BRPI0716653B1 - Permutador de calor plástico e método para fabricar o mesmo - Google Patents
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Abstract
permutador de calor plástico e método para fabricar o mesmo a presente invenção refere-se a um permutador de calor plástico no qual, quando um tubo de permutador de calor do permutador de calor plástico é acoplado a um cabeçote (6), o tubo do permutador de calor e uma parte de junção do cabeçote (6) são fundidos e pressionados simultaneamente através de um dispositivo de fixação de fusão por calor incluindo uma parte de fusão e um vale de fusão de modo a garantir de forma confiável o não vazamento do elemento de refrigeração, e um método de fabricação do mesmo, pelo qual o permutador de calor plástico pode ser produzido em massa com baixos custos de fabricação através de processos simples. a presente invenção fornece um método de fabricação de um permutador de calor plástico compreendendo uma etapa de fusão e pressionamento de um tubo de permutador de calor plástico (5) e uma junção do cabeçote (6) pela utilização de um dispositivo de fixação de fusão por calor, e um permutador de calor plástico fabricado pelo método, garantindo, assim, de forma confiável, o não vazamento do elemento de refrigeração, possuindo um desempenho de permuta de calor melhor que ou igual a de um permutador de calor metálico e também produzindo em massa o permutador de calor plástico a baixos custos de fabricação através de processos simples.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PER-MUTADOR DE CALOR PLÁSTICO E MÉTODO PARA FABRICAR O MESMO".
CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção refere-se a um permutador de calor plástico e a um método de fabricação do mesmo, e particularmente, a um permutador de calor plástico no qual, quando um tubo do permutador de calor do permutador de calor plástico é acoplado a um cabeçote, o tubo do permutador de calor e uma parte de junção do cabeçote são fundidos e pressionados simultaneamente através de um dispositivo de fixação de fusão por calor incluindo uma parte de fusão e um vale de fusão de modo a prender de forma confiável contra o vazamento do elemento de refrigeração, possuindo, assim, um desempenho de permuta de calor mais excelente do que ou igual a um permutador de calor metálico, e um método de fabricação do mesmo, pelo qual o permutador de calor plástico pode ser produzido em massa com baixo custo de fabricação através de processos simples.
TÉCNICA ANTERIOR
[002] Em um permutador de calor geral, como ilustrado na figura 1, uma aleta de permutador de calor 3 é fixada a um lado externo de um tubo de permutador de calor metálico incluindo um tubo de entrada de elemento de refrigeração 1 e um tubo de saída de elemento de refrigeração 2 para aperfeiçoar a transferência de calor, e um cabeçote feito de um material metálico é acoplado aos lados esquerdo e direito do tubo do permutador de calor metálico para fixar o permutador de calor. O permutador de calor é feito de um material metálico caro tal como uma liga de alumínio, cobre e similar e fabricado através de processos complicados, aumentando, assim, o tempo e o custo de fabricação. Dessa forma, é difícil se produzir em massa o permutador de calor.
[003] Enquanto isso, a fim de se solucionar o problema, foi proposto um método conjunto entre um tubo e um cabeçote de tubo para um permutador de calor plástico (patente coreana No. 10-0366430), no qual o permutador de calor foi feito de um material plástico e o tubo e o cabeçote foram fundidos um ao outro por um molde triangular invertido utilizando-se fusão por calor. No entanto, nesse método, visto que o tubo e o cabeçote não são fundidos integralmente um com o outro com a deformação de seus formatos originais, mas simplesmente unidos por calor do modo utilizando a fusão por calor, é difícil se manter a im-permeabilidade do elemento de refrigeração que é essencial para o permutador de calor, e, dessa forma, visto que impossível de se manter uma pressão do elemento de refrigeração de um condensador em um ciclo de refrigeração e também o ciclo de refrigeração não pode ser normalmente formado, deteriorando, assim, o desempenho do permutador de calor.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
PROBLEMA TÉCNICO
[004] Um objetivo da presente invenção é fornecer um permutador de calor plástico no qual, quando um tubo do permutador de calor do permutador de calor plástico é acoplado a um cabeçote, o tubo do permutador de calor e uma parte da junção do cabeçote são fundidos e prensados simultaneamente através de um dispositivo de fixação de fusão por calor incluindo uma parte de fusão e um vale de fusão de modo a fixar de forma confiável contra o vazamento do elemento de refrigeração, possuindo assim um desempenho de permuta de calor mais excelente do que ou igual a de um permutador de calor metálico, e um método de fabricação do mesmo, pelo qual o permutador de calor plástico pode ser produzido em massa com baixos custos de fabricação através de processos simples.
SOLUÇÃO TÉCNICA
[005] Para se alcançar esse objetivo, é fornecido um método de fabricação de um permutador de calor plástico, compreendendo uma etapa de acoplamento de tubo para o acoplamento do permutador de calor ao cabeçote, uma etapa de fusão por calor para fundir e pressionar o tubo de permutador de calor acoplado ao cabeçote pela utilização de calor, e uma etapa de acoplamento de cabeçote para acoplar a tampa do cabeçote ao cabeçote que é unido ao tubo do permutador de calor plástico, onde o tubo de permutador de calor plástico e uma junção do cabeçote são fundidos e unidos pela utilização de um dispositivo de fixação de fusão por calor.
[006] Preferivelmente, a junção do cabeçote compreende um friso de fusão que é acoplado ao tubo do permutador de calor plástico e então fundido por calor e um sulco de fluxo de entrada de material fundido que é formado ao longo de uma superfície circunferencial externa do friso de fusão de modo que o material fundido flua para dentro. Dessa forma, o tubo de permutador de calor plástico e o cabeçote podem ser unidos de forma firme um ao outro, garantindo, assim, a impermeabilidade do elemento de refrigeração.
[007] Preferivelmente, o sulco de fluxo de entrada de material fundido é formado para ter uma largura predeterminada w e um ângulo predeterminado Θ de modo a impedir o vazamento do material fundido e unir firmemente o material fundido e também formar de maneira firme um formato depois do processo de fusão.
[008] Preferivelmente, o dispositivo de fixação de fusão por calor compreende uma parte de inserção que é formada em um formato cônico de modo a ser inserido suavemente no tubo do permutador de calor plástico; um corpo que possui um diâmetro externo correspondente a um diâmetro interno do tubo de permutador de calor plástico de modo a manter um formato interno do tubo do permutador de calor plástico mediante o processo de fusão por calor; uma parte de fusão que é formada em uma parte superior do corpo a ser inclinada em um ângulo predeterminado de modo que o material fundido do tubo de permutador de calor e o friso de fusão possam fluir suavemente para dentro do sulco de fluxo de entrada de material fundido; e um vale de fusão que é unido ao sulco de fluxo de entrada de material fundido para impedir o vazamento do material fundido e que forma um formato depois do processo de união.
[009] Preferivelmente, um permutador de calor plástico que é fabricado por fusão por calor de um tubo de permutador de calor plástico e um cabeçote utilizando um dispositivo de fixação de fusão por calor compreende um friso de fusão que é unido em uma junção do cabeçote e então fundido junto com uma extremidade do tubo do permutador de calor por calor; e um sulco de entrada de material fundido que é formado ao longo de uma superfície circunferencial externa do friso de fusão de modo que o material fundido flua para dentro.
[0010] Preferivelmente, o permutador de calor plástico de acordo com a reivindicação 5, no qual o dispositivo de fixação de fusão por calor compreende uma parte de inserção que é formada em um formato cônico; um corpo cilíndrico que possui um diâmetro externo correspondente a um diâmetro interno do tubo de permutador de calor; uma parte de fusão que é formada em uma parte superior do corpo a ser inclinada em um ângulo predeterminado; e um vale de fusão que é unido ao longo do sulco de fluxo de entrada de material fundido do cabeçote para impedir o vazamento do material fundido.
EFEITOS VANTAJOSOS
[0011] De acordo com a presente invenção, visto que o tubo de permutador de calor e o cabeçote podem ser acoplados firmemente, existem algumas vantagens em se garantir de forma confiável o não vazamento do elemento de refrigeração, apresentando um desempenho de permutador de calor mais excelente do que ou igual ao de um permutador de calor metálico e também a produção em massa do permutador de calor plástico com baixos custos de fabricação através de processos simples.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0012] Os objetivos, características e vantagens apresentados acima e outros da presente invenção se tornarão prontamente aparentes a partir da descrição a seguir das modalidades preferidas fornecidas em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais: [0013] A figura 1 é uma vista ilustrando uma estrutura de um permutador de calor convencional feito de um material metálico;
[0014] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um tubo de permutador de calor plástico de acordo com a presente invenção;
[0015] A figura 3 é uma vista em perspectiva de um cabeçote e uma tampa de cabeçote de acordo com a presente invenção;
[0016] A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva e uma vista transversal de uma parte de junção do cabeçote de acordo com a presente invenção;
[0017] A figura 5 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de fixação de fusão de acordo com a presente invenção;
[0018] A figura 6 é uma vista da montagem do permutador de calor plástico de acordo com a presente invenção; e [0019] A figura 7 é uma vista em perspectiva do permutador de calor plástico fabricado por um método de acordo com a presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS ELEMENTOS PRINCIPAIS 1: tubo de entrada de elemento de refrigeração 2: tubo de saída de elemento de refrigeração 3: aleta do permutador de calor 4: tubo de permutador de calor de cobre 5: tubo de permutador de calor plástico 6: cabeçote 6a: friso de fusão 6b: sulco de fluxo de entrada de material fundido 7: tampa de cabeçote 8: dispositivo de fixação de fusão por calor 8a: parte de inserção 8b: corpo 8c: parte de fusão 8d: vale de fusão.
MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO
[0020] Doravante, as modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos em anexo.
[0021] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um tubo de permutador de calor plástico de acordo com a presente invenção e a figura 3 é uma vista em perspectiva de um cabeçote e uma tampa de cabeçote de acordo com a presente invenção, onde o tubo do permutador de calor 5 feito de um material plástico é formado por um processo de extrusão e o cabeçote 6 e a tampa do cabeçote 7 são formados por um processo de injeção. No processo de extrusão, um material bruto é suprido a um extrusor e então extrudado por um molde possuindo um formato e diâmetro predeterminados para ser moldado em um corpo contínuo possuindo uma seção formatada desejada. O processo de extrusão é adequado para a produção em massa e possui a vantagem de formação em vários formatos.
[0022] Adicionalmente, no processo de injeção, em primeiro lugar, um molde de injeção possuindo um formato predeterminado é preparado, e um plástico fundido tipo resina é colocado dentro do mesmo e então solidificado para formar uma produção. O processo de injeção também é adequado para a produção em massa com baixo custo de fabricação.
[0023] A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva e uma vista transversal de uma parte de junção do cabeçote de acordo com a presente invenção e a figura 5 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de fixação de fusão de acordo com a presente invenção. O desenho ilustra uma situação na qual o tubo de permutador de calor plástico 5 é acoplado à parte de junção do cabeçote 6 antes de ser fundido, um processo de fusão e união utilizando um dispositivo de fixação de fusão por calor 8 e uma estrutura detalhada do dispositivo de fixação de fusão por calor 8. Isso é, os desenhos devem ajudar a explicar o permutador de calor plástico da presente invenção e o método de fabricação do mesmo, que compreende uma etapa de acoplamento de tubo B para acoplar o permutador de calor ao cabeçote e uma etapa de fusão por calor C para fundir e pressionar o tubo de permutador de calor acoplado ao cabeçote pela utilização de calor. Na etapa de acoplamento de tubo B e etapa de fusão de calor C de acordo com a presente invenção, o tubo do permutador de calor plástico 5 formado pelo processo de extrusão é acoplado à parte de junção do cabeçote 6 formada pelo processo de injeção, e a parte de junção é soldada e pressionada simultaneamente através do dispositivo de fixação de fusão por calor 8. Dessa forma, o tubo do permutador de calor 5 e o cabeçote 6 são completamente fundidos por calor um ao outro.
[0024] A parte de junção do cabeçote 6 é formada com um friso de fusão 6a que é fundido juntamente com o tubo do permutador de calor plástico 5 por calor. Portanto, quando a parte de junção do cabeçote 6 e o tubo de permutador de calor 5 são fundidos pelo dispositivo de fixação de fusão por calor 8, a união entre os mesmos se torna firme. No processo acima, o material fundido da parte de junção entre o tubo do permutador de calor 5 e o cabeçote 6 flui para dentro de um sulco de entrada de fluxo de material fundido 6b formado ao longo de uma superfície circunferencial externa do friso de fusão 6a. Nesse momen- to, o material fundido é orientado por uma parte de fusão 8c do dispositivo de fixação de fusão por calor 8 de modo a fluir facilmente para dentro do sulco de entrada de fluxo de material fundido 6b. Por um vale de fusão 8d do dispositivo de fixação de fusão por calor 8 que é unido ao longo do sulco de entrada de fluxo de material fundido 6, um vazamento é impedido e também um formato após o processo de fusão pode ser formado. Dessa forma, o tubo de permutador de calor plástico 5 e o cabeçote 6 podem ser unidos de forma firme, mantendo, dessa forma, perfeitamente, a impermeabilidade para o elemento de refrigeração.
[0025] Adicionalmente, como ilustrado na figura 4, é preferível que o sulco de entrada de fluxo de material fundido 6b tenha uma largura predeterminada w e um ângulo predeterminado Θ de modo a impedir o vazamento do material fundido e unir firmemente o material fundido e também formar de maneira firme o formato depois do processo de fusão.
[0026] Como ilustrado nas figuras 4 e 5, o dispositivo de fixação de fusão por calor 8 para fundir por calor simultaneamente o tubo do permutador de calor plástico 5 e a parte de junção do cabeçote 6 é formado com uma parte de inserção 8a, um corpo 8b, uma parte de fusão 8c e um vale de fusão 8d que são formados integralmente. A parte de inserção 8a é formada de modo a ter um formato cônico de modo a ser suavemente inserido no tubo de permutador de calor plástico 5 quando o tubo de permutador de calor plástico 8b é formado em um formato cilíndrico possuindo um diâmetro externo correspondente a um diâmetro interno do tubo de permutador de calor plástico 5 de modo a manter um formato interno do tubo permutador de calor plástico 5 mediante o processo de fusão por calor.
[0027] A parte de fusão 8c é formada em uma parte superior do corpo 8b a ser inclinada na direção do sulco de entrada de fluxo de material fundido 6b de modo que o material fundido do tubo do permutador de calor 5 e do friso de fusão 6a do cabeçote 6 possa fluir suavemente para dentro do sulco de fluxo de entrada do material fundido 6b. Preferivelmente, o ângulo de inclinação Θ corresponde ao ângulo do sulco de fluxo de entrada de material fundido 6b.
[0028] Adicionalmente, o vale de fusão 8d se une ao longo do sulco de fluxo de entrada de material fundido 6b de modo a impedir o vazamento do material fundido e também formar o formato depois do processo de união. Aqui, o formato de união depois do processo de fusão por calor entre o tubo de permutador de calor plástico 5 e a junção do cabeçote 6 é determinado de acordo com um formato de um vale interno do vale de fusão 6d.
[0029] A figura 6 é uma vista da montagem do permutador de calor plástico de acordo com a presente invenção e a figura 7 é uma vista em perspectiva do permutador de calor plástico fabricado por um método de acordo com a presente invenção. Isso é, os desenhos devem ajudar a explicar uma etapa de acoplamento de cabeçote D para acoplamento da tampa do cabeçote 7 ao cabeçote 6 que é unido ao tubo do permutador de calor plástico 5 da presente invenção. Aqui, depois que o tubo de permutador de calor plástico 5 a parte de junção do cabeçote 6 são acoplados um ao outro e então simultaneamente fundidos por calor pelo dispositivo de fixação de fusão por calor 8, a tampa de cabeçote 7 formada pelo processo de injeção é fundida ao cabeçote 6. Vários métodos tal como fusão por vibração, fusão por alta frequência, fusão por calor e similares podem ser aplicados ao processo de fusão entre a tampa do cabeçote 7 e o cabeçote 6.
[0030] A figura 7 é uma vista em perspectiva do permutador de calor plástico fabricado por um método de acordo com a presente invenção. O desenho ilustra o permutador de calor plástico possuindo um tubo de entrada de elemento de refrigeração 10 e o tubo de saída do elemento de refrigeração 20, que é fabricado pelos processos mencionados acima. Quando a tampa de cabeçote é formada pelo processo de injeção, o tubo de entrada do elemento de refrigeração 10 e o tubo de saída do elemento de refrigeração 20 também são formados por um processo de moldagem por injeção de inserto. Portanto, o tubo de entrada de elemento de refrigeração 10 e o tubo de saída do elemento de refrigeração 20 são formados integralmente com a tampa do cabeçote 7, impedindo dessa forma a prevenção de vazamento do elemento de refrigeração.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
[0031] De acordo com a presente invenção, visto que o tubo do permutador de calor e o cabeçote podem ser firmemente acoplados, existem algumas vantagens de se garantir de forma confiável a ausência de vazamento do elemento de refrigeração, possuindo um desempenho de permuta de calor melhor do que ou igual ao de um permutador de calor metálico e também a produção em massa do permutador de calor plástico com baixos custos de fabricação através de processos simples.
[0032] Os versados na técnica apreciarão que os conceitos e modalidades específicas descritos na descrição acima podem ser prontamente utilizados como uma base para a modificação e desenho de outras modalidades para a realização das mesmas finalidades da presente invenção. Os versados na técnica apreciarão também que tais modalidades equivalentes não se distanciam do espírito e escopo da invenção como apresentados nas reivindicações em anexo.
REIVINDICAÇÕES
Claims (4)
1. Método para fabricar um permutador de calor plástico caracterizado pelo fato de que compreende: uma etapa de fusão e pressão de um tubo de permutador de calor plástico (5) e uma junção de um cabeçote (6) pela utilização de um dispositivo de fixação de fusão por calor (8); e uma etapa de acoplamento de cabeçote para acoplar uma tampa de cabeçote (7) ao cabeçote (6) que é acoplado ao tubo de permutador de calor plástico (5); em que a junção do cabeçote (6) compreende: um friso de fusão (6a) que se projeta a partir da superfície uniforme do cabeçote (6), que é acoplado ao tubo do permutador de calor plástico (5) e então fundido por calor; e em que o cabeçote (6) compreende um sulco de entrada de fluxo de material fundido (6b) recuado abaixo da superfície do cabeçote, cujo sulco é formado ao longo de uma superfície circunferencial externa do friso de fusão (6a) de modo que o material fundido flua para dentro do mesmo.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sulco de entrada de fluxo de material fundido (6b) é formado para ter uma largura predeterminada w e um ângulo predeterminado θ de modo a impedir o vazamento do material fundido e unir firmemente o material fundido e também formar de maneira firme um formato depois do processo de fusão.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fixação de fusão por calor (8) compreende: uma parte de inserção (8a) que é formada em um formato cônico de modo a ser inserida suavemente em um tubo de permutador de calor plástico (5); um corpo (8b) que possui um diâmetro externo correspondente a um diâmetro interno do tubo do permutador de calor plástico (5) de modo a manter um formato interno do tubo de permutador de calor plástico (5) depois do processo de fusão por calor; uma parte de fusão (8c) que é formada em uma parte superior do corpo (8b) a ser inclinada em um ângulo predeterminado de modo que o material fundido do tubo do permutador de calor (5) e o friso de fusão (6a) possam fluir suavemente para dentro do sulco de fluxo de entrada de material fundido (6b); e um vale de fusão (8d) que é unido ao sulco de fluxo de entrada de material fundido (6b) para impedir um vazamento do material fundido e que forma um formato depois do processo de união.
4. Permutador de calor plástico, caracterizado pelo fato de que é obtido através do método para fabricar um permutador de calor plástico conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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