modalidade ilustrada são cinco, por exemplo, e têm um formato cilíndrico, respectivamente indicado pelos numerais de referência 131a - 131e, têm uma altura progressivamente aumentada a partir da parte superior para a parte inferior do condensador 100 e uma dimensão transversal progressivamente diminuída.[031] The distributor element 130 consists of a plurality of conduits coaxially arranged to each other. These conduits, which in the illustrated embodiment are five, for example, and have a cylindrical shape, respectively indicated by reference numerals 131a - 131e, have a height progressively increased from the top to the bottom of the capacitor 100 and a transverse dimension progressively decreased.

[032] Com referência às Figuras 3 e 4, a configuração do elemento distribuidor 130 é de modo que, partindo-se da parte superior em direção a parte inferior ou base do trocador de calor 110, uma pluralidade de aberturas passantes é definida nele na direção vertical Z, cujas áreas são nominalmente idênticas, como será explicado em mais detalhe abaixo. Na modalidade ilustrada, as aberturas passantes são, por exemplo, coroas circulares.[032] With reference to Figures 3 and 4, the configuration of the distributor element 130 is such that, starting from the top towards the bottom or base of the heat exchanger 110, a plurality of through openings is defined therein in vertical direction Z, whose areas are nominally identical, as will be explained in more detail below. In the illustrated embodiment, the through openings are, for example, circular crowns.

[033] Mais particularmente e com referência à modalidade ilustrada, entre o quadro 122 do dispositivo de sucção e o primeiro um dos conduítes 131a, e entre o último e os conduítes subsequentes 131b - 131e do elemento distribuidor 130 são definidos na direção vertical Z, das aberturas passantes A1 - A5 através das quais o fluxo de ar F, passa através das paredes do trocador de calor 110, é axialmente sugado. O elemento distribuidor 130 é espaçado a partir da parte inferior do trocador de calor, pelo que uma abertura de passagem adicional A6 coincide com a seção transversal do conduíte 131 e com uma menor dimensão transversal.[033] More particularly and with reference to the illustrated embodiment, between frame 122 of the suction device and the first one of the conduits 131a, and between the last and subsequent conduits 131b - 131e of the distributor element 130 are defined in the vertical direction Z, of the through openings A1 - A5 through which the air flow F, passes through the walls of the heat exchanger 110, is sucked axially. The distributor element 130 is spaced from the bottom of the heat exchanger, so that an additional through opening A6 coincides with the cross section of the conduit 131 and with a smaller cross dimension.

[034] As setas nas Figuras 2 e 4 mostram esquematicamente o percurso do fluxo de ar F transversalmente através das paredes 111 do trocador de calor 110 e, em seguida, axial ou verticalmente através das aberturas passantes A1 - A6 do elemento distribuidor 130.[034] The arrows in Figures 2 and 4 schematically show the air flow path F transversely through the walls 111 of the heat exchanger 110 and then axially or vertically through the through openings A1 - A6 of the distributor element 130.

[035] Com particular referência às Figuras 4 e 5, o trocador de calor 110 é idealmente dividido em uma pluralidade de setores em que a sucção do fluxo de ar F é respectivamente gerenciada pelas aberturas passantes A1 - A6.[035] With particular reference to Figures 4 and 5, the heat exchanger 110 is ideally divided into a plurality of sectors in which the suction of the air flow F is managed respectively by the through openings A1 - A6.

[036] À luz do exposto, será entendido que, prosseguindo verticalmente a partir da parte superior em direção a parte inferior do trocador de calor 110, a área de passagem total da seção para o fluxo de ar F sugado transversalmente através de suas paredes aumenta discretamente e resulta da soma das áreas das aberturas passantes que, em uma certa distância a partir da parte superior do próprio trocador de calor 110, fica em direção a sua parte inferior.[036] In light of the above, it will be understood that, proceeding vertically from the top towards the bottom of the heat exchanger 110, the total passage area of the section for the air flow F sucked across its walls increases discretely and results from the sum of the areas of the passing openings which, at a certain distance from the top of the heat exchanger 110 itself, is towards its bottom.

[037] Escolhido um número “n” de setores, a altura total “H” do trocador de calor 110 é subdividida em n setores Hc1 - Hcn tendo normalmente a mesma altura. Na modalidade ilustrada existe, por exemplo, seis setores, Hc1 - Hc6.[037] Having chosen a number of “n” sectors, the total height “H” of the heat exchanger 110 is subdivided into n sectors Hc1 - Hcn normally having the same height. In the illustrated modality there are, for example, six sectors, Hc1 - Hc6.

[038] Partindo da parte superior e prosseguindo em direção a parte inferior do trocador de calor 110, os conduítes 131a-131e se estendem respectivamente para o limite entre um setor Hc(i) e o setor subsequente Hc(i + 1). O número de conduítes é igual ao número de setores menores do que um, para os quais o último setor Hcn é completamente livre do elemento distribuidor 130.[038] Starting from the top and continuing towards the bottom of the heat exchanger 110, the conduits 131a-131e extend respectively to the limit between one sector Hc (i) and the subsequent sector Hc (i + 1). The number of conduits is equal to the number of sectors smaller than one, for which the last sector Hcn is completely free of the distributor element 130.

[039] O cálculo das dimensões planas dos conduítes 131a - 131e é realizado com base nas áreas das aberturas passantes. Sendo “Apt” a área da abertura que passa através da interface entre o dispositivo de sucção 120 e o trocador de calor 110, que representa a área de passagem total ou geral do fluxo de ar sugado pelo dispositivo de sucção 120, a área do genérico através de abertura “Ax” é calculada de acordo com a seguinte fórmula: Ax = Apt/(número de setores - 1)[039] The calculation of the flat dimensions of conduits 131a - 131e is performed based on the areas of the through openings. "Apt" being the area of the opening that passes through the interface between the suction device 120 and the heat exchanger 110, which represents the total or general passage area of the air flow sucked by the suction device 120, the generic area through opening “Ax” it is calculated according to the following formula: Ax = Apt / (number of sectors - 1)

[040] As aberturas passantes são, portanto, nominalmente idênticas entre si.[040] The through openings are therefore nominally identical to each other.

[041] Uma vez que a área nominal das aberturas passantes, que são seis, A1 - A6, na modalidade ilustrada, é conhecida, é possível determinar as dimensões transversas dos conduítes 131a - 131e, por exemplo, seus diâmetros na modalidade ilustrada.[041] Once the nominal area of the through openings, which are six, A1 - A6, in the illustrated modality, is known, it is possible to determine the transverse dimensions of the conduits 131a - 131e, for example, their diameters in the illustrated modality.

[042] Será entendido que as dimensões reais do elemento distribuidor 130 dependem das tolerâncias de fabricação e montagem de suas partes.[042] It will be understood that the actual dimensions of the distributor element 130 depend on the manufacturing and assembly tolerances of its parts.

[043] De acordo com uma modalidade da invenção, os conduítes 131a - 131e são dispostos de modo a serem deslocados um no outro na direção vertical Z, o que favorece a formação de vórtices de ar pelo ventilador do dispositivo de sucção 120. Mais particular o duto 131a tendo a maior dimensão transversal e a altura mais baixa é disposto na vizinhança da parte superior do trocador de calor 110 imediatamente abaixo do quadro 122 do dispositivo de sucção 120. Os outros conduítes 131b - 131e são progressivamente espaçados a partir do primeiro conduíte 131a e um a partir do outro na direção vertical Z.[043] In accordance with an embodiment of the invention, the conduits 131a - 131e are arranged so that they are displaced in the vertical direction Z, which favors the formation of air vortices by the fan of the suction device 120. More particularly duct 131a having the largest transverse dimension and the lowest height is arranged in the vicinity of the upper part of the heat exchanger 110 immediately below frame 122 of the suction device 120. The other conduits 131b - 131e are progressively spaced from the first conduit 131a and one from the other in the vertical Z direction.

[044] Com particular referência à seção longitudinal da Figura 4, na modalidade ilustrada, partindo do quadro 122 do dispositivo de sucção 120, uma linha imaginária s que toca as bordas superiores dos conduítes 131a - 131e é inclinada em direção a parte inferior do trocador de calor 110 em um ângulo entre 30° e 60°, por exemplo, 45° como na modalidade ilustrada. Essa configuração permite fornecer um volume adequado para a formação de vórtices de ar pelo ventilador do dispositivo de sucção 120 sem tornar o elemento distribuidor 130 na direção vertical Z excessivamente pesado.[044] With particular reference to the longitudinal section of Figure 4, in the illustrated mode, starting from frame 122 of the suction device 120, an imaginary line s that touches the upper edges of the conduits 131a - 131e is inclined towards the lower part of the exchanger heat 110 at an angle between 30 ° and 60 °, for example, 45 ° as in the illustrated embodiment. This configuration allows to provide an adequate volume for the formation of air vortexes by the fan of the suction device 120 without making the distributor element 130 in the vertical direction Z excessively heavy.

[045] Como é conhecido, o dispositivo de sucção 120 gera dentro do trocador de calor 110 uma depressão de modo a sugar o fluxo de ar F através das paredes aletadas do lado de fora. A configuração do elemento distribuidor 130 e a distribuição dos conduítes 131a - 131e e suas aberturas A1 - A6 na direção vertical Z é de modo a igualar a vazão de fluxo F a partir da parte inferior na parte superior do trocador de calor 110 minimizando as quedas de pressão concentradas.[045] As is known, the suction device 120 generates a depression inside the heat exchanger 110 in order to suck the air flow F through the finned walls on the outside. The configuration of the distributor element 130 and the distribution of the conduits 131a - 131e and its openings A1 - A6 in the vertical direction Z is in order to match the flow rate F from the bottom in the upper part of the heat exchanger 110 minimizing the drops concentrated pressure points.

[046] Testes experimentais permitiram verificar que a velocidade do ar próxima às paredes do trocador de calor 110 é substancialmente constante a partir de sua parte inferior para sua parte superior, portanto, permitindo explorar toda sua superfície radiante e, portanto, obter uma eficiência de troca térmica alta.[046] Experimental tests allowed to verify that the air velocity close to the walls of the heat exchanger 110 is substantially constant from its bottom to its top, therefore, allowing to explore its entire radiant surface and, therefore, obtain an efficiency of high heat exchange.

[047] Testes experimentais comparativos permitiram verificar que a velocidade do ar na vizinhança das paredes do trocador de calor 110 é cerca do dobro da velocidade mensurável usando, em vez do elemento distribuidor 130, painéis perfurados dispostos ao longo de suas paredes e tendo uma pluralidade de aberturas passantes cujas seções de fluxo aumentam progressivamente de um valor mínimo para um valor máximo indo da parte superior em direção a parte inferior do mesmo trocador de calor 110.[047] Comparative experimental tests allowed to verify that the air velocity in the vicinity of the walls of the heat exchanger 110 is about twice the measurable speed using, instead of the distributor element 130, perforated panels arranged along its walls and having a plurality through-through openings whose flow sections progressively increase from a minimum to a maximum value going from the top towards the bottom of the same heat exchanger 110.

[048] De acordo com uma modalidade da invenção, nas extremidades dos conduítes 131a-131e que faceiam em direção a parte inferior do trocador de calor 110 redutores de fluxo podem ser vantajosamente aplicados, como, por exemplo, os redutores com lamelas tipicamente usados em conduítes de ar condicionado, que oferece a vantagem de permitir variações e ajustes finos da área das aberturas passantes A1 - A6. Portanto é, possível otimizar o fluxo de ar F através do trocador de calor 110, portanto, contribuindo positivamente para sua eficiência da troca de calor.[048] According to an embodiment of the invention, at the ends of the conduits 131a-131e that face towards the bottom of the heat exchanger 110 flow reducers can be advantageously applied, such as, for example, lamella reducers typically used in air conditioning conduits, which offers the advantage of allowing variations and fine adjustments in the area of the through openings A1 - A6. Therefore, it is possible to optimize the air flow F through the heat exchanger 110, thus contributing positively to its heat exchange efficiency.

[049] A possibilidade de minimizar quedas de pressão oferece a vantagem adicional de manter o ruído do condensador de ar 100 dentro dos limites estabelecidos pelos regulamentos relevantes.[049] The possibility of minimizing pressure drops offers the additional advantage of keeping the noise of the air condenser 100 within the limits established by the relevant regulations.

[050] De acordo com uma modalidade da invenção, nas paredes dos conduítes 131a - 131e revestimentos feitos de um material absorvente de som podem ser vantajosamente aplicados, para permitir uma redução do ruído total do condensador de ar 100.[050] According to an embodiment of the invention, on the conduit walls 131a - 131e and coatings made of a sound-absorbing material can be advantageously applied, to allow a reduction in the total noise of the air condenser 100.

[051] A presente invenção foi divulgada com referência às suas modalidades preferíveis. Será entendido que pode haver outras modalidades com base na mesma ideia de solução e incluídas no escopo de proteção definido pelas reivindicações a seguir.[051] The present invention has been disclosed with reference to its preferred modalities. It will be understood that there may be other modalities based on the same idea of solution and included in the scope of protection defined by the following claims.

Claims

1. Vertical discharge air condenser (100), said condenser (100) comprising: a heat exchanger (110) having a cylindrical or polygonal shape that extends in a vertical direction (Z), an air suction device (120) supplied with a motorized fan (121) housed in a frame (122) arranged on the top of said heat exchanger (110), FEATURED by the fact that it also comprises a distributor element (130) housed inside the heat exchanger (110) coaxially thereto, said distributor element (130) comprising a plurality of conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) arranged coaxially to each other, said conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) having a height progressively increased from the top to the bottom of the heat exchanger (110) and a progressively decreased cross section, the configuration of the distributor element (130) so that a plurality of through openings (A1 - A6) be defi defined in the vertical direction (Z) from the top to the bottom of the heat exchanger (110), cross sections of said through openings having the same nominal surface area.

2. Air condenser (100), according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that a first conduit (131a) of the distributor element (130) having the largest transverse size and the lowest height is arranged in a dose at the top the heat exchanger (110) under the frame (122) of the air suction device (120), while the other conduits (131b - 131e) of the distributor element (130) are progressively spaced from the first conduit (131a) and one from the other in the vertical direction (Z).

3. Air condenser (100) according to claim 2,

CHARACTERIZED by the fact that the distribution of the conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) is such that, starting from the frame (122) of the air suction device (120), an imaginary line (s) (s) touching the upper edges of the conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) is (are) inclined towards the bottom of the heat exchanger (110) by an angle between 30 ° and 60 °.

4. Air condenser (100) according to any one of claims 1 to 3, CHARACTERIZED by the fact that flow adjustment devices are arranged at the ends of the conduits (131a, 131b, 131c, 131d, 131e) that face the bottom of the heat exchanger (110).

5. Air condenser (100) according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that said flow adjustment devices are of the type comprising a plurality of flaps.

Air condenser (100) according to any one of claims 1 to 5, CHARACTERIZED by the fact that coatings made of a sound-absorbing material are applied to the conduit walls (132a, 132b, 132c, 132d, 132e) .

Air condenser (100) according to any one of claims 1 to 6, CHARACTERIZED by the fact that the distributor element (130) is spaced from the bottom of the heat exchanger (110) in the vertical direction (Z ).

Air condenser (100) according to any one of claims 1 to 7, CHARACTERIZED by the fact that the heat exchanger (110) comprises a plurality of walls (111) in which each wall (111) is composed of a molded panel comprising a pair of inlet / outlet conduits (112, 113) for a cooling fluid extending in the vertical direction (Z), as well as a plurality of microconducts extending transversely between said conduits (112, 113) and are spaced by fins in the vertical direction (Z), said panel being bent or curved as to form a portion of the periphery of the heat exchanger (110).