BRPI0820057A2

BRPI0820057A2 - trocador de calor, especificamente um refrigerador a óleo.

Info

Publication number: BRPI0820057A2
Application number: BRPI0820057A
Authority: BR
Inventors: Müller-Lufft Stefan; Ritter Thomas; Münz Wolfgang
Original assignee: Modine Mfg Co
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2008-10-11
Publication date: 2019-12-24
Also published as: US20100206516A1; CN101849157B; DE102007052706A1; WO2009059678A1; CN101849157A; US9797665B2; DE502008002701D1; EP2205922B1; EP2205922A1; KR20100092002A

Abstract

trocador de calor, particularmente um refrigerador de óleo a invenção relaciona- se a um trocador de calor, por exemplo, um refrigerador de óleo, construído de uma pilha de placas ( 1) formando canais, onde as placas ( 1) compreendem pelo menos duas aberturas (10) que formam pelo menos um coletor principal (11) e um canal de distribuição (12) que conectam os fluxos dos canais, e tendo uma placa base (20) disposta na pilha da placa e tendo pelo menos um meio de selagem ( 3 o) para selar o trocador de calor, por exemplo, contra um agregado, e tendo pelo menos um meio de deflexão de fluxo (40) para influenciar o fluxo através do trocador de calor. a fim simplificar mais a produção do trocador de calor, a invenção propõe que os meios da selagem ( 3 o) e os meios de deflexão do fluxo ( 4 o) representem um único componente (50).

Description

TROCADOR DE CALOR, ESPECIFICAMENTE UM RESFRIADOR A ÓLEO

A invenção se refere a um trocador de calor, por exemplo, um resfriador a óleo, que possui os aspectos do preâmbulo da reivindicação 1.

O trocador de calor (resfriador a óleo) descrito no preâmbulo é conhecido da DE 195 39 255 Al. Na figura 5 do dito documento, uma válvula que é sensível à pressão é provida como um dispositivo de desvio de fluxo, a válvula estando situada em uma abertura do duto distribuidor na dita figura. A válvula serve para permitir resfriamento, portanto, do óleo ainda viscoso, cuja pressão é correspondentemente alta, para passagem através do trocador de calor, sem precisar fluir através dos dutos do trocador de calor, em um modo de derivação. Neste modo, o óleo no trocador de calor não é resfriado e pode alcançar sua temperatura operacional mais facilmente. Quando a dita temperatura é alcançada, o óleo se torna menos viscoso, a pressão diminui e a válvula fecha a derivação, como resultado disto o resfriamento do óleo nos dutos é iniciado. O trocador de calor do dito documento também possui um dispositivo de vedação. Este se constitui em vedações de borracha que engajam anularmente ao redor das aberturas do duto de coleta e vedam as ditas aberturas na direção de uma transmissão. O dispositivo de desvio de fluxo e os dispositivos de vedação devem ser anexados ao trocador de calor após o último ser soldado.

A EP 1 772 693 Al revela um resfriador a óleo no qual uma válvula que é sensível à pressão é da mesma forma provida como um dispositivo de desvio de fluxo, porém a dita válvula - em contraste com a técnica anterior descrita

2/8 acima - é inserida dentro do trocador de calor antes do processo de soldagem e é soldada em conjunto com o trocador de calor. O documento não se refere aos dispositivos de vedação, porém estes devem fazer parte de tais trocadoras de calor.

Adicionalmente a técnica anterior correspondendo aproximadamente ao preâmbulo da reivindicação 1 é revelada, por exemplo, nos pedidos de patente EP 1 715 146 Al, EP 1 715 147 Al ou no WO 2006/097086A1.

O objetivo da invenção é o de simplificar a produção e caso apropriado também a montagem do trocador de calor.

O dito objetivo é obtido de acordo com a invenção, em um trocador de calor projetado de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, por meio dos aspectos da parte de caracterização da dita reivindicação.

Uma vez que os dispositivos de vedação e os dispositivos de desvio de fluxo são formados como um componente comum - ou seja, em uma peça - a produção é simplificada, porque menos peças são providas em relação à técnica anterior. O dispositivo de desvio de fluxo é preferivelmente uma válvula que é sensível a uma alteração na pressão. As aplicações, contudo, são intencionalmente englobadas, nas quais o dispositivo de desvio de fluxo é um elemento rígido que pode meramente desviar o fluxo em uma determinada direção desejada. O componente comum é entre outras coisas também fixado ao trocador de calor, tal que, ele não pode ser perdido durante a produção adicional ou montagem.

Para evitar repetições, será feita referência às

3/8 concretizações dependentes 2-13, que devem ser consideradas como sendo citadas em detalhes nesta conexão.

A invenção será descrita a seguir em termos de várias das concretizações exemplares com base nos desenhos apensos. A descrição contém aspectos adicionais e suas vantagens.

As figuras apensas mostram o que se segue:

Figura 1 - uma vista em perspectiva de um resfriador a óleo, parcialmente em uma ilustração explodida;

Figura 2 - uma vista do resfriador a óleo da figura 1 em outra perspectiva;

Figura 3 - outro componente comum;

Figura 4 - uma seção longitudinal através da placa de base do resfriador a óleo;

Figura 5 - um detalhe aumentado mostrando o componente comum;

Figuras 6 e 7 - uma terceira concretização exemplar em vistas em perspectiva.

As concretizações exemplares mostram um trocador de calor assim denominado sem alojamento como um resfriador a óleo, as placas 1 do mesmo possuindo quatro aberturas 10. As aberturas 10 - apenas duas das mesmas sendo visíveis formam um duto de coleta 12 e um duto distribuidor 11 para o meio de fluxo interno e fluxo externo, neste caso para o óleo. Outros condutos que são dispostos entre as placas 10 e que da mesma forma não visíveis no desenho se ramificam dos ditos dutos 11, 12. Um projeto correspondente é também provido no lado refrigerante. Na figura 1, foram colocadas em gráfico as setas que se destinam a indicar que um

4/8 refrigerante líquido escoa para dentro e para fora na parte superior. Em contraste, o óleo escoa para dentro e para fora na parte inferior, conforme indicado pelas setas com as linhas pontilhadas. Por conta do projeto descrito no presente documento, é também possível lançar mão da referência mencionada acima, uma vez que é bem conhecida.

A proposta feita neste pedido de patente pode ser empregada em trocadores de calor cujas placas 1 possuem meramente duas aberturas 10 e que, consequentemente, possuem apenas um duto de coleta e um duto distribuidor. O outro meio flui em um alojamento circundando a pilha de placas, escoa entre as placas espaçadas e escoa para fora novamente, de modo geral em um local diferente do alojamento. Este tipo de trocador de calor é também bem conhecido e, portanto, será omitida a ilustração do mesmo no presente documento.

Retornando às concretizações mostradas pode ser vista uma placa de base 20 situada sobre a pilha de placas. Por meio da dita placa de base 20, o resfriador a óleo é anexado a um conjunto (não mostrado), por exemplo, a um alojamento de transmissão ou motor, onde o óleo do mesmo deve ser resfriado ou controlado em sua temperatura. Na concretização exemplar mostrada, a placa de base 20 é composta de três placas planas 20a, 20b, 20c. Um componente comum 50 encontra-se disposto sobre a placa mais baixa 20c, o mesmo compreendendo um dispositivo de vedação 30 e um dispositivo de desvio de fluxo 40. Em uma concretização exemplar, o componente comum 50 é composto de metal, por exemplo, de um aço de classificação alta da classe 1.4310 que também possui propriedades elásticas apropriadas. O

5/8 dispositivo de vedação 3 0 é formado de modo igual ao da vedação de esfera metálica esfera metálica. A esfera circundante 31 é visível nas figuras 6 e 7. A dita esfera 31 é deformada elasticamente quando em contato das forças de pressão e provê a ação de vedação, mesmo se as superfícies não estiverem completamente planas. No presente documento, o dispositivo de desvio de fluxo de um componente comum 50 é uma válvula 4 0 que é sensível à pressão. Nas figuras 1 e 2 a válvula 4 0 está na posição fechada. Na dita posição, o dispositivo de vedação 30 e a válvula 40 repousam aproximadamente em um plano. Também pode ser visto das ilustrações, que o componente comum 50 pode ser produzido por meio de etapas simples de conformação. Uma vantagem adicional da dita disposição é que o componente comum 50 possa ser anexado após a soldagem do dito resfriador a óleo, sem a necessidade de quaisquer aberturas de inserção, devendo ser fechado novamente após a inserção, para a válvula 40.

Nas concretizações que não são mostradas, é provido um elemento rígido como um dispositivo de desvio de fluxo 40, por meio do qual elemento, por exemplo, o fluxo passando através dos dutos pode ser defletido para regiões de placa através das quais, de outra forma, muito pouco fluxo passa ou - de modo geral e em outras palavras - a fim de manipular o fluxo passante.

O componente comum 50 possui ganchos dobrados para cima que servem como dispositivos de fixação 6 0 e que engajam nas fendas correspondentes 61 ou semelhante na placa de base 20. 0 componente comum 50 é desta forma fixado na posição e também não pode ser perdido durante o

6/8 curso da usinagem adicional.

Deve ser ressaltado também nesta conexão com relação ao componente comum 50 que não é de importância primária para o dispositivo de vedação 30 e o dispositivo de desvio de fluxo 40 serem compostos de um material idêntico, porém ao invés disto é a simplicidade do componente 50 que é importante. Por exemplo, o dispositivo de vedação 30 pode ser composto de uma borracha apropriada na qual é vulcanizado o elemento de desvio de fluxo 40, que é composto, por exemplo, de metal. Tudo isto é meramente uma questão de custos e expediente para a situação específica. Deve ser ressaltado que a válvula 40 possa também ser um bimetal que, de um modo conhecido, possui a característica de ser sensível às alterações de temperatura.

A placa de base 20 já mencionada acima como sendo em três partes, em sua parte central 20b, apresenta um duto alongado que atua como um duto de derivação 5 e que é disposto em uma maneira de modo a economizar espaço. As placas da placa de base 20 são de projeto de parede comparativamente fina. Dito duto de derivação 5 é conectado, em um lado, ao duto distribuidor 11. No outro lado, o duto de derivação 5 é conectado a uma abertura 21 formada na placa mais inferior 20c. A abertura 21 é fechada pela válvula 40 em operação normal do resfriador a óleo, tal que o óleo deve fluir através dos dutos (não mostrados) entre as placas 1 e desta forma ser resfriado por meio do líquido refrigerante escoando nos outros dutos (não mostrados) entre as placas 1, antes de emergir do resfriador a óleo novamente através do duto de coleta 12.

7/8

Nas fases de partida, contudo, quando o óleo é resfriado e viscoso, o dito óleo permitirá propriamente sua passagem forçada através dos dutos estreitos, o que conduz a um aumento considerável na pressão do óleo. A dita elevação da pressão também faz com que a válvula 4 0 abra e, portanto abrindo a passagem de derivação descrita que conduz diretamente de volta para o duto de coleta 12 e interior da montagem. O detalhe na figura 5 mostra precisamente esta situação, especificamente a válvula 40 na posição aberta. Na dita posição, a válvula 4 0 está em um ângulo agudo com relação ao plano do dispositivo de vedação 30. A figura 5 também mostra que é expediente para a válvula 4 0 ser formada com uma moldagem de área 41 que é combinada em termos de dimensões à abertura 21, como um resultado do que a ação de vedação da válvula 40 pode ser aperfeiçoada.

O projeto proposto no presente documento pode também ser usado em uma combinação do resfriador a óleo com um filtro a óleo. Adicionalmente, em contrate com a descrição acima, também pode ser feita a provisão para um componente comum 50 a ser disposto em conexão com os dutos refrigerantes, a fim de obter os efeitos vantajosos desejados. Nestes casos específicos, a válvula 40 seria conforme já mencionado acima, uma válvula que é sensível às alterações de pressão do refrigerante. Estas concretizações que são também englobadas pela proposta também mostram que o componente 50 não precisa ser projetado como um componente 50 que é de projeto total plano. Em outras aplicações, a válvula 4 0 ou o dispositivo de desvio de fluxo pode ser disposto curvado para fora de forma simples ou múltipla a partir do plano do dispositivo de vedação 30.

8/8

A figura 3 mostra, pura e diagramaticamente, um componente comum 50 do dito tipo no qual a válvula 4 0 já foi disposta curvada fora do plano de vedação 30, a fim de ser apropriado para outras situações ou também para outras disposições de derivação. A linha pontilhada de destina a indicar, neste documento, a posição aberta ou fechada da válvula 40.

As figuras 6 e 7 agora mostram outra concretização exemplar que é vantajosa para algumas aplicações e que difere da concretização exemplar já descrita, pelo que o componente comum 50 se estende virtualmente por toda a área da placa de base 20.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Trocador de calor, por exemplo, resfriador a óleo, construído de uma pilha de placas (1) que formam dutos com as placas (1) possuindo pelo menos duas aberturas (10) que, na pilha de placas formam pelo menos um duto de coleta (11) e um duto distribuidor (12) que se conectam aos dutos em termos de fluxo e possuindo uma placa de base (20) que é disposta sobre a pilha de placas e possuindo pelo menos um dispositivo de vedação (30) para vedação do trocador de calor e possuindo pelo menos um dispositivo de desvio de fluxo (40) para manipulação do fluxo através do trocador de calor, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de vedação (30) e o dispositivo de desvio de fluxo (40) formam um componente comum (50).
2. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente comum (50) é formado com dispositivos de fixação (60).
3. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o componente comum (50) é preferivelmente composto de metal.
4. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de sinalização (30) é uma vedação de esfera metálica.
5. Trocador de calor, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de vedação (30) engaja ao redor da abertura do duto de coleta (11) e/ou do duto distribuidor (12) .
6. Trocador de calor ₍ de acordo com uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de

2/3 que um duto de derivação (5) é provido no trocador de calor.
7. Trocador de calor de acordo com uma das /

reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de desvio de fluxo (40) é uma válvula.
8. Trocador de calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a válvula é uma válvula de chapeleta que é preferivelmente sensível à pressão.
9. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a válvula (40) que é formada em uma peça com o dispositivo de vedação, possui pelo menos uma mossa (41) .
10. Trocador de calor, de acordo com qualquer uma

das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a placa de base (20) é formada de várias placas (2 0a, 20b, 20c) situadas uma em cima da outra, com o duto de derivação (5) sendo formado em

uma das placas (20b).
11. Trocador de calor, de acordo com uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, especificamente conforme reivindicado na reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que outra das placas situada uma em cima da outra formou na mesma uma abertura (21) que provê uma conexão de fluxo entre o duto de derivação (5) e a válvula.
12. Trocador de calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o componente comum (50) é formado como um componente geralmente plano.
13. Trocador de calor de acordo com qualquer uma

3/3 das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o componente comum (50) é angulado, ou seja, o dispositivo de desvio de fluxo (40) se estende em um ângulo com relação ao plano do dispositivo de 5 vedação (30).