BRPI1000088A2 - trocador de calor - Google Patents

Abstract

TROCADOR DE CALOR é descrito um trocador de calor que inclui uma pluralidade de tubos (2) na qual um fluido térmico escoa, e um tanque (4) localizado em uma parte de extremidade longitudinal de cada tubo (2) e que é brazado nas partes das extremidades longitudinais dos tubos (2) para comunicar com os tubos (2). O tanque (4) e o tubo (2) são, respectivamente, feitos de placas dematerial de revestimento em cada uma das quais um material de brazagem é revestido em pelo menos uma superficie de um material do núcleo. O material de brazagem do tanque (4) e o material de brazagem do tubo (2), respectivamente, têm um teor de Si. Além disso, a taxa do teor de Si no material de brazagem do tanque (4) é menor que uma taxa do teor de Si no material de brazagem do tubo (2), e está em uma faixa maior que O % e menor ou igual a 6 %. Assim, a zona de fusão do tubo (2) por causa da fusão do material de brazagem pode ser reduzida durante a brazagem do tubo (2) e do tanque (4).

Description

"TROCADOR DE CALOR"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a um trocador de calor noqual tubos são ligados a um tanque por brazagem.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Um trocador de calor convencional descrito em JP 2003-75089A é provido com uma pluralidade de tubos, cada um dos quais éformado ligando um par de placas de transferência de calor nas suas partesperiféricas, e uma pluralidade de aletas externas ligada nas superfíciesexternas dos tubos. O par de placas de transferência de calor para o tubo ébrazado na parte de união usando um material de brazagem a base de cobre, eas aletas externas são brazadas nos tubos usando um material de brazagem abase de níquel.

Em um outro trocador de calor convencional, uma pluralidadede tubos e uma pluralidade de aletas são empilhadas em uma direção deempilhamento, e duas partes de extremidade longitudinais de cada tubo sãoinseridas, respectivamente, em dois tanques, montando assim os tubos e ostanques. Além disso, os tubos e os tanques são brazados depois que os tubos eos tanques são montados. No trocador de calor, a fim de brazar os tubos e ostanques, os tubos e os tanques são feitos de uma placa de material derevestimento na qual um material de brazagem contendo Si é revestido em ummaterial de núcleo (por exemplo, JP 7-306994A).

No trocador de calor descrito em JP 7-305994A, a taxa de teorde Si no material de brazagem na placa de material de revestimento do tubo éfeita menor que a taxa de teor de Si do material de brazagem na placa dematerial de revestimento do tanque, de forma que o escoamento do materialde brazagem na placa de material de revestimento do tubo pode ser reduzida,reduzindo assim a difusão de Si contido no material de brazagem para omaterial do núcleo na placa de material de revestimento do tubo. Aocontrário, o escoamento do material de brazagem nos tanques é feitosuavemente aumentando a taxa de teor de Si no material de brazagem dotanque, de forma que o tanque e o tubo possam ser efetivamente ligados umno outro.

Entretanto, no trocador de calor descrito em JP 7-3 05994A, emvirtude de o escoamento do material de brazagem no tanque ser facilitado, omaterial de brazagem no lado do tanque escoa facilmente para a superfícieexterna do tubo. Assim, o tubo pode ser fundido pelo material de brazagemfundido com base nos estados de temperatura do tubo e do tanque, e podeocorrer brazagem insuficiente. Em particular, se um canal do material debrazagem for formado por uma parte escalonada na superfície externa dotubo, o material de brazagem fundido no lado do tanque pode facilmenteescoar para dentro do canal na superfície externa do tubo e assim o materialdo núcleo do tubo pode ser facilmente fundido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em vista dos problemas expostos, é um objetivo da presenteinvenção reduzir efetivamente a quantidade fundida de material do núcleo emum tubo por causa de um material de brazagem fundido, quando umapluralidade de tubos é brazada em um tanque para um trocador de calor.

De acordo com um aspecto da presente invenção, em umtrocador de calor que inclui uma pluralidade de tubos na qual um fluidotérmico escoa e um tanque localizado em uma parte de extremidadelongitudinal de cada tubo e que é brazado nas partes de extremidadelongitudinais dos tubos para comunicar com os tubos, o tanque e o tubo sãorespectivamente feitos de placas de material de revestimento, em cada umadas quais um material de brazagem é revestido em pelo menos uma superfíciede um material do núcleo. No trocador de calor, o material de brazagem dotanque e o material de brazagem do tubo, respectivamente, têm um teor de Si,e a taxa de teor de Si no material de brazagem do tanque é menor que o teorde Si no material de brazagem do tubo, e está em uma faixa maior que 0 % emenor ou igual a 6 %. Em virtude do teor de Si no material de brazagem dotanque ser ajustado menor ou igual a 6 % e se menor que a taxa de teor de Sino material de brazagem do tubo, a zona de fusão do tubo na brazagem podeser feita menor que a metade de espessura do material do núcleo do tubo antesda brazagem, reduzindo assim efetivamente a zona de fusão do tubo quando otubo e o tanque são brazados.

A taxa de teor de Si no material de brazagem do tanque podeser em uma faixa maior que 0 % e menor ou igual a 5,5 %. Maispreferivelmente, a taxa de teor de Si no material de brazagem do tanque estáem uma faixa entre 3 % e 4 %. Neste caso, a zona de fusão do tubo pode serreduzida mais efetivamente quando o tubo e o tanque são brazados, dessaforma brazando precisamente o tubo e o tanque. Ao contrário, a taxa de teorde Si no material de brazagem do tubo está em uma faixa entre 8,5 % e 12 %,por exemplo.

No trocador de calor, o tubo pode ter uma superfície externaprovida com uma parte escalonada, e a parte escalonada pode estender-se atéuma parte de conexão entre o tubo e o tanque. Neste caso, o material debrazagem fundido pode escoar facilmente para a parte escalonada como umcanal. Mesmo neste caso, em virtude da taxa de teor de Si nos materiais debrazagem do tanque e do tubo ser estabelecida da maneira supradescrita, azona de fusão do tubo por causa da fusão do material de brazagem pode serefetivamente reduzida.

No trocador de calor referido, o tanque pode ficar localizadonos dois lados de extremidade de cada tubo em uma direção longitudinal dotubo para comunicar com os tubos nos dois lados de extremidade de cada tubona direção longitudinal do tubo.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, em umtrocador de calor que inclui uma pluralidade de tubos na qual um fluidotérmico escoa, e um tanque localizado em uma parte de extremidadelongitudinal de cada tubo e que é brazado nas partes de extremidadelongitudinais dos tubos para comunicar com os tubos. O tanque inclui umaplaca do núcleo com uma pluralidade de partes de inserção de tubo na qual aspartes de extremidade longitudinais dos tubos são inseridas para ser ligadas naplaca do núcleo e um corpo do tanque conectado na placa do núcleo paradefinir um espaço no tanque. Além disso, as placas do núcleo do tanque e dotubo são respectivamente feitas de placas de material de revestimento, emcada uma das quais um material de brazagem é revestido em pelo menos umasuperfície de um material do núcleo. No trocador de calor, o material debrazagem da placa do núcleo e o material de brazagem do tubo,respectivamente, têm um teor de Si, e a taxa de teor de Si no material debrazagem da placa do núcleo do tanque é menor que a taxa de teor de Si nomaterial de brazagem do tubo, e fica em uma faixa maior que 0 % e menor ouigual a 6 %. Mesmo neste caso, em virtude da taxa de teor de Si no materialde brazagem da placa do núcleo ligada no tubo ser estabelecida menor ouigual a 6 %, que é menor que a taxa de teor de Si no material de brazagem dotubo, a zona de fusão do tubo durante a brazagem pode ser feita menor que ametade da espessura do material do núcleo da placa do núcleo, reduzindoassim efetivamente a zona de fusão do tubo quando a placa do núcleo dotanque e do tubo são brazadas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Objetivos e vantagens adicionais da presente invenção ficarãomais facilmente aparentes a partir da descrição detalhada seguinte demodalidades preferidas quando considerada junta com os desenhos anexos,em que:

A figura 1 é uma vista frontal mostrando um condensador queé um exemplo de um trocador de calor de acordo com uma primeiramodalidade da presente invenção;A figura 2 é um gráfico mostrando os relacionamentos entre atemperatura que atinge um tubo e a zona de fusão (espessura fundida) do tubode acordo com a primeira modalidade;

A figura 3 é um gráfico mostrando os relacionamentos entre ataxa do teor de Si em um material de brazagem de uma placa do núcleo de umtanque e a espessura no núcleo residual no tubo depois da brazagem de acordocom a primeira modalidade;

A figura 4 é uma vista em perspectiva mostrando um tubo comuma seção transversal substancialmente perpendicular à direção deescoamento de refrigerante no tubo de acordo com uma segunda modalidadeda presente invenção; e

A figura 5 é uma vista seccional transversal mostrando umaseção transversal de um tubo, perpendicular a uma direção de escoamento derefrigerante no tubo, de acordo com uma terceira modalidade da presenteinvenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Modalidades da presente invenção serão descritas a seguir combase nos desenhos anexos. Nas modalidades seguintes, partes iguais oucorrespondentes são indicadas pelos mesmos números de referência nosdesenhos, e sua descrição detalhada é omitida.

(Primeira Modalidade)

Uma primeira modalidade da presente invenção será descritacom referência às figuras 1 a 3. Na primeira modalidade, um trocador de caloré tipicamente usado como um condensador (radiador de refrigerante) no qualum refrigerante que circula em um dispositivo de ciclo de refrigerante éresfriado, realizando troca de calor com o ar de resfriamento. Por exemplo, odispositivo de ciclo de refrigerante pode ser usado para um condicionador dear de veículo para condicionar ar a ser soprado em um compartimento doveículo. Aqui, o refrigerante é um exemplo de um fluido térmico usado para otrocador de calor.

A figura 1 mostra o condensador de acordo com a primeiramodalidade. O condensador inclui uma parte do núcleo 1 na forma de umparalelepípedo aproximadamente retangular e os tanques 4 localizados emdois lados da parte do núcleo 1, como mostrado na figura 1. A parte do núcleo1 é configurada empilhando-se alternadamente uma pluralidade de tuboschatos 2 e uma pluralidade de aletas externas 3 na direção de cima para baixoda figura 1.

A aleta externa 3 é feita de uma liga de alumínio, e é feita emuma forma corrugada de maneira a facilitar a troca de calor entre orefrigerante (fluido térmico) e o ar de resfriamento.

O tubo 2 tem aqui uma passagem de refrigerante na qual orefrigerante escoa. Por exemplo, uma placa de material de revestimento édobrada em uma forma predeterminada, e uma brazagem é realizada usandoum material de brazagem da placa de material de revestimento de maneira aformar o tubo 2. No exemplo da figura 1, os tubos chatos 2 são arranjados demaneira tal que uma direção longitudinal (isto é, direção longitudinal do tubo)de cada tubo 2 corresponda a uma direção horizontal, e uma direção dodiâmetro maior na seção transversal do tubo chato 2 corresponda a umadireção de escoamento do ar de resfriamento.

Os dois tanques 4 são localizados em duas partes deextremidade dos tubos 2 na direção longitudinal do tubo, e estendem-se emuma direção substancialmente perpendicular à direção longitudinal do tubo.As partes de extremidade dos tubos 2 na direção longitudinal do tubo sãoligadas nos tanques 4 de forma que as passagens dos tubos 2 comuniquemcom os espaços internos dos tanques 4, respectivamente. Cada um dostanques 4 inclui uma placa do núcleo 4a feita de uma liga de alumínio, e umaparte do corpo do tanque 4b feita de uma liga de alumínio. As partes deextremidade dos tubos 2 e insertos 5 são inseridos, respectivamente, em furosde inserção da placa do núcleo 4a, e são ligadas na placa do núcleo 4a porbrazagem. A parte do corpo do tanque 4b e a placa do núcleo 4a são ligadaspor brazagem de maneira a formar um espaço do tanque.

Os insertos 5 ficam localizados em dois lados de extremidadeda parte do núcleo 1 na direção de empilhamento dos tubos 2 de maneira areforçar a parte do núcleo 1. Os insertos 5 são feitos de uma liga de alumínio,e estendem-se em direções paralelas à direção longitudinal do tubo. As partesde extremidade longitudinais dos insertos 5 são conectadas nos tanques 2,respectivamente.

A placa do núcleo 4a é formada de uma placa de material derevestimento na qual um material de brazagem é revestido em uma superfíciedo material de núcleo posicionado em um lado de fora do tanque (isto é, emum lado dos tubos 2 da parte do núcleo 1). 0 material do núcleo da placa dematerial de revestimento para formar a placa do núcleo 4a é feito de uma ligade alumínio. Ao contrário, o tubo 2 é formado de uma placa de material derevestimento na qual um material de brazagem é revestido em uma superfíciede um material do núcleo, correspondente à superfície externa do tubo. Omaterial do núcleo da placa de material de revestimento para formar o tubo 2é feito de uma liga de alumínio. Na primeira modalidade, a fim de formar otubo 2, a placa de material de revestimento é dobrada em uma forma de tubochato, de maneira tal que a seção transversal do tubo 2, perpendicular àdireção longitudinal do tubo, seja aproximadamente plana ao longo da direçãoda largura do tubo (isto é, direção do diâmetro maior do tubo) que éperpendicular à direção longitudinal do tubo.

O material de brazagem da placa do núcleo 4a e o material debrazagem do tubo 2 contêm Si (silício), respectivamente. A taxa de teor de Sicontida no material de brazagem da placa do núcleo 4a do tanque 4 é feitamenor que a do material de brazagem do tubo 2. Na primeira modalidade, ataxa de teor de Si contido no material de brazagem do tubo 2 está em umafaixa de 7,5 % a 12 %.

Os inventores do presente pedido estudaram detalhes relativosa uma faixa adequada de teor de Si no material de brazagem da placa donúcleo 4a, no condensador que tem a estrutura referida de acordo com aprimeira modalidade. Nos experimentos mostrados na figura 2, orelacionamento entre a temperatura alcançada do tubo 2 durante a brazagem ea zona de fusão (espessura fundida) do tubo 2 depois da brazagem estámostrada, quando os materiais de brazagem das placas de núcleo 4a sãorespectivamente ajustados para ter a taxa de teor de Si de 4 %, 6 %, 7,5 % e10 % em uma condição onde a espessura do material do núcleo do tubo 2antes da brazagem é 0,2 mm.

Como mostrado na figura 2, a zona de fusão ao tubo 2 aumentaà medida que a taxa de teor de Si no material de brazagem da placa do núcleo4a aumenta.

De acordo com os experimentos pelos inventores do presentepedido, a faixa permissível da zona de fusão do tubo 2 menor ou igual àmetade da espessura (por exemplo, menor ou igual a 0,1 mm) do material donúcleo no tubo 2 antes da brazagem. Além disso, o limite superior datemperatura máxima do tubo 2 durante a brazagem é diferente, com base naespecificação do trocador de calor, mas é no geral uma temperatura menor ouigual a 600 °C.

Como mostrado na figura 2, em um caso onde a taxa de teor deSi no material de brazagem da placa do núcleo 4a é 6 %, a zona de fusão dotubo 2 é menor que 0,07 mm quando a temperatura do tubo 2 atinge 600 °C.Neste caso, a zona de fusão do tubo 2 satisfaz suficientemente a faixapermissível. Assim, quando a taxa de teor de Si no material de brazagem daplaca do núcleo 4a é ajustada em uma faixa maior que 0 % e menor ou igual a6 %, que é menor que a taxa de teor de Si do tubo 2, ela pode reduzirefetivamente a zona de fusão do tubo 2 por causa da fusão do material debrazagem que escoa da placa do núcleo 4a quando o tubo 2 e a placa donúcleo 4a do tanque 4 são brazados.

Então, a placa do núcleo 4a e o tubo 2 no qual o material donúcleo da placa de material de revestimento tem uma espessura de placa de0,2 mm são brazados em três temperaturas de brazagem descritasposteriormente, e o relacionamento entre a taxa de teor de Si no material debrazagem da placa do núcleo 4a e a espessura da placa (espessura do núcleoresidual) do material do núcleo do tubo 2 depois da brazagem é obtido damaneira mostrada na figura 3.

Nos experimentos da figura 3, as três temperaturas debrazagem são ajustadas de maneira tal que a soma das temperaturas £Δί seja106, 193 e 207,5. Aqui, a soma das temperaturas é a soma da diferençade temperatura At entre o tubo 2 e a placa do núcleo 4a de um tempo de inícioda brazagem até um tempo sem ter uma diferença de temperatura entre o tubo2 e a placa do núcleo 4a. A temperatura de brazagem no geral torna-se maisalta à medida que a soma das temperaturas aumenta.

A figura 3 é o gráfico que mostra o relacionamento entre ataxa de teor de Si no material de brazagem da placa do núcleo 4a e aespessura do núcleo residual no tubo depois da brazagem quando a soma dastemperaturas ΣAt é 106, 193 e 207,5. Como mostrado na figura 3, à medidaque a soma das temperaturas aumenta, ou seja, à medida que atemperatura de brazagem aumenta, a espessura do núcleo residual do tubo 2diminui, e a zona de fusão (espessura fundida) do tubo 2 aumenta.

Como mostrado na figura 3, em um caso onde a taxa de teor deSi no material de brazagem da placa do núcleo 4a é menor ou igual a 5,5 %, aespessura do núcleo residual do material do núcleo no tubo 2 depois dabrazagem é 0,1 e a zona de fusão do tubo 2 durante a brazagem é 0,1 mm.Neste caso, a zona de fusão do tubo 2 satisfaz a faixa permissível. No geral, otubo 2 e a placa do núcleo 4a são brazadas em uma faixa de temperatura naqual a soma das temperaturas £At praticamente não é maior que 207,5.

Assim, ajustando-se a taxa de teor de Si no material de brazagem da placa donúcleo 4a em uma faixa maior que 0 % e menor que 5,5 %, a zona de fusão dotubo 2 durante a brazagem pode ficar na faixa permissível, praticamente natemperatura de brazagem geralmente usada.

Na presente modalidade, a taxa de teor de Si contida nomaterial de brazagem da placa do núcleo 4a é feita menor que a taxa de teorde Si contida no material de brazagem do tubo 2, e está em uma faixa maiorque 0 % e menor ou igual a 5,5, %. Assim, quando o tubo 2 e a placa donúcleo 4a são brazadas, a quantidade fundida do tubo 2 por causa da fusão domaterial de brazagem da placa do núcleo 4a pode ser reduzida na temperaturade brazagem geralmente usada.

Em um caso onde a soma das temperaturas £At é menor que193, quando a taxa de teor de Si no material de brazagem da placa do núcleo4a é menor ou igual a 6 %, a espessura do núcleo residual do material donúcleo no tubo 2 depois da brazagem pode ser feita maior que 0,1 mm. Ouseja, a taxa de teor de Si contida no material de brazagem da placa do núcleo4a pode ser feita menor que a taxa de teor de Si contida no material debrazagem do tubo 2, para ficar em uma faixa maior que 0 % e menor ou iguala 6 %. Mesmo neste caso, quando o tubo 2 e a placa do núcleo 4a sãobrazados, a quantidade fundida do tubo 2 por causa da fusão do material debrazagem da placa do núcleo 4a pode ser reduzida.

Como mostrado na figura 3, em um caso onde a taxa de teor deSi no material de brazagem da placa do núcleo 4a é menor ou igual a 4 %, aespessura do núcleo residual do material do núcleo no tubo 2 depois dabrazagem é maior ou igual a 0,15 mm, e a zona de fusão do tubo 2 durante abrazagem é menor ou igual a 0,05 mm. Neste caso, a zona de fusão do tubo 2é menor ou igual a um quarto da espessura da placa do material do núcleo notubo 2. Assim, pode-se restringir efetivamente ainda mais o tubo 2 de sefundir por causa da fusão do material de brazagem da placa do núcleo 4a dotanque 4.

De acordo com os experimentos pelos inventores do presentepedido, quando a taxa de teor de Si contida no material de brazagem da placado núcleo 4z é maior ou igual a 3 %, o tubo 2 da placa do núcleo 4a pode serbrazado precisamente. Dessa maneira, quando a taxa de teor de Si no materialde brazagem da placa do núcleo 4a é ajustada em um valor na faixa entre 3 %e 4 % que é menor que a taxa de teor de Si no material de brazagem do tubo2, o tubo 2 e a placa do núcleo 4a podem ser brazados precisamente,impedindo-se ainda que o material do núcleo do tubo 2 se funda por causa dafusão do material de brazagem durante a brazagem entre o tubo 2 e a placa donúcleo 4a.

(Segunda Modalidade)

Uma segunda modalidade da presente invenção será descritacom referência à figura 4. Na segunda modalidade, a forma de um tubo 2 éfeita diferente da primeira modalidade supradescrita.

A figura 4 é uma vista em perspectiva com uma seçãotransversal perpendicular à direção de escoamento de refrigerante no tubo 2de acordo com a segunda modalidade. Na segunda modalidade, o tubo 2 éformado de uma placa de material de revestimento na qual um material debrazagem é revestido em uma superfície de um material do núcleo feito deuma liga de alumínio. Por exemplo, quando o tubo 2 é formado, uma únicaplaca de material de revestimento com uma espessura predeterminada édobrada em uma parte central da placa de material de revestimento simples nadireção da largura da placa para ter uma primeira parte da placa 21 e umasegunda parte da placa 22 opostas uma à outra. A primeira parte da placa 21tem uma parte de extremidade 23b e a segunda parte da placa 22 tem umaparte de extremidade 23 a em uma posição correspondente à parte deextremidade 23b na direção da largura da placa. Duas partes de extremidade23a, 23b da primeira e segunda partes da placa opostas 21, 22 são presasdepois do dobramento, de maneira a formar uma parte presa 23, mostradas nafigura 4.

A parte de extremidade 23b da primeira parte da placa 21 édeformada plasticamente e é dobrada puxando nela a parte de extremidade23a da segunda parte da placa 22, e assim as partes de extremidade 23a, 23bsão mecanicamente fixas uma na outra para formar a parte presa 23. Ou seja,a parte de extremidade 23b da primeira parte da placa 21 é dobrada para pegarpor pressão a parte de extremidade 23b da segunda parte da placa 22,formando assim a parte presa 23.

No tubo 2 da segunda modalidade, a direção da largura daplaca corresponde à direção do diâmetro maior do tubo perpendicular àdireção longitudinal do tubo (isto é, direção de escoamento de refrigerante notubo 2). As duas partes de extremidade 23a e 23b são posicionadas em umlado de extremidade da primeira e segunda partes da placa 21 e 22 na direçãodo diâmetro maior do tubo, e sobrepõem-se uma com a outra na direção dodiâmetro menor do tubo que é substancialmente perpendicular à direção dodiâmetro maior do tubo e à direção longitudinal do tubo. OU seja, em virtudede as duas partes de extremidade 23 a e 23b não serem colocadas no mesmoplano, uma parte escalonada 20 é formada na parte presa 23 na superfícieexterna do tubo 2. Como mostrado na figura 4, a parte escalonada 20 éformada em um comprimento total do tubo 2 na direção longitudinal do tubo.

Assim, uma parte escalonada correspondente à parte escalonada 20 do tubo 2é também formada na placa do núcleo 4a de forma que o tubo 2 e a placa donúcleo 4a possam ser efetivamente ligadas uma na outra. Ou seja, a parteescalonada 20 é formada no tubo 2 continuamente ao longo da direçãolongitudinal do tubo de forma a estender-se até a parte de união na qual o tubo2 é unido com a placa do núcleo 4a.A primeira e segunda partes da placa opostas 21, 22 sãoformadas para ter partes de base planas 24, e partes salientes 25 quesalientam-se para fora das partes de base 24. As superfícies planas das partesde base opostas 24 são feitas para fazer contato na direção do diâmetro menordo tubo, de forma que seja definido um espaço entre as partes salientesopostas 25 da primeira e segunda partes da placa 21, 22, formando assim umapassagem de refrigerante 26 pelas partes salientes 25 opostas uma à outra.

Como mostrado na figura 4, uma pluralidade de passagens de refrigerante 26é formada respectivamente pela pluralidade de pares de partes de base opostas24 e as partes salientes opostas 25, e são arranjadas na direção do diâmetromaior do tubo.

Na presente modalidade, a parte escalonada 20 é provida nasuperfície externa do tubo 2 na parte de extremidade do tubo 2 para estender-se até a parte de conexão entre a extremidade longitudinal do tubo 2 e a placado núcleo 4a. Assim, quando o tubo 2 e a placa do núcleo 4a são brazadas, omaterial de brazagem fundido da placa do núcleo 4a escoa para a parteescalonada 20, e escoa na parte escalonada 20 ao longo da direçãolongitudinal do tubo. Ou seja, a parte escalonada 20 forma um canal dematerial de brazagem no qual o material de brazagem fundido escoa. Dessamaneira, durante a brazagem, o material de brazagem fundido pode escoarfacilmente para o tubo 2 a partir da placa do núcleo 4a, e o tubo 2 pode serfacilmente fundido por causa da fusão do material de brazagem.

Na segunda modalidade, as outras partes podem ser feitassimilares à da primeira modalidade supradescrita. Ou seja, a taxa de teor de Sino material de brazagem do tubo 2 e na placa do núcleo 4a é ajustada similarà da primeira modalidade supradescrita. De acordo com a presentemodalidade, mesmo em um caso onde o tubo 2 com a parte escalonada 20 nasua superfície externa e na placa do núcleo 4a são brazadas, em virtude dataxa de teor de Si contido no material de brazagem da placa do núcleo 4a serajustado como na primeira modalidade, pode-se impedir efetivamente que otubo 2 se funda por causa da fusão do material de brazagem.

(Terceira Modalidade)

A seguir, será descrita uma terceira modalidade da presenteinvenção com referência à figura 5. Na terceira modalidade, a forma do tubo 2é feita diferente daquela da segunda modalidade supradescrita.

A figura 5 é uma vista seccional transversal mostrando umaseção substancialmente perpendicular à direção de escoamento de refrigeranteno tubo 2 de acordo com a terceira modalidade. Como mostrado na figura 5, otubo 2 é provido com uma parte do tubo 6 e uma aleta interna 7. A parte dotubo 6 define a carcaça externa do tubo 2, e é feita em uma forma plana naseção substancialmente perpendicular à direção de escoamento de refrigeranteno tubo 2. A aleta interna 7 é provida com a parte do tubo 7 e tem uma formaondulada de maneira a aumentar a área de transferência de calor dorefrigerante que escoa no tubo 2. A parte do tubo 6 e a aleta interna 7 sãoformadas de uma única placa revestida na qual um material de brazagem érevestido na superfície de um material do núcleo feito de liga de alumínio.

A parte do tubo 6 é configurada de uma primeira parte daplaca 61, uma segunda parte da placa 62, uma primeira parte arqueada 63, euma segunda parte arqueada 64. A primeira parte de placa plana 61 e asegunda parte da placa plana 62 são opostas uma à outra em uma direção dodiâmetro menor do tubo, e são substancialmente paralelas uma à outra. Aprimeira parte arqueada 63 e a segunda parte arqueada 64 são opostas uma àoutra na direção do diâmetro maior do tubo, e são dobradas para terrespectivamente uma forma arqueada.

Duas partes de extremidade da aleta interna 7 na direção dodiâmetro maior do tubo são dobradas ao longo das superfícies periféricasinternas da primeira e segunda partes arqueadas 63, 64 para fazer contatofirme com as superfícies periféricas internas da primeira e segunda partesarqueadas 63, 64 na parte do tubo 6. Por exemplo, as duas partes deextremidade da aleta interna 7 são dobradas respectivamente de formaconcêntrica com a primeira e segunda partes arqueadas 63, 64. A outra parteda aleta interna 7, exceto as duas partes de extremidade, inclui partes deparede 71 que estendem-se na direção de escoamento de refrigerante e têmformas aproximadamente planas, e cuja parte de ponta 72 conecta partes deparede adjacentes 71. A parte de ponta 72 é formada plana para fazer contatocom a primeira e segunda partes de placa plana 61, 62.

Na primeira parte arqueada 63 da parte do tubo 6 em um ladode extremidade (isto é, lado da extremidade esquerda na figura 5) na direçãodo diâmetro maior do tubo, uma primeira parte curva 66 e uma segunda partecurva 67 na parte do tubo 6 se sobrepõem e então são brazadas uma na outra apartir de uma única placa revestida, a segunda parte curva 67 ligada naprimeira parte curva 66 da parte do tubo 6 é também usada como a parte deextremidade da aleta interna 7. Em decorrência disto, a parte de extremidadeda aleta interna 7 faz contato firme com a parte curva 66 na primeira partearqueada 63 da parte do tubo 6. A outra parte de extremidade da aleta interna7 na direção do diâmetro maior do tubo faz contato firme com a segunda partearqueada 64 da parte do tubo 6.

Em virtude de a primeira parte curva 66 e a segunda partecurva 67 se sobreporem uma com a outra para fazer contato firme na primeiraparte curva 63, uma parte escalonada 20 é formada na superfície externa dotubo 2 ao longo de todo o comprimento longitudinal do tubo 2. Assim, a parteescalonada 20 é também provida na parte de conexão entre o tubo 2 e a placado núcleo 4a do tanque 4 (ver figura 1). Ou seja, uma parte da parteescalonada 20 é posicionada na parte de conexão entre o tubo 2 e o tanque 4.

Na presente modalidade, a parte escalonada 20 é provida nasuperfície externa do tubo 2 na parte de extremidade do tubo 2 para sertambém posicionada na parte de conexão entre a extremidade longitudinal dotubo 2 e a placa do núcleo 4a. Assim, quando o tubo 2 e a placa do núcleo 4asão brazadas, o material de brazagem fundido da placa do núcleo 4a escoafacilmente para a parte escalonada 20, e escoa na parte escalonada 20 aolongo da direção longitudinal do tubo. OU seja, a parte escalonada 20 formaum canal de material de brazagem no qual o material de brazagem fundidoescoa. Dessa maneira, durante a brazagem, o material de brazagem fundidopode facilmente escoar para o tubo 2 a partir da placa do núcleo 4a, e o tubo 2pode ser facilmente fundido no material de brazagem fundido da placa donúcleo 4.

Entretanto, na terceira modalidade, a taxa de teor de Si nomaterial de brazagem do tubo 2 e na placa do núcleo 4a é ajustada de maneirasimilar à da primeira modalidade supradescrita. Dessa maneira, mesmo nocaso em que o tubo 2 com a parte escalonada 20 na sua superfície externa e aplaca do núcleo 4a são brazadas, em virtude da taxa de teor de Si contido nomaterial de brazagem da placa do núcleo 4a e do tubo 2 ser ajustada à daprimeira modalidade, pode-se impedir efetivamente que o tubo 2 se funda porcausa da fusão do material de brazagem.

(Outras Modalidades)

Embora a presente invenção tenha sido descrita com detalhescom relação às suas modalidades preferidas com referência aos desenhosanexos, deve-se notar que várias mudanças e modificações ficarão aparentesaos versados na técnica.

Por exemplo, nas modalidades supradescritas, a presenteinvenção é tipicamente aplicada ao condensador como um trocador de calor.Entretanto, a presente invenção pode ser convenientemente aplicada aqualquer trocador de calor, tais como um radiador, um refrigerador interno,um refrigerador de óleo e similares.

Além disso, o trocador de calor pode incluir um tanque 4 quefica localizado em um lado da extremidade longitudinal de cada tubo 2 deforma a estender-se na direção de empilhamento do tubo e comunicar com ostubos 2, sem ser limitado a dois tanques 4 posicionados nos dois lados dasextremidades longitudinais de cada tubo 2.

Ou seja, em qualquer estrutura de um trocador de calor comuma pluralidade de tubos 2 e um tanque 4 ligado nos tubos 2 na extremidadelongitudinal dos tubos 2, as outras configurações do trocador de calor podemser convenientemente alteradas sem ficar limitado aos exemplos da primeira aterceira modalidades supradescritas, quando o tubo 2 e o tanque 4 sãorespectivamente feitos de placas de material de revestimento, em cada umadas quais um material de brazagem contendo Si é revestido em pelo menosuma superfície do material do núcleo e, quando a taxa de teor de Si domaterial de brazagem do tanque 4 está em uma faixa maior que 0 % e menorou igual a 6 % e é menor que a taxa de teor de Si do material de brazagem dotubo. Além disso, o tanque 4 pode ser formado em aproximadamente umúnico cilindro, sem ser limitado a uma estrutura de tanque na qual o tanque 4é configurado da placa do núcleo 4a e do corpo do tanque 4b.

A taxa de teor de Si do material de brazagem do tanque 4 podeser em uma faixa maior que 0 % e menor ou igual a 5,5 %, sendo ainda menorque a taxa de teor de Si do material de brazagem do tubo 2. Alternativamente,a taxa de teor de Si do material de brazagem do tanque 4 pode ser feito emuma faixa entre 3 % e 4 %, sendo ainda menor que a taxa de teor de Si domaterial de brazagem do tubo 2. Ao contrário, a taxa de teor de Si do materialde brazagem do tubo 2 pode ser estabelecido preferivelmente em uma faixaentre 7,5 % e 12 %, sendo ainda maior que a taxa de teor de Si do material debrazagem do tanque. Como um exemplo, a taxa de teor de Si no material debrazagem do tubo 2 pode ser em uma faixa entre 7,5 % e 10 %, ou pode serem uma faixa entre 10 % e 12 %.

Nas modalidades supradescritas, a placa do núcleo 4a éformada de uma placa de material de revestimento na qual o material debrazagem é revestido em uma superfície do material do núcleo,correspondente ao lado de fora do tanque 4. Entretanto, a placa do núcleo 4apode ser formada de uma placa de material de revestimento na qual o materialde brazagem é revestido em uma superfície do material do núcleo,correspondente ao lado de dentro do tanque 4, ou a placa do núcleo 4a podeser formada de uma placa de material de revestimento na qual o material debrazagem é revestido em ambas superfícies do material do núcleocorrespondentes ao lado de fora e ao lado de dentro do tanque 4.

Nas modalidades supradescritas, o tubo 2 é formado de umaplaca de material de revestimento na qual o material de brazagem é aplicado auma superfície do material do núcleo, correspondente ao lado de fora do tubo2. Entretanto, o tubo 2 pode ser formado de uma placa de material derevestimento na qual o material de brazagem é revestido em uma superfíciedo material do núcleo correspondente ao lado de dentro do tubo, ou a placa donúcleo 4a pode ser formada de uma placa de material de revestimento na qualo material de brazagem é revestido em ambas superfícies do material donúcleo correspondentes ao lado de fora e ao lado de dentro do tubo 2.

Deve-se entender que tais mudanças e modificações seenquadram no escopo da presente invenção, definido pelas reivindicações anexas.

Claims (12)

1. Trocador de calor, caracterizado pelo fato de quecompreende:uma pluralidade de tubos (21) na qual fluido térmico escoa; eum tanque (4) localizado em uma parte de extremidadelongitudinal de cada tubo, e é brazado nas partes de extremidade longitudinaisdos tubos para comunicar com os tubos, em que:o tanque e o tubo são respectivamente feitos de placas dematerial de revestimento em cada um dos quais um material de brazagem érevestido em pelo menos uma superfície de um material do núcleo;o material de brazagem do tanque e o material de brazagem dotubo, respectivamente, têm um teor de Si; euma taxa do teor de Si do material de brazagem do tanque émenor que uma taxa do teor de Si do material de brazagem do tubo, e está emuma faixa maior que 0 % e menor ou igual a 6%.

2. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a taxa do teor de Si do material de brazagem dotanque está em uma faixa maior que 0 % e menor ou igual a 5,5 %.

3. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a taxa do teor de Si no material de brazagem dotanque está em uma faixa entre 3 % e 4 %.

4. Trocador de calor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a taxa do teor de Si nomaterial de brazagem dos tubos está em uma faixa entre 7,5 % a 12 %.

5. Trocador de calor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de queo tubo tem uma superfície externa provida com uma parteescalonada (20); ea parte escalonada estende-se até uma parte de conexão entre otubo e o tanque.

6. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que a parte escalonada estende-se por todo ocomprimento do tubo em uma direção longitudinal do tubo.

7. Trocador de calor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as partes de extremidadelongitudinais dos tubos são ligadas no tanque usando os materiais debrazagem do tanque e do tubo.

8. Trocador de calor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o tanque fica localizadoem dois lados de extremidade de cada tubo em uma direção longitudinal dotubo para comunicar com os tubos nos dois lados de extremidade de cada tubona direção longitudinal do tubo.

9. Trocador de calor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material do núcleo naplaca de material de revestimento é feito de uma liga de alumínio.

10. Trocador de calor, caracterizado pelo fato de quecompreende:uma pluralidade de tubos (2) na qual um fluido térmico escoa;eum tanque (4) localizado em uma parte de extremidadelongitudinal de cada tubo, e é brazado nas partes das extremidadeslongitudinais dos tubos para comunicar com os tubos, em que:o tanque inclui uma placa do núcleo (4a) com uma pluralidadede partes de inserção de tubo na qual as partes das extremidades longitudinaisdos tubos são inseridas para ser ligadas na placa do núcleo, e um corpo dotanque conectado na placa do núcleo para definir um espaço no tanque;a placa do núcleo do tanque e do tubo são respectivamentefeitas de placas de material de revestimento em cada um dos quais ummaterial de brazagem é revestido em pelo menos uma superfície de ummaterial do núcleo;o material de brazagem da placa do núcleo (4a) e o material debrazagem do tubo (2), respectivamente, têm um teor de Si; euma taxa do teor de Si no material de brazagem da placa donúcleo do tanque é menor que a taxa do teor de Si no material de brazagem dotubo, e está em uma faixa maior que 0 % e menor ou igual a 6 %.

11. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que a taxa do teor de Si no material de brazagem daplaca do núcleo do tanque está em uma faixa maior que 0 % e menor ou iguala 5,5 %.

12. Trocador de calor de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a taxa do teor de Si no material de brazagem daplaca do núcleo do tanque está em uma faixa entre 3 % e 4%.