BR112020006464A2 - Pilha de placas e trocador de calor - Google Patents

Abstract

pilha de placas e trocador de calor. uma pilha de placas, de acordo com uma modalidade, que inclui uma pluralidade de placas, cada uma dos quais inclui porções corrugadas formadas em uma superfície frontal e em uma superfície traseira de cada uma da pluralidade de placas, e que são dispostas em pilhas e, as primeiras passagens de fluxo de troca de calor através das quais um primeiro fluido de troca de calor flui e as segundas passagens de fluxo de troca de calor através das quais um segundo fluido de troca de calor flui, as primeiras passagens de fluxo de troca de calor e as segundas passagens de fluxo de troca de calor sendo formadas entre a pluralidade de placas para serem dispostas alternativamente ao longo de uma direção de empilhamento da pluralidade de placas. cada uma da pluralidade de placas possui dois orifícios passantes que penetram na superfície frontal e na superfície traseira, e a partir dos quais o primeiro fluido de troca de calor é introduzido e derivado. a pilha de placas inclui adicionalmente as primeiras divisórias de partição que são formadas em pelo menos uma das duas superfícies de placa de uma pluralidade de superfícies de placa formadas pela pluralidade de placas, as duas superfícies de placa formando uma passagem correspondente das primeiras passagens de fluxo de troca de calor entre as mesmas, as primeiras divisórias de partição sendo dispostas simetricamente a respeito de uma linha central que conecta os centros dos dois orifícios passantes como visto através da direção de empilhamento das placas para que sejam oblíquas a respeito da linha central, e uma passagem de fluxo formada ao longo da linha central em um lado de pelo menos um orifício passante, dos dois orifícios passantes, a partir dos quais o primeiro fluido de troca de calor é introduzido.

Description

“PILHA DE PLACAS E TROCADOR DE CALOR” CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente revelação se refere a uma pilha de placas e um trocador de calor incluindo a pilha de placas.

ANTECEDENTES

[0002] Uma pilha de placas usada para um trocador de calor de placa, um trocador de calor de placa e carcaça ou similares é formado por meio da sobreposição de um grande número de placas que têm certos padrões corrugados tanto nas suas superfícies frontais quanto nas suas superfícies traseiras. A pilha de placas é configurada para formar uma passagem de fluxo de troca de calor em uma superfície da superfície frontal e da superfície traseira de cada uma das placas, formar outra passagem de fluxo de troca de calor na outra superfície e trocar calor entre dois fluidos de troca de calor que fluem respectivamente através das duas passagens de fluxo de troca de calor através das placas. Sabe-se que uma área de transferência de calor pode ser, assim, aumentada, obtendo uma ótima eficiência de troca de calor.

[0003] O requerente da presente invenção propõe uma configuração que tem capacidade de reduzir o tamanho de um recipiente vazio em que uma pilha de placas é alojada por formar cada placa constituindo a pilha de placas em um formato não circular em um trocador de calor de placa e carcaça aplicado para, por exemplo, um evaporador para um dispositivo de refrigeração (Documentos de Patente 1 e 2).

[0004] Se cada placa for formada no formato não circular, como um formato oval, uma dimensão lateral aumenta, tornando difícil para que um fluido de troca de calor (em particular, um fluido de calor sensível realizando uma troca de calor sensível) se espalhe para uma região do lado da extremidade lateral, e a área de transferência de calor diminui. Consequentemente, o desempenho de troca de calor pode ser diminuído. Assim, no Documento de Patente 3, um membro de retenção de fluxo alongado que se estende lateralmente chamado de um membro de distribuição é fornecido em uma superfície de placa para forçar o fluxo do fluido de troca de calor de modo lateral, aumentando a área de transferência de calor e melhorando o desempenho de troca de calor.

LISTA DE CITAÇÃO Literatura de Patente

[0005] Documento de Patente 1: JP5733866B

[0006] Documento de Patente 2: JP2017-3175ª

[0007] Documento de Patente 3: JP2006-527835A (tradução de um pedido PCT)

SUMÁRIO Problema da Técnica

[0008] A troca de calor inclui uma troca de calor sensível sem alteração de fase em fluido de calor trocado e a troca de calor latente com alteração de fase em fluido de calor trocado. Em um caso em que um refrigerante gasoso, como CO2, é condensado por troca de calor latente usando um trocador de calor de placa como, por exemplo, um evaporador para um dispositivo de refrigeração, se houver o membro de retenção de fluxo revelado no Documento de Patente 3 em uma superfície de placa, o membro de retenção de fluxo prejudica o fluxo de um líquido condensado liquefeito e é provável que provoque um acúmulo do líquido condensado. O acúmulo do líquido condensado prejudica a liquefação do refrigerante gasoso, e, assim, o desempenho de troca de calor pode ser diminuído.

[0009] Um objetivo de uma modalidade é para melhorar o desempenho de troca de calor em troca de calor sensível e troca de calor latente em um trocador de calor que inclui uma pilha de placas.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0010] (1) Uma pilha de placas, de acordo com uma modalidade, inclui uma pluralidade de placas, cada uma incluindo porções corrugadas formadas em uma superfície frontal e uma superfície traseira de cada uma das pluralidade de placas, e que são dispostas em pilhas, e as primeiras passagens de fluxo de troca de calor através das quais um primeiro fluido de troca de calor flui e as segundas passagens de fluxo de troca de calor através dos quais um segundo fluido de troca de calor flui, as primeiras passagens de fluxo de troca de calor e as segundas passagens de fluxo de troca de calor sendo formadas entre a pluralidade de placas a serem dispostas alternativamente ao longo de uma direção de empilhamento da pluralidade de placas.

Cada uma da pluralidade de placas possui dois orifícios passantes que penetram a superfície frontal e a superfície traseira, e dos quais o primeiro fluido de troca de calor é introduzido e derivado. A pilha de placas inclui adicionalmente as primeiras divisórias de partição que são formadas em pelo menos uma das duas superfícies de placa de uma pluralidade de superfícies de placa formadas pela pluralidade de placas, as duas superfícies de placa formando uma correspondente das primeiras passagens de fluxo de troca de calor entre as mesmas, as primeiras divisórias de partição sendo dispostas simetricamente a respeito de uma linha central que conecta os centros dos dois orifícios passantes como visto através da direção de empilhamento das placas para que sejam oblíquas a respeito da linha central, e uma passagem de fluxo formada ao longo da linha central em um lado de pelo menos um orifício passante, dos dois orifícios passantes, a partir dos quais o primeiro fluido de troca de calor é introduzido.

[0011] A frase “disposto simetricamente a respeito da linha central como visto a partir da direção de empilhamento das placas” significa que as primeiras divisórias de partição que são dispostas em uma superfície ou em ambas as duas superfícies de placa formando a correspondente das primeiras passagens de fluxo de calor são dispostas simetricamente a respeito da linha central que conecta os centros dos dois orifícios passantes quando vistas através de uma direção de empilhamento de placa.

[0012] Com a configuração supracitada, uma vez que as primeiras divisórias de partição descritas acima são dispostas simetricamente a respeito da linha central para que sejam oblíquas a respeito da linha central descrita acima e o primeiro fluido de troca de calor que flui na primeira passagem de fluxo de troca de calor a partir de um dos dois orifícios passantes descritos acima é direcionado para fluir em uma direção para longe desses orifícios passantes (uma direção periférica da superfície de placa) por meio das primeiras divisórias de partição. Consequentemente, o primeiro fluido de troca de calor é disperso para uma região periférica da superfície de placa, tornando possível a melhoria do desempenho de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor.

[0013] Adicionalmente, mesmo em um caso no qual o primeiro fluido de troca de calor gasoso realiza a troca de calor latente, uma vez que um líquido condensado obtido através do condensação do primeiro fluido de troca de calor gasoso flui para um orifício passante de lado de saída através de uma passagem de fluxo formada ao longo da linha central descrita acima (também chamado de “passagem de fluxo central” doravante no presente documento), o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação de um refrigerante gasoso não ocorre. Portanto, sem que o desempenho de troca de calor se diminua, é possível melhorar o desempenho de troca de calor.

[0014] (2) Em uma modalidade, na configuração supracitada (1), as primeiras divisórias de partição, cada uma, se estendem para ter um formato de arco que é côncavo em direção a um lado de um dos dois orifícios passantes; com a configuração supracitada (2), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor é direcionado para fluir na direção periférica da superfície de placa ao longo das primeiras divisórias de partição, cada uma se estendendo para ter o formato de arco que é côncavo em direção ao lado de um orifício passante, é possível aumentar a área de transferência de calor e melhorar o desempenho de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor.

[0015] (3) Em uma modalidade, na configuração supracitada (1), as primeiras divisórias de partição, cada uma, se estendem para ter um formato de arco que é convexo em direção a um lado de um dos dois orifícios passantes; com a configuração supracitada (3), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor é direcionado para fluir na direção periférica da superfície de placa ao longo das primeiras divisórias de partição, cada uma se estendendo para ter o formato de arco que é convexo em direção ao lado de um orifício passante, é possível aumentar a área de transferência de calor e melhorar o desempenho de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor.

[0016] (4) Em uma modalidade, na configuração supracitada (1), as primeiras divisórias de partição se estendem linearmente; com a configuração supracitada (4), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor é direcionado para fluir na direção periférica da superfície de placa ao longo das primeiras divisórias de partição se estendendo linearmente, é possível aumentar a área de transferência de calor e melhorar o desempenho de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor.

[0017] (5) Em uma modalidade, em qualquer uma das configurações supracitadas (1) a (4), as primeiras divisórias de partição incluem uma pluralidade de divisórias de partição dispersas e dispostas lado a lado para formar uma passagem de fluxo onde o primeiro fluido de troca de calor meandra entre a pluralidade de divisórias de partição; com a configuração supracitada (5), uma vez que a passagem de fluxo onde o primeiro fluido de troca de calor que meandra é formado, é possível aumentar a área de transferência de calor e aumentar o tempo de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor, tornando possível que se aprimore o desempenho de troca de calor.

[0018] (6) Em uma modalidade, em qualquer uma das configurações supracitadas (1) a (5), as primeiras divisórias de partição são formadas simetricamente a respeito da linha central em cada uma das duas superfícies de placa formando a correspondente das primeiras passagens de fluxo de calor, e as primeiras divisórias de partição formadas respectivamente nas duas superfícies de placa são dispostas para serem sobrepostas uma a outra, como visto a partir da direção de empilhamento; com a configuração supracitada (6), uma vez que as primeiras divisórias de partição são formadas respectivamente nas duas superfícies de placa que formam a correspondente das primeiras passagens de fluxo de calor e são dispostas para serem sobrepostas uma a outra, como visto a partir da direção de empilhamento, é possível melhorar um efeito de retenção de fluxo das primeiras divisórias de partição.

[0019] (7) Em uma modalidade, em qualquer uma das configurações supracitadas (1) a (6), uma borda externa de cada uma das placas é constituída por duas elipses que são do mesmo comprimento de um eixo maior e são diferentes em elipticidade, uma metade da borda externa de cada uma das placas é formada por uma elipse das duas elipses que tem um raio curto menor que a outra elipse, e a outra metade da borda externa de cada uma das placas é formada pela outra elipse das duas elipses que tem um raio curto menor que a primeira elipse, e cada uma da pluralidade de superfícies de placa inclui uma segunda divisória de partição para desviar o primeiro fluido de troca de calor de um orifício passante dos dois orifícios passantes, o orifício passante sendo posicionado distante de um ponto central do eixo maior adjacente ao orifício passante.

[0020] Com a configuração supracitada (7), uma vez que é possível igualar o formato da pilha de placas ao formato de um recipiente vazio alojando a pilha de placas, é possível apagar um espaço extra entre a pilha de placas e uma superfície interna do recipiente vazio, e reduzir o tamanho do recipiente vazio. Além disso, uma vez que é possível apagar uma seção reta na borda externa de cada uma das placas, é possível aprimorar a resistência de uma porção de junta de placa, e impedir o vazamento do fluido de troca de calor da porção de junta de placa mesmo se o fluido de troca de calor possuir uma pressão alta; adicionalmente, por exemplo, em um caso no qual o primeiro fluido de troca de calor após a troca de calor é derivada do orifício passante posicionado distante do ponto central do eixo maior descrito acima, é possível formar uma passagem de fluxo de divisão para o primeiro fluido de troca de calor no lado a montante do orifício passante ao fornecer a segunda divisória de partição descrita acima através do orifício passante. Assim, é possível aumentar o tempo de troca de calor do primeiro fluido de troca de calor e aumentar o desempenho de troca de calor.

[0021] (8) Em uma modalidade, em qualquer uma das configurações supracitadas (1) a (7), nas duas superfícies de placa formando a correspondente das primeiras passagens de fluxo de calor, as porções corrugadas incluem corrugações que se estendem linearmente para formar cristas e sulcos em uma seção transversal das porções corrugadas, e um ângulo de inclinação de uma direção que se estende das corrugações a respeito da linha central é maior em uma região em que as primeiras divisórias de partição são dispostas do que em uma região externa à região em que as primeiras divisórias de partição são dispostas.

[0022] Com a configuração supracitada (8), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor flui ao longo da direção que se estende das porções corrugadas descritas acima e do ângulo de inclinação descrito acima a respeito da linha central é estabelecido como o ângulo de inclinação das porções corrugadas descritas acima, o primeiro fluido de troca de calor é direcionado para fluir ao lado de uma porção de borda periférica da superfície de placa. Assim, é possível alongar a passagem de fluxo para o primeiro fluido de troca de calor e para aumentar a área de transferência de calor, tornando possível aprimorar o desempenho de troca de calor.

[0023] (9) Em uma modalidade, em qualquer uma das configurações supracitadas (1) a (8), a pluralidade de placas inclui uma pluralidade de placas emparelhadas, cada uma das quais são formadas por duas da pluralidade de placas adjacentes que são unidas em porções de borda periféricas dos dois orifícios passantes, e duas das placas emparelhadas adjacentes são unidas nas porções de borda externa das superfícies de placa que ficam voltadas uma a outra; com a configuração supracitada (9), é possível fabricar com eficácia a pilha de placas em que as primeiras passagens de fluxo de troca de calor e as segundas passagens de fluxo de troca de calor são dispostas alternativamente em ambos os lados de cada uma da pluralidade de placas.

[0024] (10) Em uma modalidade, na configuração supracitada (9), a pluralidade de placas inclui placas do mesmo formato que têm as porções corrugadas do mesmo formato, e a placa emparelhada inclui uma primeira placa, e uma segunda placa que é invertida com a linha central como um centro e é disposta opostamente à primeira placa.

[0025] Com a configuração supracitada (10), uma vez que é possível formar todas as placas que constituem a pilha de placas no mesmo formato, é possível fazer um processo de fabricação das placas respectivas simples e mais barato.

[0026] (11) Um trocador de calor, de acordo com um modalidade que inclui um recipiente vazio, a pilha de placas, de acordo com qualquer uma das configurações supracitadas (1) a (10) disposta dentro do recipiente vazio, uma tubulação de alimentação para suprir o segundo fluido de troca de calor ao recipiente vazio, uma tubulação de descarga para descarregar o segundo fluido de troca de calor do recipiente vazio, uma tubulação de introdução para introduzir o primeiro fluido de troca de calor em um dos dois orifícios passantes, e uma tubulação de derivação para derivar o primeiro fluido de troca de calor do outro dos dois orifícios passantes.

[0027] Com a configuração supracitada (11), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor é disperso a uma região periférica da superfície de placa através do alojamento da pilha de placas que têm a configuração supracitada dentro do recipiente vazio, é possível melhorar o desempenho de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor. Adicionalmente, mesmo em um caso no qual o primeiro fluido de troca de calor gasoso realiza troca de calor latente, uma vez que um líquido condensado obtido através da condensação de do primeiro fluido de troca de calor gasoso flui para um orifício passante de lado de saída através de uma passagem de fluxo central formada ao longo da linha central, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação de um refrigerante gasoso não ocorre. Portanto, é possível melhorar o desempenho de troca de calor.

[0028] (12) Em uma modalidade, na configuração supracitada (11), a pilha de placas é disposta de modo que a linha central esteja ao longo de uma direção vertical dentro do recipiente vazio.

[0029] Com a configuração supracitada (12), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor líquido que flui para dentro a partir do orifício passante disposto no lado inferior é disperso para toda a superfície de placa ao longo das primeiras divisórias de partição ao realizar uma troca de calor sensível com o segundo fluido de troca de calor, é possível aprimorar o desempenho de troca de calor. Adicionalmente, quando primeiro fluido de troca de calor gasoso flui para dentro a partir do orifício passante disposto no lado superior, o líquido condensado obtido através da condensação do primeiro fluido de troca de calor gasoso flui suavemente ao orifício passante de lado de saída através da passagem de fluxo central e, assim, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação do refrigerante gasoso não ocorre. Portanto, é possível suprimir a diminuição no desempenho de troca de calor.

[0030] (13) Em uma modalidade, na configuração supracitada (11) ou (12), uma borda externa de cada uma das placas é constituída por duas elipses do mesmo comprimento de um eixo maior e são diferentes em elipticidade, uma metade superior da borda externa de cada uma das placas é formada por uma elipse das duas elipses que tem um raio curto menor que a outra elipse, e uma metade inferior da borda externa de cada uma das placas é formada pela outra elipse das duas elipses que tem um raio curto maior que a primeira elipse. Com a configuração supracitada (13), uma vez que é possível reduzir o tamanho do recipiente vazio e apagar a seção reta na borda externa de cada uma das placas, como descrito acima, é possível aumentar a resistência de uma porção de junta de placa e suprimir o vazamento do fluido de troca de calor da porção de junta de placa.

[0031] (14) Em uma modalidade, na configuração supracitada (13), dos dois orifícios passantes, um orifício passante posicionado distante de um ponto central do eixo maior é disposto em um lado inferior, e um orifício passante posicionado próximo ao ponto central do eixo maior é disposto em um lado superior.

[0032] Com a configuração supracitada (14), uma vez que o primeiro fluido de troca de calor líquido que flui para dentro a partir do orifício passante disposto no lado inferior é disperso para toda a superfície de placa ao longo das primeiras divisórias de partição, é possível aprimorar o desempenho de troca de calor. Adicionalmente, quando o primeiro fluido de troca de calor gasoso flui para dentro a partir do orifício passante disposto no lado superior, o líquido condensado obtido através da condensação do primeiro fluido de troca de calor gasoso flui para o orifício passante de lado de saída através da passagem de fluxo central e, assim, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação do refrigerante gasoso não ocorre. Portanto, é possível suprimir a diminuição no desempenho de troca de calor. Efeitos Vantajosos

[0033] De acordo com algumas modalidades, é possível suprimir uma diminuição no desempenho de troca de calor e melhorar o desempenho de troca de calor mesmo se o primeiro fluido de troca de calor que flui através da primeira passagem de fluxo de troca de calor formada em uma pilha de placas realizar não apenas a troca de calor sensível sem alteração de fase em fluido de troca de calor mas também a troca de calor latente com alteração de fase em fluido de troca de calor, e mesmo se a pilha de placas for constituída por placas não circulares.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0034] A Figura 1 é um desenho de processo esquemático de um exemplo de um processo de fabricação de uma pilha de placas.

[0035] A Figura 2 é uma vista frontal de uma placa que constitui a pilha de placas de acordo com uma modalidade.

[0036] A Figura 3 é uma vista frontal de uma placa emparelhada constituindo a pilha de placas, de acordo com uma modalidade.

[0037] A Figura 4 é uma vista frontal da placa emparelhada que constitui a pilha de placas de acordo com uma modalidade.

[0038] A Figura 5A é uma vista esquemática de uma superfície de placa incluindo as primeiras divisórias de partição de acordo com uma modalidade.

[0039] A Figura 5B é uma vista esquemática da superfície de placa incluindo as primeiras divisórias de partição de acordo com uma modalidade.

[0040] A Figura 5C é uma vista esquemática da superfície de placa incluindo as primeiras divisórias de partição de acordo com uma modalidade.

[0041] A Figura 5D é uma vista esquemática da superfície de placa incluindo as primeiras divisórias de partição de acordo com uma modalidade.

[0042] A Figura 6 é uma vista esquemática de um formato de contorno da placa de acordo com uma modalidade.

[0043] A Figura 7 é uma vista em seção transversal vertical de um trocador de calor de acordo com uma modalidade.

[0044] A Figura 8 é uma vista em seção transversal de lado do trocador de calor de acordo com uma modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0045] As modalidades da presente invenção serão descritas a seguir em detalhe com referência aos desenhos anexos. Pretende-se que, entretanto, salvo se particularmente especificado, dimensões, materiais, formatos, posições relativas e similares dos componentes descritos nas modalidades devem ser interpretados como apenas ilustrativos e não pretendem limitar o escopo da presente invenção.

[0046] Por exemplo, uma expressão de uma disposição relativa ou absoluta como “em uma direção”, “ao longo de uma direção”, “paralelo”, “ortogonal”, “centralizado”,

“concêntrico” e “coaxial” não deve ser interpretada como indicando apenas a disposição em um sentido literal e estrito, mas também inclui um estado em que a disposição é deslocada relativamente por uma tolerância, ou por um ângulo ou uma distância em que é possível que se alcance a mesma função.

[0047] Por exemplo, uma expressão de um estado de igualdade como “mesmo”, “igual”, e “uniforme” não deve ser interpretada como indicando apenas o estado em que a característica é estritamente igual, mas também inclui um estado em que há uma tolerância ou uma diferença que ainda pode alcançar a mesma função.

[0048] Adicionalmente, por exemplo, uma expressão de um formato como um formato retangular ou um formato cilíndrico não deve ser construído como apenas o formato geometricamente estrito, mas também inclui um formato com irregularidades ou cantos chanfrados dentro da faixa em que o mesmo efeito possa ser alcançado.

[0049] Por outro lado, não se pretende que uma expressão como “compreender”, “incluir”, “possuir”, “conter”, e “constituir” seja exclusiva de outros componentes.

[0050] A Figura 1 mostra um exemplo de um processo de fabricação de uma pilha de placas 10. A Figura 1 mostra placas 12, cada uma constituída por uma circular placa. A pilha de placas 10 é formada ao dispor a pluralidade de placas 12 em pilhas. As placas 12 incluem porções corrugadas 14 formadas em sua superfície frontal e superfície traseira. As porções corrugadas 14 formam passagens de fluxo entre as respectivas placas 12. Isto é, as primeiras passagens de fluxo de troca de calor F1 e segundas passagens de fluxo de troca de calor F2 são formadas para serem dispostas alternativamente ao longo de uma placa direção de empilhamento, e a troca de calor é realizada entre o primeiro fluido de troca de calor e o segundo fluido de troca de calor através das placas respectivas 12. O primeiro fluido de troca de calor flui através das primeiras passagens de fluxo de troca de calor F1, e o segundo fluido de troca de calor flui através das segundas passagens de fluxo de troca de calor F2. As placas 12 possuem, cada uma, dois orifícios passantes 16 e 18 que penetram na sua superfície frontal e na sua superfície traseira, e se comunicam com as primeiras passagens de fluxo de troca de calor F1. O primeiro fluido de troca de calor é introduzido a partir de um do orifício passante 16 ou 18, e é derivado do outro do orifício passante 16 ou 18.

[0051] Em uma modalidade, como mostrado na Figura 1, um par adjacente de placas 12 (12a) e 12 (12b) da pluralidade de placas 12 são unidas por soldagem ou similares em porções de borda periférica 16a e 18a formando as bordas periféricas dos orifícios passantes 16 e 18 das superfícies de placa, constituindo, no mesmo, uma placa emparelhada 20. A segunda passagem de fluxo de troca de calor F2 é formada entre o par de placas 12 (12a) e 12 (12b) que constituem a uma placa emparelhada

20. A seguir, placas emparelhadas adjacentes são acopladas em porções de borda externa 20a das superfícies de placa que se voltam (porções de borda externa de superfícies em lados opostos a superfícies que têm as porções de borda periférica 16a e 18a que são unidas uma a outra), fabricando a pilha de placas 10. A primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 é formada entre as superfícies externas de placa do par de placas 12 (12a e 12b) formando a placa emparelhada 20. De acordo com o método de fabricação, é possível fabricar com eficácia a pilha de placas 10 em que as primeiras passagens de fluxo de troca de calor F1 e as segundas passagens de fluxo de troca de calor F2 são dispostas alternativamente em ambos os lados das respectivas placas 12.

[0052] Em uma modalidade, a pluralidade de placas 12, cada uma inclui uma placa do mesmo formato que tem uma porção corrugada 14 do mesmo formato. Conforme mostrado na Figura 1, uma placa 12 (12b) da placa emparelhada 20 é invertida com uma linha central C que passa através dos centros dos dois orifícios passantes 16 e 18 enquanto o centro e é disposto opostamente à outra placa 12 (12a). De acordo com a presente modalidade, uma vez que é possível formar todas as placas 12 que constituem a pilha de placas 10 no mesmo formato, é possível fazer um processo de fabricação das placas 12 simples e mais barato.

[0053] Em uma modalidade, na pilha de placas 10, os dois orifícios passantes formados em uma das placas 12 são dispostos respectivamente para serem sobrepostos àqueles nas outras das placas 12 como visto a partir da direção de empilhamento. Assim, é possível formar linearmente duas passagens de alimentação/exaustão através das quais o primeiro fluido de troca de calor flui na pilha de placas 10.

[0054] Cada uma das Figuras 2 a 4 é uma vista frontal da superfície de placa da placa 12 de acordo com uma modalidade. A Figura 2 mostra a superfície de placa de uma de duas placas que formam a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1. As Figuras 3 e 4 são vistas de duas superfícies de placa, cada uma formando a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 como visto a partir da direção de empilhamento.

[0055] Em pelo menos uma das duas superfícies de placa formando a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1, as divisórias de partição (primeiras divisórias de partição) 22 são formadas. As divisórias de partição 22 são dispostas simetricamente a respeito da linha central C que conecta os centros respectivos dos dois orifícios passantes 16 e 18 para que sejam oblíquas a respeito da linha central C. Nesse caso, as divisórias de partição 22 podem ser dispostas simetricamente apenas em uma das superfícies de placa, ou as divisórias de partição 22 podem ser pelo menos parcialmente dispostas em duas das superfícies de placa e mostrar simetria na combinação das duas superfícies de placa como visto a partir da direção de empilhamento de placa.

[0056] Além disso, uma passagem de fluxo central 24 ao longo da linha central C é formada no lado de pelo menos o orifício passante dos dois orifícios passantes 16 e 18 no qual o primeiro fluido de troca de calor é introduzido.

[0057] De acordo com a configuração descrita acima, o primeiro fluido de troca de calor que flui para a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 a partir de um dos dois orifícios passantes 16 e 18 é direcionado para fluir em uma direção distante da linha central C (uma direção periférica da superfície de placa) pelas divisórias de partição 22. Consequentemente, o primeiro fluido de troca de calor é disperso para uma região periférica da superfície de placa, tornando possível aumentar a área de transferência de calor com o segundo fluido de troca de calor e melhorar o desempenho de troca de calor. Adicionalmente, mesmo em um caso no qual o primeiro fluido de troca de calor gasoso realiza a troca de calor latente, uma vez que a passagem de fluxo central 24 é formada, um líquido condensado obtido através da condensação do primeiro fluido de troca de calor gasoso na primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 flui para um orifício passante de lado de saída através da passagem de fluxo central 24 sem acúmulo próximo ao orifício passante no qual o líquido é introduzido e, assim, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação de um fluido gasoso não ocorre. Portanto, é possível manter o alto desempenho de troca de calor. Portanto, é possível lidar com tanto com a troca de calor sensível quanto com a troca de calor latente com um tipo de pilha de placas, tornando possível reduzir o custo de fabricação da pilha de placas 10.

[0058] As divisórias de partição 22 podem, cada uma, se estender para ter um formato de arco que é convexo ou côncavo em direção ao lado de um orifício passante dos dois orifícios passantes 16 e 18, ou pode se estender lateralmente. Com qualquer formato, uma vez que o primeiro fluido de troca de calor é direcionado para fluir na direção distante da linha central C através das divisórias de partição 22, é possível que se tenha um longo tempo de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor e, assim, melhorar o desempenho de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor.

[0059] As Figuras 3 e 4mostram, cada uma, a placa que inclui as divisórias de partição 22 de acordo com uma modalidade. No presente exemplo, como a pilha de placas 10 mostrada na Figura 7, as placas 12 são, cada uma, dispostas ao longo da direção vertical, e são, cada uma, dispostas para ter o orifício passante 16 no lado inferior e o orifício passante 18 no lado superior. A Figura 3 mostra um caso de troca de calor sensível no qual um fluido de calor sensível como água de resfriamento ou salmoura é introduzido a partir do orifício passante 16 para a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 enquanto o primeiro fluido de troca de calor realiza a troca de calor sensível com o segundo fluido de troca de calor e, então, é derivado do orifício passante 18 enquanto mantido em uma forma líquida. A Figura 4 mostra um caso no qual um fluido gasoso de calor latente como CO2 é introduzido a partir do orifício passante 18 para a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 enquanto o primeiro fluido de troca de calor realiza troca de calor latente com o segundo fluido de troca de calor como NH3, é liquefeito, e é derivado do orifício passante 16. Nas Figuras 3 e 4, as setas “a” e “b” indicam, cada uma, a direção de fluxo do primeiro fluido de troca de calor.

[0060] As divisórias de partição 22 da presente modalidade incluem uma pluralidade de divisórias de partição, cada uma se estendendo para ter o formato de arco que é côncavo em direção ao lado do orifício passante 16 e sendo formada simetricamente a respeito das linhas centrais respectivas C nas duas superfícies de placa que formam a primeira passagem de fluxo de troca de calor. Adicionalmente, as divisórias de partição 22 que são formadas respectivamente nas duas superfícies de placa são dispostas para serem sobrepostas uma a outra como visto a partir da placa direção de empilhamento. Assim, é possível melhorar um efeito de retenção de fluxo das divisórias de partição 22.

[0061] Adicionalmente, em uma modalidade, é possível melhorar adicionalmente o efeito de retenção de fluxo das divisórias de partição 22 se as superfícies de extremidade das divisórias de partição 22 que são formadas respectivamente nas duas superfícies de placa forem dispostas para entrar em contato uma com a outra.

[0062] Na Figura 3, o fluido de calor sensível introduzido do orifício passante 16 flui através de toda a superfície de placa incluindo a região periférica da superfície de placa por meio das divisórias de partição 22 e é derivado do orifício passante 18. O mesmo também se aplica à Figura 4 na qual uma vez que a passagem de fluxo central 24 é formada ao longo da linha central C, um líquido condensado obtido pela condensação na primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 flui suavemente para o orifício passante 16 através da passagem de fluxo central 24 sem acúmulo próximo ao orifício passante 16 se o primeiro fluido de troca de calor gasoso for introduzido do orifício passante 18 à primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 e realiza troca de calor latente e, assim, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação do fluido gasoso não ocorre.

[0063] As Figuras 5A a 5Dmostram, cada uma, a superfície de placa incluindo as divisórias de partição 22 de acordo com algumas outras modalidades. Nas presentes modalidades, um formato de borda externa da placa 12 é formado por duas elipses do mesmo comprimento de um eixo maior 30 e diferentes em elipticidade como será descrito posteriormente. Nenhuma das Figuras 5A a 5D mostram a porção corrugada

14.

[0064] Na Figura 5A, a pluralidade de divisórias de partição, cada uma, se estende para ter o formato de arco que é convexo em direção ao orifício passante 16. Na Figura 5B, a pluralidade de divisórias de partição disposta em duas fileiras em um lado, cada uma, se estende para ter o formato de arco que é côncavo em direção ao lado do orifício passante 16 como na Figura 3. Além disso, nas modalidades mostradas nas Figuras 5A e 5B, a passagem de fluxo central 24 é formada entre os orifícios passantes 16 e 18 ao longo da linha central C.

[0065] Na Figura 5C, as divisórias de partição 22 incluem a pluralidade de divisórias de partição dispersas e dispostas lado a lado para formar passagens de fluxo onde o primeiro fluido de troca de calor meandra entre a pluralidade de divisórias de partição. Isto é, a passagem de fluxo que tem capacidade de desviar o fluido é formada em uma extremidade de uma divisória de partição, e em uma divisória de partição fora da divisória de partição, uma passagem de fluxo que tem capacidade de desviar o fluido é formada em uma extremidade no lado oposto para a divisória de partição. Portanto, é possível formar as passagens de fluxo capazes de desviar o fluido entre essas divisórias de partição. Uma vez que as passagens de fluxo onde o primeiro fluido de troca de calor que meandra são formados dessa forma, é possível que se tenha um longo tempo de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor, e aprimorando, assim, o desempenho de troca de calor.

[0066] Adicionalmente, na modalidade mostrada na Figura 5C, as respectivas divisórias de partição que constituem as divisórias de partição 22 se estendem a partir do orifício passante 18 em direção ao orifício passante 16 para serem oblíquas para fora da linha central C. Então, o fluido de calor sensível introduzido a partir do orifício passante 16 para a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 flui do lado central para a região periférica da superfície de placa enquanto meandra ao longo das respectivas divisórias de partição. Assim, é possível aumentar o tempo de troca de calor com o segundo fluido de troca de calor para aprimorar o desempenho de troca de calor.

[0067] A modalidade mostrada na Figura 5D inclui as divisórias de partição 22,

cada uma tendo o formato de arco que é convexo em direção ao lado do orifício passante 16. As divisórias de partição 22 incluem a pluralidade de divisórias de partição dispersas e dispostas lado a lado para permitir que o primeiro fluido de troca de calor meandre entre as respectivas divisórias de partição. Além disso, entre os orifícios passantes 16 e 18, a divisória de partição 26 é disposta adjacente ao orifício passante 16, e devido a pequenas lacunas entre a divisória de partição 26 e as divisórias de partição constituindo as divisórias de partição 22, o primeiro fluido de troca de calor introduzido a partir do orifício passante 16 para a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 flui ao longo da borda externa da superfície de placa e, então, meandra entre as divisórias de partição em direção ao interior da superfície de placa.

[0068] Em uma modalidade, como mostrado na Figura 6, o formato de borda externa da placa 12 é formado através das duas elipses de mesmo comprimento do eixo maior 30 e diferentes em elipticidade. Isto é, uma metade da borda externa da placa 12 é formada por uma elipse 34 das duas elipses, e a outra metade da borda externa da placa é formada por uma elipse 36 das duas elipses. A elipse 34 tem um raio curto menor de um eixo menor 32 que a elipse 36, e a elipse 36 tem um raio curto maior do eixo menor 32 que a elipse 34.

[0069] Assim, é possível igualar o formato da pilha de placas 10 com o formato de um recipiente vazio a ser descrito posteriormente, tornando possível que se apague um espaço extra entre a pilha de placas 10 e uma superfície interna do recipiente vazio e que se reduza o tamanho do recipiente vazio. Além disso, sem uma seção reta na borda externa da placa 12, é possível aprimorar a resistência de uma porção de junta de placa entre as placas emparelhadas unidas por soldagem ou similares, e suprimir o vazamento do primeiro fluido de troca de calor da porção de junta de placa mesmo se a pressão do primeiro fluido de troca de calor ou do segundo fluido de troca de calor aumentar.

[0070] Adicionalmente, em uma modalidade, a superfície de placa inclui a divisória de partição (segunda divisória de partição) 26 para desviar o primeiro fluido de troca de calor do orifício passante 16 dos dois orifícios passantes 16 e 18, o orifício passante 16 sendo posicionado distante de um ponto central O do eixo maior 30;

de acordo com a presente modalidade, por exemplo, em um caso no qual o primeiro fluido de troca de calor após a troca de calor é derivado do orifício passante 16, com a divisória de partição 26, é possível formar uma passagem de fluxo que desvia o primeiro fluido de troca de calor do orifício passante 16 antes do orifício passante 16.

[0071] Assim, é possível aumentar o tempo de troca de calor do primeiro fluido de troca de calor e aumentar o desempenho de troca de calor.

[0072] Em uma modalidade, como mostrado nas Figuras 3 e 4, nas duas superfícies de placa que formam a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1, as porções corrugadas 14 incluem corrugações que se estendem linearmente para formar cristas e sulcos em uma seção transversal das porções corrugadas 14. Um ângulo de inclinação de uma direção que se estende das corrugações a respeito da linha central C é maior em uma região B em que as divisórias de partição 22 são dispostas do que em uma região externa A às divisórias de partição 22.

[0073] De acordo com a presente modalidade, uma vez que o primeiro fluido de troca de calor flui ao longo da direção descrita acima que se estende das porções corrugadas, e o ângulo de inclinação das porções corrugadas 14 a respeito da linha central C é estabelecido como descrito acima, o primeiro fluido de troca de calor é direcionado para fluir para o lado da porção de borda periférica da superfície de placa. Assim, é possível alongar a passagem de fluxo para o primeiro fluido de troca de calor na superfície de placa, tornando possível o aprimoramento do desempenho de troca de calor. Isto é, como mostrado na Figura 3, na região A, devido a um pequeno ângulo de inclinação da direção que se estende das corrugações a respeito da linha central C, o primeiro fluido de troca de calor flui na direção periférica da superfície de placa enquanto é amplamente disperso. Assim, é possível aumentar a área de transferência de calor e aprimorar o desempenho de troca de calor. Além do mais, na região B, devido a um grande ângulo de inclinação da direção que se estende das corrugações a respeito da linha central C, o primeiro fluido de troca de calor flui rapidamente na direção periférica da superfície de placa ao longo das divisórias de partição 22. Na região B, devido a uma longa distância para a borda periférica da superfície de placa na direção lateral, é possível acelerar a chegada na borda periférica por aumentar uma velocidade na qual o primeiro fluido de troca de calor flui na direção periférica.

[0074] Como mostrado na Figura 7, um trocador de calor de placa e carcaça 40 (que pode ser chamado simplesmente de “trocador de calor 40” doravante no presente documento), de acordo com uma modalidade, aloja a pilha de placas 10 dentro de um recipiente vazio 42. Para o recipiente vazio 42, uma linha de alimentação 44 e tubulações de descarga 46 são conectadas. A linha de alimentação 44 alimenta o segundo fluido de troca de calor. As tubulações de descarga 46 descarregam, do recipiente vazio 42, o segundo fluido de troca de calor após trocar calor com o primeiro fluido de troca de calor. Além disso, para o recipiente vazio 42, duas tubulações de descarga/alimentação 48 e 50 são conectadas. As tubulações de descarga/alimentação 48 e 50 introduzem o primeiro fluido de troca de calor de um dos dois orifícios passantes 16 e 18 e deriva o primeiro fluido de troca de calor a partir do outro. O recipiente vazio 42 aloja a pilha de placas 10. Os orifícios passantes 16 formados nas respectivas placas 12 formam uma passagem passante 52 na direção de empilhamento das placas 12. Os orifícios passantes 18 formados nas respectivas placas 12 formam uma passagem passante 54 na direção de empilhamento das placas 12.

[0075] Em uma modalidade, nas respectivas placas 12, os orifícios passantes 16 e 18 são formados em posições idênticas nas superfícies de placa, e formam as passagens passantes lineares.

[0076] Se o segundo fluido de troca de calor líquido suprido da linha de alimentação 44 realizar troca de calor sensível ou troca de calor latente por meio do trocador de calor 40, o fluido líquido após a troca de calor sensível é descarregado da tubulação de descarga 46 (46a), e o fluido gasoso após a troca de calor latente é descarregado da tubulação de descarga 46 (46b).

[0077] Quando o trocador de calor 40 serve como um condensador usado para um dispositivo de refrigeração, o primeiro fluido de troca de calor líquido (por exemplo, água refrigeradora, salmoura, ou similares) introduzido a partir da tubulação de alimentação/descarga 48 através da passagem passante 52 realiza troca de calor sensível com um refrigerante gasoso (primeiro fluido de troca de calor) na pilha de placas 10, e o primeiro fluido de troca de calor líquido após a troca de calor sensível é descarregado da tubulação de alimentação/descarga 50 através da passagem passante 54.

[0078] Quando trocador de calor 40 serve como um evaporador usado para um dispositivo de refrigeração, o segundo fluido de troca de calor (por exemplo, um refrigerante de NH3) é suprido ao recipiente vazio 42 a partir da linha de alimentação 44, se torna em uma forma de gás ao realizar troca de calor latente na pilha de placas 10, e é descarregado da tubulação de descarga 46 (46b) a um compressor (não mostrado).

[0079] Quando o trocador de calor 40 serve como um reservatório para líquidos usado para um refrigerador duplo de NH3/CO2, um refrigerante de CO2 gasoso introduzido como o primeiro fluido de troca de calor a partir da tubulação de alimentação/descarga 50 realiza troca de calor latente na pilha de placas 10, e um refrigerante de CO2 líquido após a troca de calor latente é descarregado da tubulação de alimentação/descarga 48. Um refrigerante de NH3 líquido suprido para o recipiente vazio 42 da linha de alimentação 44 como o segundo fluido de troca de calor é suprido para o recipiente vazio 42, se torna em uma forma de gás ao realizar troca de calor latente na pilha de placas 10, e é descarregado da tubulação de descarga 46 (46b).

[0080] Uma vez que o trocador de calor 40 inclui a pilha de placas 10, é possível melhorar o desempenho de troca de calor entre o primeiro fluido de troca de calor e o segundo fluido de troca de calor como descrito acima.

[0081] Em uma modalidade, a linha de alimentação 44 é conectada a uma tubulação de bocal 58 posicionada dentro do recipiente vazio 42 através de uma passagem de tubulação 56. A tubulação de bocal 58 é disposta na direção de empilhamento da pilha de placas 10 na parte superior do recipiente vazio, e um grande número de portas de bocal 60 são formadas na direção axial. O primeiro fluido de troca de calor é lançado das portas de bocal 60 em direção à pilha de placas 10. Além disso, o recipiente vazio 42 inclui uma saída (não mostrada) para extrair óleo acumulado em seu fundo.

[0082] Em uma modalidade, como mostrado na Figura 8, a pilha de placas 10 é disposta de modo que a linha central C esteja ao longo da direção vertical dentro do recipiente vazio 42. Consequentemente, os orifícios passantes 16 e 18 são dispostos um em cima do outro ao longo da linha central C. Quando o primeiro fluido de troca de calor líquido é introduzido a partir do orifício passante 16 disposto no lado inferior e realiza troca de calor sensível, o primeiro fluido de troca de calor líquido é disperso em toda a superfície de placa ao longo das divisórias de partição 22, tornando possível o aprimoramento do desempenho de troca de calor. Adicionalmente, quando o primeiro fluido de troca de calor gasoso é introduzido a partir do orifício passante 18 disposto no lado superior e realiza troca de calor latente, o líquido condensado obtido por meio da condensação do primeiro fluido de troca de calor gasoso na primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 flui rapidamente para o orifício passante de lado de saída 16 através da passagem de fluxo central 24 e, assim, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação do fluido gasoso não ocorre. Portanto, é possível suprimir a diminuição no desempenho de troca de calor.

[0083] Em uma modalidade, como descrito acima, o formato de borda externa da placa 12 é formato pelas duas elipses que são do mesmo comprimento do eixo maior 30, compartilhando o eixo maior 30, e são diferentes em elipticidade, a metade superior da borda externa da placa 12 é formada pela elipse 34 das duas elipses, e a metade inferior da borda externa da placa 12 é formada pela elipse 36 das duas elipses. A elipse 34 possui o raio curto do eixo menor 32 menor que a elipse 36, e a elipse 36 possui o raio curto do eixo menor 32 maior que a elipse 34.

[0084] Assim, é possível igualar o formato da pilha de placas 10 ao formato do recipiente vazio 42, tornando possível que se apague o espaço extra entre a pilha de placas 10 e a superfície interna do recipiente vazio, e que se reduza o tamanho do recipiente vazio 42. Além do mais, sem a seção reta na borda externa da placa 12, é possível aprimorar a resistência da porção de junta de placa e impedir o vazamento do fluido de troca de calor da porção de junta de placa. Quando o trocador de calor 40 é usado para o evaporador ou o reservatório para líquidos do dispositivo de refrigeração, o primeiro fluido de troca de calor é o refrigerante de CO2 gasoso, e o segundo fluido de troca de calor é o refrigerante de NH3, é possível impedir o vazamento da porção de junta de placa unida por soldagem ou similares mesmo em um caso no qual a primeira passagem de fluxo de troca de calor F1 e a segunda passagem de fluxo de troca de calor F2 alcancem uma pressão alta de cerca de 4,0 MPa.

[0085] Em uma modalidade, dos orifícios passantes 16 e 18, o orifício passante 16 posicionado distante do ponto central O do eixo maior 30 é disposto no lado inferior, e o orifício passante 18 posicionado próximo ao ponto central O é disposto no lado superior.

[0086] De acordo com a presente modalidade, uma vez que o primeiro fluido de troca de calor líquido que flui para dentro a partir do orifício passante 16 disposto no lado inferior é disperso em toda a superfície de placa ao longo das divisórias de partição 22, é possível aprimorar o desempenho de troca de calor. Adicionalmente, quando o primeiro fluido de troca de calor gasoso flui para dentro a partir do orifício passante disposto no lado superior, o líquido condensado obtido através da condensação do primeiro fluido de troca de calor gasoso flui ao orifício passante de lado de saída através da passagem de fluxo central e, assim, o acúmulo do líquido condensado que prejudica a liquefação do refrigerante gasoso não ocorre. Portanto, é possível suprimir a diminuição no desempenho de troca de calor.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0087] De acordo com algumas modalidades, é possível implementar uma pilha de placas sem qualquer diminuição no desempenho de troca de calor mesmo em meio a um tempo de não apenas troca de calor sensível sem alteração de fase em fluido de troca de calor, mas também de troca de calor latente com alteração de fase em fluido de troca de calor e mesmo se a pilha de placas for constituída por placas não circulares. Portanto, é possível lidar com troca de calor sensível e troca de calor latente com um tipo de pilha de placas quando aplicadas a um trocador de calor como um evaporador, um condensador ou similares, para um dispositivo de refrigeração, tornando possível a redução de um custo de fabricação do trocador de calor.

LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS

10 Pilha de placas 12 (12a, 12b) Placa 14 Porção corrugada 16, 18 Orifício passante 16a, 18a Porção de borda periférica 20 Placa emparelhada 20A Porção de borda externa 22 Divisória de partição (primeira divisória de partição) 24 Passagem de fluxo central 26 Divisória de partição (segunda divisória de partição) 30 Eixo maior 32 Eixo menor 34,36 Elipse 40 Trocador de calor 42 Recipiente vazio 44 Linha de alimentação 46 (46a, 46b) tubulação de descarga 48, 50 Tubulação de alimentação/descarga 52, 54 Passagem passante 56 Passagem de tubulação 58 Tubulação de bocal 60 Porta de bocal C Linha central F1 Primeira passagem de fluxo de troca de calor F2 Segunda passagem de fluxo de troca de calor O Ponto central.

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES

1. Pilha de placas, caracterizada pelo fato de que compreende: uma pluralidade de placas, cada uma das quais inclui porções corrugadas formadas em uma superfície frontal e em uma superfície traseira de cada uma da pluralidade de placas, e que são dispostas em pilhas; e as primeiras passagens de fluxo de troca de calor através das quais um primeiro fluido de troca de calor flui e as segundas passagens de fluxo de troca de calor através das quais um segundo fluido de troca de calor flui, as primeiras passagens de fluxo de troca de calor e as segundas passagens de fluxo de troca de calor sendo formadas entre a pluralidade de placas a serem dispostas alternativamente ao longo de uma direção de empilhamento da pluralidade de placas, em que cada uma da pluralidade de placas possui dois orifícios passantes que penetram na superfície frontal e na superfície traseira, e a partir dos quais o primeiro fluido de troca de calor é introduzido e derivado, e em que a pilha de placas compreende adicionalmente: primeiras divisórias de partição que são formadas em pelo menos uma de duas superfícies de placa de uma pluralidade de superfícies de placa formada pela pluralidade de placas, as duas superfícies de placa formando uma correspondente das primeiras passagens de fluxo de troca de calor entre as mesmas, as primeiras divisórias de partição sendo dispostas simetricamente a respeito de uma linha central que conecta os centros dos dois orifícios passantes como visto através da direção de empilhamento das placas para que sejam oblíquas a respeito da linha central; e uma passagem de fluxo formada ao longo da linha central em um lado de pelo menos um orifício passante, dos dois orifícios passantes, a partir dos quais o primeiro fluido de troca de calor é introduzido.

2. Pilha de placas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma das primeiras divisórias de partição se estende para ter um formato de arco que é côncavo em direção a um lado de um dos dois orifícios passantes.

3. Pilha de placas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma das primeiras divisórias de partição se estende para ter um formato de arco que é convexo em direção a um lado de um dos dois orifícios passantes.

4. Pilha de placas, de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as primeiras divisórias de partição se estendem lateralmente.

5. Pilha de placas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as primeiras divisórias de partição incluem uma pluralidade de divisórias de partição dispersas e dispostas lado a lado para formar uma passagem de fluxo em que o primeiro fluido de troca de calor meandra entre a pluralidade de divisórias de partição.

6. Pilha de placas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que as primeiras divisórias de partição são formadas simetricamente a respeito da linha central em cada uma das duas superfícies de placa formando a correspondente das primeiras passagens de fluxo de troca de calor, e em que as primeiras divisórias de partição formadas respectivamente nas duas superfícies de placa são dispostas para serem sobrepostas uma a outra como visto a partir da direção de empilhamento.

7. Pilha de placas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que uma borda externa de cada uma das placas é constituída por duas elipses que possuem o mesmo comprimento de um eixo maior e são diferentes em elipticidade, uma metade da borda externa de cada uma das placas é formada por uma elipse das duas elipses que tem um raio curto menor que a outra elipse, e a outra metade da borda externa de cada uma das placas é formada pela outra elipse das duas elipses que tem um raio curto maior que a primeira elipse, e em que cada uma da pluralidade de superfícies de placa inclui uma segunda divisória de partição para desviar o primeiro fluido de troca de calor de um orifício passante dos dois orifícios passantes, o orifício passante sendo posicionado distante de um ponto central do eixo maior adjacente ao orifício passante.

8. Pilha de placas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que, nas duas superfícies de placa formando a correspondente das primeiras passagens de fluxo de calor, as porções corrugadas incluem corrugações que se estendem de forma linear para formar cristas e sulcos em uma seção transversal das porções corrugadas, e em que um ângulo de inclinação de uma direção de extensão das corrugações a respeito da linha central é maior em uma região em que as primeiras divisórias de partição são dispostas do que em uma região externa que é externa à região em que as primeiras divisórias de partição são dispostas.

9. Pilha de placas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de placas inclui uma pluralidade de placas emparelhadas, cada uma das quais é formada por duas adjacentes da pluralidade de placas que são unidas em porções de borda periférica dos dois orifícios passantes, e duas adjacentes das placas emparelhadas são unidas em porções de borda externa das superfícies de placa que ficam voltadas uma a outra.

10. Pilha de placas, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de placas inclui placas do mesmo formato que têm as porções corrugadas do mesmo formato, e em que cada uma das placas emparelhadas inclui uma primeira placa, e uma segunda placa que é invertida com a linha central como um centro e é disposta opostamente à primeira placa.

11. Trocador de calor, caracterizado pelo fato de que compreende: um recipiente vazio; a pilha de placas como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 disposta dentro do recipiente vazio; uma tubulação de alimentação para suprir o segundo fluido de troca de calor para o recipiente vazio; uma tubulação de descarga para descarregar o segundo fluido de troca de calor do recipiente vazio; uma tubulação de introdução para introduzir o primeiro fluido de troca de calor para um dos dois orifícios passantes; e uma tubulação de derivação para derivar o primeiro fluido de troca de calor a partir do outro dos dois orifícios passantes.

12. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a pilha de placas é disposta de modo que a linha central esteja ao longo de uma direção vertical dentro do recipiente vazio.

13. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que uma borda externa de cada uma das placas é constituída por duas elipses que são do mesmo comprimento de um eixo maior e são diferentes em elipticidade, uma metade superior da borda externa de cada uma das placas é formada por uma elipse das duas elipses que tem um raio curto menor que a outra elipse, e uma metade inferior da borda externa de cada uma das placas é formada pela outra elipse das duas elipses que têm um raio curto maior que a primeira elipse.

14. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que, dos dois orifícios passantes, um orifício passante posicionado distante de um ponto central do eixo maior é disposto em um lado inferior, e um orifício passante posicionado próximo ao ponto central do eixo maior é disposto em um lado superior.

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SAÍDA

ENTRADA

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ENTRADA

SAÍDA

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