BR202013007575U2 - Disposição aplicada em trocador de calor com tubos microcanais - Google Patents

Abstract

DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS, consiste essencialmente de um trocador de calor (1) montado em uma estrutura (2) apropriada devidamente preenchida por tubos (3) com microcanais (4), sobrepostos e entremeados por aletas (5) de alta densidade, possibilitando assim grande eficiência térmica e energética aos sistemas e unidades de refrigeração nos quais são utilizados.

Description

“DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS” Refere-se o presente pedido de patente de modelo de utilidade de uma inédita DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS”, especialmente de um trocador de calor fabricado com tubos microcanais sobrepostos e entremeados por aletas longitudinais, ambos em alumínio, que otimizam a troca térmica entre o fluido refrigerante que percorre ditos tubos e o ar do sistema de arrefecimento, propiciando assim um produto compacto com excelente eficiência térmica e energética. O trocador de calor desse pedido de patente tem como campo de aplicação os sistemas de refrigeração, em que é componente essencial ao bom desempenho do equipamento no qual é instalado.

Num sistema de refrigeração, o trocador de calor é representado pelo evaporador que absorve o calor interno e o condensador que no ciclo de refrigeração é responsável por dissipar o calor para o meio ambiente. Neste contexto, o condensador (radiador), o evaporador (congelador), compressor, ventilador, válvulas entre outros são componentes do sistema de refrigeração, e interdependentes devem funcionar corretamente para uma maior eficiência.

Atualmente, o mercado utiliza unidades e sistemas condensadores com trocadores de calor fabricados com tubos de cobre e aletas de alumínio em placas de reduzidíssima espessura. Construtivamente, os tubos, previamente curvados, são inseridos em um conjunto de aletas e expandidos mecanicamente, o que garante o contato entre ambos. O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre trocadores de calor como o PI 9204081-0 trata de um radiador ou trocador de calor que utiliza cobre nas aletas e latão nos tubos, sendo que a forma ideal para obtenção do maior índice de rejeição de calor, tanto por unidade de área quanto por unidade de peso é a que utiliza aletas tipo celular-tubular. O PI 9602278-7 refere-se a um, trocador de calor que compreende um feixe de tubos que atravessa as aletas e que são próprios para ser percorridos por um fluido, possuindo também um sensor para medição da temperatura do fluido no trocador de calor, sensor esse com um elemento termosensível que fica em contato com a superfície externa do tubo escolhido.

Apesar dos trocadores do tipo tubo/ aletas como os dos documentos acima proporem melhorias construtivas e operacionais, ainda apresentam uma série de inconvenientes consequência do material utilizado e da área de contato tubo/ aleta deficiente: a) Maior consumo de energia; b) Maior consumo de gás refrigerante; c) Menor eficiência térmica; d) Menor resistência à corrosão (tipo galvânica que acontece entre o cobre e o alumínio); e) Maior área ocupada pelo trocador de calor; f) Maior peso.

Pensando em todos estes problemas, foi que o inventor, após inúmeras pesquisas, criou a DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS” em questão, cujo destaque é a fabricação, somente em alumínio, com tubos chatos dotados de microcanais longitudinais, paralelos e independentes entre si, tubos esses sobrepostos e intercalados por aletas de alta densidade, ou seja, com pequeno espaçamento. Desse modo, os microcanais aumentam consideravelmente a área interna, podendo reduzir a área externa, assim tornando a transferência de calor mais eficiente. A DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS” pode ser aplicado tanto em unidades compactas com compressor, ventilador, condensador, evaporador, sensor, válvulas, termostatos, etc., agrupados ou então montado remotamente. A DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS” - com espessura menor ocorre substancial redução da pressão interna do ar exigindo menos do ventilador (economia de energia). Em paralelo, também é possível diminuir área, peso e custo. A DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS” - os microcanais têm um volume de carga de refrigerante inferior a 70%, o que propicia o consumo do fluido que é ecologicamente correto. A DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS” - por utilizar apenas alumínio não propicia a formação de correntes galvânicas, geradas no contato entre diferentes metais, evitando esse tipo de corrosão. A seguir, explica-se o modelo com referência aos desenhos anexos, nos quais estão representadas: Fig. 1: Vista em corte esquemático da disposição aplicada em trocador de calor com tubos microcanais, com detalhe ampliado;

Fig. 2: Vista em perspectiva da disposição aplicada em trocador de calor com tubos microcanais;

Fig. 3: Vista em perspectiva explodida da disposição aplicada em trocador de calor com tubos microcanais;

Fig. 4: Detalhe ampliado das aletas e do tubo da disposição aplicada em trocador de calor com tubos microcanais;

Fig. 5: Vista em perspectiva da disposição aplicada em trocador de calor com tubos microcanais em uma unidade compacta. A DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS”, objeto desta solicitação de patente de modelo de utilidade, consiste essencialmente de um trocador de calor (1) montado em uma estrutura (2) apropriada devidamente preenchida por tubos (3) com microcanais (4), sobrepostos e entremeados por aletas (5) de alta densidade, possibilitando assim grande eficiência térmica e energética aos sistemas e unidades de refrigeração nos quais são utilizados.

Mais particularmente, o trocador de calor reivindicado (1) se destaca por utilizar o alumínio como único material tanto nos tubos (3) com microcanais (4) quanto nas aletas (5) que os entremeiam solidarizados por brasagem. Em uma forma de viabilização da inovação, os tubos (4) são montados em uma estrutura (2) formatada por um requadro capaz de recepcionar uma série de tubos (3) sobrepostos cujos microcanais (4), internos e de orientação longitudinal, adentram em condutos (6) laterais por onde o fluido refrigerante recircula configurando um circuito com ditos microcanais (4). Entre os tubos denotam-se aletas (5) de alta densidade, devido ao reduzido espaçamento entre suas paredes que perfazem um ziguezague, sendo dotadas de janelas (7) para otimizar a circulação do ar proveniente do mecanismos de arrefecimento forçado, melhor representado por um ventilador (8) localizado, na unidade compacta (9), à frente do compressor (10), nas imediações do tanque (11) de líquido e outros componentes do sistema de refrigeração como pressostato, válvulas, separador de óleo, filtros, capilares para tomada de pressão, painel elétrico entre outros não representados. Em uma variação construtiva, o trocador de calor (1) poderá ser montado em local remoto em conjunto com o compressor (10), como, por exemplo, em uma casa de máquinas.

Claims (1)

1) “DISPOSIÇÃO APLICADA EM TROCADOR DE CALOR COM TUBOS MICROCANAIS”, caracterizado por utilizar tubos (3) com microcanais (4) longitudinais sobrepostos e entremeados por aletas (5), ambos em alumínio e solidarizados por brasagem.