IT201900001813A1 - Scambiatore di calore, metodo di fabbricazione e macchina asciugabiancheria con scambiatore di calore - Google Patents

Description

"Scambiatore di calore, metodo di fabbricazione e macchina asciugabiancheria con scambiatore di calore"

DESCRIZIONE

[0001] La presente invenzione riguarda uno scambiatore di calore, in particolare per macchine asciugabiancheria.

[0002] In un circuito di asciugatura chiuso a resistenza elettrica o a pompa di calore, l’aria di asciugatura calda ed asciutta viene convogliata nel vano biancheria, in particolare un cesto o tamburo, dove, attraversando la biancheria bagnata, provoca l’evaporazione dell’acqua contenuta nei tessuti. Dopo l’uscita dal vano biancheria, l’aria di asciugatura carica di umidità attraversa uno scambiatore di calore che la raffredda allo scopo di estrarne l’umidità tramite condensazione. L’aria di asciugatura deumidificata viene poi nuovamente aspirata dal ventilatore, riscaldata e indirizzata nel vano biancheria.

[0003] Nel caso di una macchina asciugabiancheria con pompa di calore, è previsto un primo scambiatore di calore (associato all’evaporatore della pompa di calore) per raffreddare il flusso di aria umida proveniente dal vano biancheria e estrarne l’umidità tramite condensazione, nonché un successivo secondo scambiatore di calore (associato al condensatore della pompa di calore) per riscaldare nuovamente il flusso d’aria prima di reimmetterlo nel vano biancheria.

[0004] L’efficienza energetica e la velocità di asciugatura delle macchine asciugabiancheria dipendono sensibilmente dall’efficienza di scambio termico degli scambiatori di calore associati al circuito della pompa di calore. Dall’altro canto, ad oggi, l’efficienza di scambio termico dei scambiatori termici dipende molto dalla loro lavorazione in fase di produzione e dai materiali metallici impiegati e, quindi, scambiatori termici molto efficienti sono troppo costosi per essere montati in macchine asciugabiancheria o lavasciuga domestici di largo consumo.

[0005] Ne consegue che nelle macchine asciugabiancheria con pompa di calore gli scambiatori di calore realizzati con tubi e alette in alluminio sono destinati ad applicazioni in cui si privilegia un costo competitivo rispetto alle prestazioni e all’efficienza energetica. Nelle macchine asciugabiancheria con prestazioni più elevate vengono tipicamente utilizzati scambiatori di calore più costosi con tubi in rame e alette in alluminio.

[0006] E ’ noto realizzare gli scambiatori di calore con tubi e alette in alluminio, preparando le alette, vale a dire lamiere in alluminio sottili, planari, paralleli e distanziati tra loro, con una pluralità di asole allungate per il passaggio di porzioni di tubo, inserire una pluralità di porzioni di tubo in alluminio, già precedentemente piegate ad “U”, nelle asole allungate, e collegare le porzioni di tubo ad “U” tra loro in modo tale da realizzare una struttura tubolare a serpentina che attraversa le lamiere in alluminio, in cui rispettivamente due tratti di tubo si estendono attraverso rispettivamente una asola allungata in corrispondenza delle due estremità opposte dell’asola. La superficie di contatto (e quindi di scambio termico per conduzione termica diretta) tra i tratti di tubo e la lamiera in alluminio è limitata a soltanto metà della circonferenza del tratto di tubo, con geometria di contatto incerta e senza estensione assiale significativa (le asole sono prive di sbordatura o presentano appena un accenno di sbordatura, nota anche come “collarinatura”).

[0007] Di conseguenza, tutta l’energia termica trasmessa alle lamiere viene da esse veicolata al fluido termodinamico all’interno del tubo attraverso questa limitata ed incerta superficie di contatto. C iò comporta un’efficienza di scambio termico bassa e anche poco certa e ripetibile e, quindi, uno scarso controllo del processo di asciugatura della biancheria dovuto alla scarsa prevedibilità di funzionamento dello scambiatore di calore.

[0008] Diversamente, negli scambiatori di calore con tubi in rame e alette in alluminio o rame, le lamiere sottili, planari, paralleli e distanziati tra loro, presentano una pluralità di fori circolari e sbordati per il passaggio di porzioni di tubo, le porzioni di tubo in rame, già precedentemente piegate ad “U”, vengono inserite nei fori circolari e collegate tra loro in modo tale da realizzare la struttura tubolare a serpentina che attraversa le lamiere. In questa soluzione nota, un solo tratto di tubo si estende attraverso rispettivamente un foro circolare. La superficie di contatto (e quindi di scambio termico per conduzione termica diretta) tra i tratti di tubo e la lamiera si estendo lungo l’intera circonferenza del tratto di tubo, con geometria di contatto più certa e con un’estensione assiale determinata dalla sbordatura o “collarinatura” dei fori circolari. C iò assicura un’efficienza di scambio termico più elevata e anche più certa e ripetibile e, quindi, un miglior controllo del processo di asciugatura della biancheria dovuto alla maggiore prevedibilità di funzionamento dello scambiatore di calore.

[0009] Lo scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione uno scambiatore di calore migliorato, un metodo di fabbricazione dello scambiatore di calore migliorato, nonché una pompa di calore e/o una macchina lavabiancheria comprendente lo scambiatore di calore migliorato, aventi caratteristiche tali da ovviare ad almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota.

[0010] Uno scopo particolare dell’invenzione è quello di aumentare e rendere più certa l’area di superficie di contatto tra i tratti di tubo e le lamiere dello scambiatore di calore, a parità di costo di fabbricazione oppure con una riduzione del costo di fabbricazione.

[0011] Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello proporre uno scambiatore di calore con una struttura nuova e idonea per economizzare la fabbricazione dello scambiatore di calore e per rendere più certa l’area di superficie di contatto tra i tratti di tubo e le lamiere, a parità di costo di fabbricazione o a costi di fabbricazione ridotti.

[0012] Questo ed altri scopi vengono conseguiti tramite un metodo di fabbricazione di uno scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, tramite uno scambiatore di calore secondo la rivendicazione 14 e tramite una macchina asciugabiancheria e/o una pompa di calore comprendente detto scambiatore di calore.

[0013] S econdo un aspetto dell’invenzione, un metodo di fabbricazione di uno scambiatore di calore comprende:

[0014] - predisporre una pluralità di lamiere metalliche individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica individuale avente un solo o almeno un foro passa-tubo,

[0015] - predisporre un solo o almeno un tubo metallico allungato avente una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto, e preferibilmente con interferenza, del tubo nei fori passa-tubo delle lamiere metalliche individuali,

[0016] – calzare la pluralità di lamiere metalliche individuali sull’uno o almeno un tubo metallico,

[0017] - posizionare le lamiere metalliche individuali calzate lungo l’almeno un tubo metallico in una pluralità di gruppi di lamiere consecutivi, in cui una distanza di gruppo tra rispettivamente due gruppi di lamiere consecutivi è maggiore di distanze lamiera tra rispettivamente due lamiere consecutive di un gruppo di lamiere,

[0018] – dopo l’applicazione delle lamiere individuali sull’uno o almeno un tubo, piegare l’uno o almeno un tubo in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi privi di lamiera individuale tra rispettivamente due gruppi di lamiere consecutivi, in modo tale da formare una serpentina tubolare e da posizionare detti gruppi di lamiera consecutivi l’uno lateralmente (in direzione trasversale rispetto al tratto di tubo) accanto all’altro.

[0019] Grazie al fatto di inserire solo un singolo tubo nei fori passa-tubo di una pluralità di lamiere, la superficie di contatto tra il tubo e le lamiere è realizzabile in modo più economico, con maggiore certezza di esecuzione e ripetibilità e in modo tale da estendersi tutt’intorno alla circonferenza del tubo. Inoltre, si ovviano ai problemi di coordinamento di inserimento, di precisione dimensionale e di resistenza meccanica che si verificano in caso perforazione multipla di una singola lamiera e nel caso di inserimento di tutti i tratti di tubo dello scambiatore attraverso ogni singola lamiera dello scambiatore. L’inserimento di un tubo singolo attraverso fori passa-tubo singoli di lamiere singole risulta tecnologicamente agevole, in quanto non richiede particolari limiti di tolleranze dimensionali (in quanto non ci sono da rispettare tolleranze massime di interasse tra i numerosi fori o asole in una medesima lamiera), facilmente verificabile dall’esterno, genera resistenze d’attrito inferiori e ottiene aree di superficie di contatto maggiori, più precise e ripetibili. Utilizzando più di un tubo singolo si ottiene una soluzione ibrida che combina alcuni aspetti industriali vantaggiosi selle soluzioni multi-tubo note con aspetti vantaggiosi della soluzione a tubo singolo piegato dopo l’inserimento nelle lamiere individuali.

[0020] S econdo un ulteriore aspetto dell’invenzione, si propone uno scambiatore di calore ottenibile ad esempio mediante il metodo di fabbricazione descritto, detto scambiatore di calore comprendente:

[0021] - una pluralità di lamiere metalliche individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica individuale avente solamente uno o almeno un foro passa-tubo,

[0022] – uno solo o almeno un tubo metallico allungato avente una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto, e preferibilmente con interferenza, del tubo nei fori passa-tubo delle lamiere metalliche individuali,

[0023] in cui le lamiere metalliche individuali sono calzate sul tubo metallico o sull’almeno un tubo metallico e posizionate lungo l’uno o almeno un tubo metallico in una pluralità di gruppi di lamiere consecutivi e una distanza di gruppo tra rispettivamente due gruppi di lamiere consecutivi è maggiore di distanze lamiera tra rispettivamente due lamiere consecutive di un gruppo di lamiere,

[0024] in cui l’uno o l’almeno un tubo allungato è piegato in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi privi di lamiera individuale tra rispettivamente due gruppi di lamiere consecutivi, in modo tale che l’uno o almeno un tubo allungato formi una serpentina tubolare e detti gruppi di lamiera consecutivi siano posizionati l’uno lateralmente (in direzione trasversale rispetto al tratto di tubo) accanto all’altro.

[0025] Oltre ai vantaggi di una fabbricazione economica e facilmente industrializzabile, lo scambiatore di calore così configurato presenta un’elevata adattabilità di forma e di area di scambio delle lamiere (“alette”), nonché un’eccezionale attraversabilità della zona delle lamiere individuali in direzioni differenti e con un’elevata vorticosità del flusso dovuto all’elevato numero di bordi esterni liberi delle lamiere individuali poste l’una accanto all’altra.

[0026] Inoltre, la struttura dello scambiatore di calore permette un suo collegamento in serie o in parallelo, in modo modulare, con ulteriori scambiatori di calore di struttura analoga per variare la potenza di scambio termico.

[0027] S econdo un ancora ulteriore aspetto dell’invenzione, si propone una macchina asciugabiancheria o una pompa di calore ad esempio di una macchina asciugabiancheria, comprendente lo scambiatore di calore proposto.

[0028] Per meglio comprendere l’invenzione e apprezzarne i vantaggi verranno di seguito descritte alcune forme di realizzazione esemplificative e non limitative, facendo riferimento alle figure, in cui:

[0029] le figure 1, 2, 3, 4 illustrano componenti e fasi di fabbricazione di uno scambiatore di calore secondo una forma di realizzazione,

[0030] le figure 5, 6, 7, 8 illustrano componenti e fasi di fabbricazione di uno scambiatore di calore secondo un’ulteriore forma di realizzazione,

[0031] le figure 9, 10, 11, 12 sono viste in sezione (secondo un piano di sezione parallelo a tratti di tubo longitudinali) di un particolare dello scambiatore di calore secondo forme di realizzazione,

[0032] le figure 13, 14, 15, 16 sono viste in sezione (secondo un piano di sezione perpendicolare a tratti di tubo longitudinali) di un particolare dello scambiatore di calore secondo forme di realizzazione,

[0033] le figure 17, 18 mostrano un particolare dello scambiatore di calore secondo forme di realizzazione,

[0034] la figura 19 è una rappresentazione schematizzata di un circuito chiuso di asciugatura con pompa di calore, implementato in una macchina asciugabiancheria o lavasciuga secondo l’invenzione;

[0035] la figura 20 è una rappresentazione schematizzata di un circuito chiuso di asciugatura con resistenza elettrica, implementato in una macchina asciugabiancheria o lavasciuga secondo l’invenzione;

[0036] le figure 21 e 22 sono viste in sezione secondo due differenti piani di sezione di una macchina asciugabiancheria secondo una forma di realizzazione.

[0037] Con riferimento alle figure da 1 a 4, un metodo di fabbricazione di uno scambiatore di calore 1 comprende:

[0038] - predisporre una pluralità di lamiere metalliche (alette) 2 individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica 2 individuale avente un foro passa-tubo 3,

[0039] - predisporre un tubo metallico 4 allungato avente una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto, e preferibilmente con interferenza, del tubo 4 nei fori passatubo 3 delle lamiere metalliche 2 individuali,

[0040] – calzare la pluralità di lamiere metalliche 2 individuali sul tubo metallico 4,

[0041] - posizionare le lamiere metalliche 2 individuali calzate lungo il tubo metallico 4 in una pluralità di gruppi di lamiere 5 consecutivi, in cui una distanza di gruppo 6 (misurata lungo il tubo 4) tra rispettivamente due gruppi di lamiere 5 consecutivi è maggiore di distanze lamiera 7 (misurate lungo il tubo 4) tra rispettivamente due lamiere 2 consecutive all’interno dei gruppi di lamiere 5,

[0042] – dopo l’applicazione delle lamiere 2 individuali sul tubo 4, piegare il tubo 4 in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi 8, privi di lamiere 2 individuali, tra rispettivamente due gruppi di lamiere 5 consecutivi, in modo tale da formare una serpentina tubolare 9 e da posizionare detti gruppi di lamiera 5 consecutivi l’uno lateralmente (in direzione trasversale rispetto al tratto di tubo) accanto all’altro.

[0043] Grazie al fatto di inserire solo un singolo tubo 4 nei fori passa-tubo 3 di una pluralità di lamiere 2, la superficie di contatto tra il tubo 4 e le lamiere 2 è realizzabile in modo più economico, con maggiore certezza di esecuzione e ripetibilità e in modo tale da estendersi tutt’intorno alla circonferenza del tubo 4. Inoltre, si ovviano ai problemi di coordinamento di inserimento, di precisione dimensionale e di resistenza meccanica che si verificano in caso perforazione multipla di una singola lamiera e nel caso di inserimento di tutti i tratti di tubo dello scambiatore attraverso ogni singola lamiera dello scambiatore. L’inserimento di un tubo 4 singolo attraverso fori passa-tubo 3 singoli di lamiere singole 2 risulta tecnologicamente agevole, in quanto non richiede particolari limiti di tolleranze dimensionali (in quanto non ci sono da rispettare tolleranze massime di interasse tra i numerosi fori o asole in una medesima lamiera), facilmente verificabile dall’esterno, genera resistenze d’attrito inferiori e ottiene aree di superficie di contatto maggiori, più precise e ripetibili.

[0044] La piegatura del tubo allungato 4 può realizzare una forma ad “U” singolo, o ad “U” multiplo con orientamento alternante (ad onda multipla), con tratti di tubo di rinvio 11 (piegati ad esempio a 180°) alternati con tratti di tubo longitudinali 10 (rettilinei o con una curvatura secondaria localizzata) sostanzialmente paralleli tra loro o non perfettamente paralleli tra loro.

[0045] S econdo forme di realizzazione, dopo la piegatura, le lamiere individuali 2 dei gruppi di lamiera 5 consecutivi possono trovarsi una accanto all’altra in direzione trasversale 12 rispetto all’orientamento (direzione longitudinale 13) dei rispettivi tratti di tubo longitudinali 10, ad esempio:

[0046] - lateralmente allineate in direzione trasversale 12 (figura 9) e/o

[0047] - affacciate con distanza trasversale tra loro o con contatto tra loro (figura 9) e/o [0048] - con distanza longitudinale tra loro (figura 11) e/o

[0049] - con sovrapposizione parziale in direzione trasversale (figure 10, 11, 12) e/o [0050] - a contatto tra loro (figure 10, 12) e/o

[0051] - sfalsate in direzione longitudinale tra loro (figura 11) e/o

[0052] – spinte in appoggio tra loro con deformazione elastica o plastica delle singole lamiere individuali 2 (figura 12).

[0053] I requisiti di precisione dimensionale del contorno esterno 14 e del posizionamento del foro passa-tubo 3 rispetto al contorno esterno 14 delle lamiere individuali 2 non sono stringenti e non aumentano con l’aumento del numero di tratti longitudinali 10 del tubo 4 piegato a serpentina 9, proprio perché a tubo piegato, in caso di violazione di spazio le lamiere individuali 2 adiacenti possono liberamente posizionarsi l’una rispetto all’altra.

[0054] S econdo una forma di realizzazione, le lamiere individuali 2 presentano un contorno esterno 14 sostanzialmente rettangolare o circolare o ovale o poligonale, ad esempio triangolare, quadrangolare, pentagonale, esagonale.

[0055] Le lamiere individuali 2 possono essere posizionate in modo tale da completare piani di lamiera composti da una pluralità di lamiere 2 individuali con forma di contorno esterno 14 compatibile o corrispondente tra loro, in modo tale da minimizzare eventuali interstizi 16 tra loro, o in modo tale da realizzare una rete di interstizi 16 che aumenta la vorticosità del flusso che lambisce le lamiere 2 (alette) e in questo modo aumentare lo scambio termico (figure 13, 14, 15, 16).

[0056] Per ulteriormente aumentare la vorticosità del flusso che lambisce le lamiere individuali 2, le lamiere individuali 2 possono comprendere intagli o aperture locali 17 e/o linguette locali piegate fuori dal piano della lamiera individuale 2 (figure 17, 18).

[0057] S econdo una forma di realizzazione, il tubo 4 è piegato in un solo piano di piegatura, formando un piano di serpentina unico.

[0058] Alternativamente, il tubo 4 è piegato in più piani di piegatura, formando una serpentina con più piani di piegatura.

[0059] Vantaggiosamente, lo scambiatore di calore 1 comprende una pluralità di dette serpentine tubolari 9:

[0060] - collegate tra loro “in serie”, ad esempio mediante brasatura o saldatura, oppure [0061] – collegate “in parallelo” ad un medesimo collettore 15.

[0062] Vantaggiosamente, durante la piegatura del tubo 4, in corrispondenza dei tratti di tubo destinati ad essere piegati, il tubo 4 può essere riempito di una sostanza solida di riempimento (ad esempio polvere o sabbia) atta a mantenere aperta e impedire un collasso della sezione del tubo dovuto alla piegatura. La piegatura del tubo 4 è preferibilmente una piegatura a caldo.

[0063] Il tubo 4 può essere, ad esempio, un tubo in alluminio o in rame, mentre le lamiere individuali 2 possono essere ad esempio in alluminio e/o in rame.

[0064] Le lamiere individuali 2 possono essere fabbricate mediante foratura multipla o tranciatura multipla (e collarinatura o sbordatura) di una pluralità dei fori passa-tubo 3 in una lamiera di dimensioni maggiori delle dimensioni delle lamiere individuali 2 e successivo taglio o tranciatura della lamiera più grande a formare le lamiere individuali 2.

[0065] Le lamiere individuali 2 possono essere fabbricate mediante tranciatura multipla (e collarinatura o sbordatura) di una pluralità dei fori passa-tubo 3 in una lamiera di dimensioni maggiori delle dimensioni delle lamiere individuali 2 e tranciatura della lamiera più grande a formare le lamiere individuali 2, in cui le due fasi di foratura e tranciatura sono eseguite contemporaneamente in un unico passo mediante pressa o eseguito in due passi mediante pressa.

[0066] I fori passa-tubo 3 sono dotate di una sbordatura o “collarinatura”, ovvero il loro bordo viene piegato o imbutito fuori dal piano della lamiera 2, per aumentare la superficie di contatto con il tubo 2.

[0067] I fori passa-tubo 3 e il tubo 2 possono avere forma di sezione circolare, rettangolare con angoli smussati, o ovale.

[0068] Il metodo di fabbricazione, in particolare l’inserimento in sequenza delle lamiere individuali 2 sul tubo 4, permette inoltre, se desiderato, di saldare, brasare o crimpare ogni lamiera individuale 2 o almeno alcune delle lamiere individuali 2 sul tubo 4, ad esempio le due lamiere più esterne 2’ di ciascun gruppo di lamiere 5, in modo tale da conservarne con certezza la posizione, ma anche per aumentare la sezione di conduzione termica tra il tubo 4 e le lamiere individuali 2.

[0069] Con riferimento alle figure da 5 a 8, il metodo di fabbricazione dello scambiatore di calore 1 comprende:

[0070] - predisporre una pluralità di lamiere metalliche (alette) 2 individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica 2 individuale avente una pluralità di due o più fori passa-tubo 3,

[0071] - predisporre una pluralità di due o più tubi metallici 4 allungati aventi una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto, e preferibilmente con interferenza, di ciascuno dei tubi 4 in rispettivamente uno di fori passa-tubo 3 delle lamiere metalliche 2 individuali,

[0072] – calzare la pluralità di lamiere metalliche 2 individuali sui tubi metallici 4,

[0073] - posizionare le lamiere metalliche 2 individuali calzate lungo i tubi metallici 4 in una pluralità di gruppi di lamiere 5 consecutivi, in cui una distanza di gruppo 6 (misurata lungo il tubo 4) tra rispettivamente due gruppi di lamiere 5 consecutivi è maggiore di distanze lamiera 7 (misurate lungo il tubo 4) tra rispettivamente due lamiere 2 consecutive all’interno dei gruppi di lamiere 5,

[0074] – dopo l’applicazione delle lamiere 2 individuali sui tubi 4, piegare i tubi 4 insieme in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi 8, privi di lamiera 2 individuale, tra rispettivamente due gruppi di lamiere 5 consecutivi, in modo tale da formare una serpentina tubolare 9 multi-tubo e da posizionare detti gruppi di lamiera 5 consecutivi l’uno lateralmente (in direzione trasversale rispetto al tratto di tubo) accanto all’altro.

[0075] Le ulteriori caratteristiche di metodo e di struttura descritte con riferimento alla forma di realizzazione di figure 1, 2, 3, 4 si applicano analogamente anche alla forma di realizzazione con serpentina multi-tubo e non vengono qui ripetute per brevità .

[0076] S econdo un ulteriore aspetto dell’invenzione, uno scambiatore di calore 1 comprende:

[0077] - una pluralità di lamiere metalliche 2 individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica 2 individuale avente un foro passa-tubo 3,

[0078] - un tubo metallico 4 allungato avente una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto, e preferibilmente con interferenza, del tubo 4 nei fori passa-tubo 3 delle lamiere metalliche 2 individuali,

[0079] in cui le lamiere metalliche 2 individuali sono calzate sul tubo metallico 4 e posizionate lungo il tubo metallico 4 in una pluralità di gruppi di lamiere 5 consecutivi e una distanza di gruppo 6 (misurata lungo il tubo 4) tra rispettivamente due gruppi di lamiere 5 consecutivi è maggiore di distanze lamiera 7 (misurate lungo il tubo 4) tra rispettivamente due lamiere 2 consecutive di un gruppo di lamiere 5,

[0080] in cui il tubo allungato 4 è piegato in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi 8 privi di lamiera individuale 2 tra rispettivamente due gruppi di lamiere 5 consecutivi, in modo tale che il tubo allungato 4 formi una serpentina tubolare 9 e detti gruppi di lamiera 5 consecutivi siano posizionati l’uno lateralmente (in direzione trasversale rispetto al tratto di tubo) accanto all’altro.

[0081] Oltre ai vantaggi di una fabbricazione economica e facilmente industrializzabile, lo scambiatore di calore 1 così configurato presenta un’elevata adattabilità di forma e di area di scambio delle lamiere 2 (“alette”), nonché un’eccezionale attraversabilità della zona delle alette in direzioni differenti e con un’elevata vorticosità del flusso dovuto all’elevato numero di bordi esterni 14 liberi delle lamiere individuali 2 poste l’una accanto all’altra.

[0082] Inoltre, la struttura dello scambiatore di calore 1 permette un suo collegamento in serie, in modo modulare, con ulteriori scambiatori di calore 1 di struttura analoga per variare la potenza di scambio termico.

[0083] Le ulteriori possibili caratteristiche strutturali dello scambiatore di calore 1 sono quelle descritte con riferimento al metodo di fabbricazione e non vengono qui ripetute per brevità .

[0084] S econdo un ancora ulteriore aspetto dell’invenzione, si propone una macchina asciugabiancheria 19 o una pompa di calore 20 in generale o per una macchina asciugabiancheria 19, comprendente lo scambiatore di calore 1 descritto.

[0085] Con riferimento alle figure 19, 20, 21, 22 una macchina asciugabiancheria 19 comprende un alloggiamento 21 che accoglie un vano biancheria 22, in particolare un tamburo o cesto girevole mediante un motore 23, un circuito d’aria 24 per l’aria di asciugatura 25 che include il vano biancheria 22, uno scambiatore di calore 1 per l’estrazione di umidità dall’aria di asciugatura 25, nonché un filtro per lanugine 26 posizionato nel circuito d’aria 24 a valle del vano biancheria 22 e a monte dello scambiatore di calore 1.

[0086] Lo scambiatore di calore 1 secondo l’invenzione è vantaggiosamente montato in macchine asciugabiancheria a circuito d’aria chiuso con resistenza elettrica (figura 20) o con pompa di calore (figura 19).

[0087] Nella forma di realizzazione con un circuito di asciugatura 4 chiuso e a resistenza elettrica (figura 20), l’aria di asciugatura 25 viene convogliata mediante un ventilatore 27 (azionato da un motore 28), riscaldata mediante una resistenza elettrica 29 e indirizzata nel vano biancheria 22, in particolare un cesto o tamburo girevole, dove, attraversando la biancheria bagnata, provoca l’evaporazione dell’acqua contenuta nei tessuti. Dopo l’uscita dal vano biancheria 22, l’aria di asciugatura 25 carica di umidità attraversa lo scambiatore di calore 1, dove viene raffreddata, ad esempio mediante un flusso di acqua fredda o di aria fresca 30 convogliata mediante un secondo ventilatore (azionata preferibilmente ma non necessariamente mediante il medesimo motore elettrico 28), allo scopo di estrarne l’umidità tramite condensazione. La condensa viene raccolta in un contenitore di condensa estraibile o scaricata mediante una pompa di scarico e/o insieme all’acqua di raffreddamento. L’aria di asciugatura 25 deumidificata viene poi nuovamente aspirata dal ventilatore 27, riscaldata mediante la resistenza elettrica 29 e re-indirizzata nel vano biancheria 22.

[0088] Nella forma di realizzazione con un circuito di asciugatura 24 chiuso e a pompa di calore 20 (figura 19), dopo l’uscita dal vano biancheria 22, l’aria di asciugatura 25 carica di umidità attraversa un primo scambiatore di calore (freddo) 1 formato da un evaporatore 31 della pompa di calore 20, dove l’aria 25 viene raffreddata allo scopo di estrarne l’umidità tramite condensazione. Anche in questo caso la condensa può essere raccolta in un contenitore di condensa estraibile o scaricata ad es. mediante una pompa di scarico. L’aria di asciugatura 25 deumidificata e raffreddata viene poi indirizzata in un secondo scambiatore di calore 1 (caldo) formato da un condensatore 32 della pompa di calore 20, dove l’aria viene riscaldata. L’aria deumidificata e riscaldata viene aspirata mediante un ventilatore 27 e nuovamente indirizzata nel vano biancheria 22 allo scopo di continuare l’estrazione di umidità dalla biancheria.

[0089] La pompa di calore 20 comprende inoltre un compressore 33 che aspira un fluido refrigerante attraverso l'evaporatore 31, dove il fluido stesso evapora a bassa pressione (assorbendo il calore dell’aria di asciugatura 25), comprime il fluido refrigerante e lo spinge all'interno del condensatore 32 dove il fluido refrigerante compresso e riscaldato condensa e si raffredda ad alta pressione (rilasciando il proprio calore all’aria di asciugatura 25). Dopo il condensatore 32, il fluido refrigerante attraversa una valvola di laminazione 34 che riduce la pressione del fluido con conseguente abbassamento di temperatura e, successivamente, rientra nuovamente nell'evaporatore 31 ricominciando il ciclo.

Claims (16)

1. Rivendicazioni 1. Metodo di fabbricazione di uno scambiatore di calore (1), comprendente: - predisporre una pluralità di lamiere metalliche (2) individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica (2) individuale avente un foro passa-tubo (3), - predisporre un tubo metallico (4) avente una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto del tubo (4) nei fori passa-tubo (3) delle lamiere metalliche (2) individuali, – calzare la pluralità di lamiere metalliche (2) individuali sul tubo metallico (4), - posizionare le lamiere metalliche (2) individuali calzate in una pluralità di gruppi di lamiere (5) consecutivi lungo il tubo metallico (4), – dopo aver calzato le lamiere (2) individuali sul tubo (4), piegare il tubo (4) in modo tale da formare una serpentina tubolare (9) e da posizionare detti gruppi di lamiera (5) consecutivi l’uno lateralmente accanto all’altro.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui una distanza di gruppo (6) tra rispettivamente due gruppi di lamiere (5) consecutivi, misurata lungo il tubo (4), è maggiore di distanze lamiera (7), misurate lungo il tubo (4), tra rispettivamente due lamiere (2) consecutive all’interno dei gruppi di lamiere (5), in cui il tubo (4) viene piegato in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi (8), privi di lamiere (2) individuali, tra rispettivamente due gruppi di lamiere (5) consecutivi.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente piegare il tubo (4) a forma di “U” singolo, o ad “U” multiplo con orientamento alternante, con tratti di tubo di rinvio (11) piegati a 180° alternati con tratti di tubo longitudinali (10) sostanzialmente paralleli tra loro.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui, dopo la piegatura del tubo (4), le lamiere individuali (2) dei gruppi di lamiera (5) consecutivi sono posizionate l’una accanto all’altra in direzione trasversale (12) rispetto ad una direzione longitudinale (13) dei rispettivi tratti di tubo longitudinali (10), in una configurazione scelta nel gruppo costituito da: - lamiere (2) lateralmente allineate in direzione trasversale (12), e/o - lamiere (2) affacciate con distanza trasversale tra loro o con contatto tra loro e/o - lamiere (2) con distanza longitudinale tra loro e/o - lamiere (2) con sovrapposizione parziale in direzione trasversale (12) e/o - lamiere (2) a contatto tra loro e/o - lamiere (2) sfalsate in direzione longitudinale tra loro e/o - lamiere (2) spinte in appoggio tra loro con deformazione elastica o plastica delle singole lamiere individuali (2).
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le lamiere individuali (2) presentano un contorno esterno (14) sostanzialmente rettangolare o circolare o ovale o poligonale, o triangolare o quadrangolare o pentagonale o esagonale.
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui e lamiere individuali (2) vengono posizionate in modo tale da completare piani di lamiera composti da una pluralità di lamiere (2) individuali con forma di contorno esterno (14) compatibile tra loro, in modo tale da minimizzare interstizi (16) tra loro.
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di realizzare nelle lamiere individuali (2) aperture locali (17) e/o linguette locali piegate fuori dal piano della lamiera individuale (2).
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il tubo (4) è piegato in un solo piano di piegatura, formando un piano di serpentina unico.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, comprendente la fase di piegare il tubo (4) in più piani di piegatura, formando una serpentina con più piani di piegatura.
10. 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di collegare una pluralità di dette serpentine tubolari (9) in serie e/o in parallelo tra loro.
11. 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui un bordo dei fori passa-tubo viene piegato fuori dal piano della lamiera (2), per aumentare la superficie di contatto con il tubo (2).
12. 12. Metodo di fabbricazione di uno scambiatore di calore (1), comprendente: - predisporre una pluralità di lamiere metalliche (2) individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica (2) individuale avente una pluralità di due o più fori passa-tubo (3), - predisporre una pluralità di due o più tubi metallici (4) aventi una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto, e preferibilmente con interferenza, di ciascuno dei tubi (4) in rispettivamente uno di fori passa-tubo (3) delle lamiere metalliche (2) individuali, – calzare la pluralità di lamiere metalliche (2) individuali sui tubi metallici (4), - posizionare le lamiere metalliche (2) individuali calzate lungo i tubi metallici (4) in una pluralità di gruppi di lamiere (5) consecutivi, – dopo l’applicazione delle lamiere (2) individuali sui tubi (4), piegare i tubi (4) insieme in modo tale da formare una serpentina tubolare (9) multi-tubo e da posizionare detti gruppi di lamiera (5) consecutivi l’uno lateralmente accanto all’altro.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui una distanza di gruppo (6) misurata lungo il tubo (4) tra rispettivamente due gruppi di lamiere (5) consecutivi è maggiore di distanze lamiera (7) misurate lungo il tubo (4) tra rispettivamente due lamiere (2) consecutive all’interno dei gruppi di lamiere (5), in cui i tubi (4) vengono piegati insieme in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi (8), privi di lamiere (2) individuali, tra rispettivamente due gruppi di lamiere (5) consecutivi.
14. 14. Scambiatore di calore (1), comprendente: - una pluralità di lamiere metalliche (2) individuali e separate tra loro, ciascuna lamiera metallica (2) individuale avente un foro passa-tubo (3), - un tubo metallico (4) allungato, avente una forma di sezione compatibile per un inserimento a contatto del tubo (4) nei fori passa-tubo (3) delle lamiere metalliche (2) individuali, - in cui le lamiere metalliche (2) individuali sono calzate sul tubo metallico (4) e posizionate lungo il tubo metallico (4) in una pluralità di gruppi di lamiere (5) consecutivi e una distanza di gruppo (6) misurata lungo il tubo (4) tra rispettivamente due gruppi di lamiere (5) consecutivi è maggiore di distanze lamiera (7) misurate lungo il tubo (4) tra rispettivamente due lamiere (2) consecutive di un gruppo di lamiere (5), in cui il tubo allungato (4) è piegato in corrispondenza di uno o più tratti di tubo liberi (8) privi di lamiera individuale (2) tra rispettivamente due gruppi di lamiere (5) consecutivi, in modo tale che il tubo allungato (4) formi una serpentina tubolare (9) e detti gruppi di lamiera (5) consecutivi siano posizionati l’uno lateralmente accanto all’altro.
15. 15. Macchina asciugabiancheria (19) comprendente uno scambiatore di calore (1) realizzato mediante il metodo secondo la rivendicazione 1.
16. 16. Pompa di calore (20) comprendente uno scambiatore di calore (1) realizzato mediante il metodo secondo la rivendicazione 1.