IT202000026251A1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents

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IT202000026251A1
IT202000026251A1 IT102020000026251A IT202000026251A IT202000026251A1 IT 202000026251 A1 IT202000026251 A1 IT 202000026251A1 IT 102020000026251 A IT102020000026251 A IT 102020000026251A IT 202000026251 A IT202000026251 A IT 202000026251A IT 202000026251 A1 IT202000026251 A1 IT 202000026251A1
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IT
Italy
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cooled
fluid
plate
plates
heat exchanger
Prior art date
Application number
IT102020000026251A
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Italian (it)
Inventor
Giorgio Bassani
Giuseppe Candiani
Alessandro Ferrarese
Original Assignee
Ibs Tech Spa
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Priority to PCT/IB2021/060159 priority patent/WO2022097031A1/en
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: ?SCAMBIATORE DI CALORE?. Description of Patent for Industrial Invention entitled: ?HEAT EXCHANGER?.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad uno scambiatore di calore, in particolare uno scambiatore del tipo ?a piastre? per il condizionamento o la refrigerazione di fluidi. The present invention relates to a heat exchanger, in particular a ?plate? for conditioning or refrigeration of fluids.

Generalmente, l?impiego di scambiatori di calore permette uno scambio termico tra un fluido refrigerante e un fluido da raffreddare circolanti all?interno di canali di passaggio adiacenti e definiti nello scambiatore tra diverse piastre impilate e contigue tra loro. I canali sono tra loro alternati per permettere il trasferimento di calore. Il liquido che passa nelle piastre ? normalmente fatto scorrere con flusso incrociato (contro-corrente) per aumentare lo scambio termico generato, ma ? possibile anche la conformazione in parallelo (equi-corrente). Generally, the use of heat exchangers allows a heat exchange between a refrigerant fluid and a fluid to be cooled circulating inside adjacent passage channels defined in the exchanger between various stacked and contiguous plates. The channels are alternated to allow heat transfer. The liquid that passes in the plates? normally made to flow with cross-flow (counter-current) to increase the heat exchange generated, but ? the conformation in parallel (equi-current) is also possible.

Gli scambiatori noti sono solitamente ottenuti tramite piastre realizzate in stampi di formatura e brasate tra loro in forni a vuoto e/o ad atmosfera controllata (CAB). Gli stampi sono quindi dimensionati in funzione delle misure richieste per la realizzazione delle piastre che limita enormemente l?adattabilit? operativa di queste ultime. Infatti, ne consegue che piastre realizzate per un particolare scambiatore non possono essere utilizzate per scambiatori differenti con dimensionamenti anche solo leggermente diversi. Ad ogni minima variazione di dimensione e/o di caratteristiche si rendono pertanto necessari cospicui investimenti in nuovi stampi che limitano la flessibilit? nonch? la capacit? produttiva dei produttori di scambiatori. Known heat exchangers are usually obtained by means of plates made in forming molds and brazed together in vacuum and/or controlled atmosphere (CAB) furnaces. The molds are therefore sized according to the measurements required for the production of the plates which greatly limits the adaptability operation of the latter. In fact, it follows that plates made for a particular exchanger cannot be used for different exchangers with even slightly different dimensions. For every minimum variation in size and/or characteristics, substantial investments in new molds are therefore necessary, which limit the flexibility? as well as the capacity? production of heat exchanger manufacturers.

La Richiedente si ? resa conto dell?esigenza di sviluppare una soluzione che permetta di realizzare piastre per scambiatori estremamente versatili, adattabili a dimensionamenti variabili e quindi operabili in qualsivoglia modello di scambiatore. ? stato cos? modificato completamente il classico processo di realizzazione delle piastre evitando di dover ricorrere alla costruzione di stampi costosi e complessi. Is the Applicant yes? realizing the need to develop a solution that makes it possible to create extremely versatile plates for exchangers, adaptable to variable dimensions and therefore operable in any model of exchanger. ? been so? completely changed the classic plate manufacturing process, avoiding having to resort to the construction of expensive and complex moulds.

La Richiedente ha cos? ideato una piastra composta di pi? parti unibili tra loro e realizzate mediante processi diversificati complessivamente pi? economici rispetto ai processi di costruzione noti allo scopo di svincolarsi dalle dimensioni costruttive di realizzazione garantendo modifiche dimensionali anche di pochi millimetri. The Applicant has cos? designed a plate composed of pi? parts that can be joined together and made through diversified processes altogether more? cheaper than the known construction processes in order to free themselves from the constructive dimensions of realization guaranteeing dimensional changes even of a few millimeters.

La presente invenzione riguarda pertanto uno scambiatore di calore in accordo con la rivendicazione 1 che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. The present invention therefore relates to a heat exchanger in accordance with claim 1 which makes it possible to overcome the aforementioned drawbacks of the prior art within the scope of a simple, rational solution that is easy and effective to use and has a low cost.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un o scambiatore di calore, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: Other characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of a heat exchanger, illustrated by way of example, but not in limitation, in the attached tables of drawings in which:

- figura 1 ? una vista prospettica esplosa di uno scambiatore secondo il trovato; - Figure 1 ? an exploded perspective view of an exchanger according to the invention;

- figura 2 ? una vista frontale di una piastra secondo il trovato; - figure 2 ? a front view of a plate according to the invention;

- figura 3 ? una vista di una piastra e una placca in configurazione esplosa configurate per la realizzazione di un canale di passaggio di fluido da raffreddare seconda secondo il trovato; - figure 3 ? a view of a plate and a plate in exploded configuration configured for making a passage channel for the fluid to be cooled according to the invention;

- figura 4 ? una vista di una piastra e una placca in configurazione esplosa configurate per la realizzazione di un canale di passaggio di fluido refrigerante secondo il trovato; - figure 4 ? a view of a plate and a plate in exploded configuration configured for making a passage channel for the cooling fluid according to the invention;

- figura 5 ? una vista prospettica esplosa in dettaglio di due canali adiacenti di passaggio di fluido da raffreddare/refrigerante secondo il trovato; - figure 5 ? a detailed exploded perspective view of two adjacent passage channels for the fluid to be cooled/refrigerant according to the invention;

- figura 6 ? una vista frontale di una piastra laterale secondo una ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione. - figure 6 ? a front view of a side plate according to a further embodiment of the invention.

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 uno scambiatore di calore secondo la presente invenzione. With particular reference to these figures, yes? generally indicated by 1 a heat exchanger according to the present invention.

Lo scambiatore 1 ? dotato di una pluralit? di piastre 2 e una pluralit? di placche 3 di scambio termico impilate a una a una tra loro lungo una direzione di impilaggio Y-Y. Exchanger 1? endowed with a plurality of plates 2 and a plurality? of heat exchange plates 3 stacked one by one along a Y-Y stacking direction.

Utilmente, come illustrato in figura 1, le piastre 2 e le placche 3 sono interposte tra una piastra di copertura 6 e una piastra di base 7. Vantaggiosamente, le piastre 2, 6, 7 e le placche 3 sono unite tra loro a tenuta mediante un processo di brasatura. Preferibilmente, la piastra di copertura 6 presenta quattro aperture, per l?inserimento di rispettivi manicotti (non illustrati), in comunicazione di fluido a coppie per l?ingresso e l?uscita di un fluido refrigerante C e un fluido da raffreddare H. Conveniently, as illustrated in figure 1, the plates 2 and the plates 3 are interposed between a cover plate 6 and a base plate 7. Advantageously, the plates 2, 6, 7 and the plates 3 are sealed together by a brazing process. Preferably, the cover plate 6 has four openings, for the insertion of respective sleeves (not shown), in pairs of fluid communication for the entry and exit of a cooling fluid C and a fluid to be cooled H.

Nello spazio di volume compreso tra due placche 3 contigue si definiscono rispettivi canali di passaggio refrigerato 4 e da raffreddare 5 attraversati, rispettivamente, dal fluido refrigerante C e dal fluido da raffreddare H. Preferibilmente, il liquido passante nel canale da raffreddare 5 ? olio mentre il liquido passante nel canale refrigerato 4 ? acqua. I canali 4, 5 sono disposti perpendicolarmente rispetto alla direzione di impilaggio Y-Y mentre risultano alternati tra loro lungo tale direzione Y-Y. In the volume space included between two contiguous plates 3, respective channels for the refrigerated passage 4 and to be cooled 5 are defined, crossed respectively by the refrigerant fluid C and by the fluid to be cooled H. Preferably, the liquid passing in the channel to be cooled 5? oil while the liquid passing in the refrigerated channel 4 ? water. The channels 4, 5 are arranged perpendicular to the Y-Y stacking direction while they alternate with each other along this Y-Y direction.

Con riferimento all?esempio illustrato in figura 2, ogni piastra 2 ? realizzata, vantaggiosamente, in maniera modulare e comprende una prima piastra laterale 8 e una seconda piastra laterale 9 collegate tra loro mediante una prima 10 e una seconda barra di collegamento 11. With reference to the example illustrated in figure 2, each plate 2? advantageously made in a modular way and comprises a first side plate 8 and a second side plate 9 connected to each other by means of a first 10 and a second connecting bar 11.

Preferibilmente, ciascuna piastra laterale 8, 9 ? realizzata a partire da un nastro di alluminio placcato con materiale basso fondente e successivamente sagomato, ad esempio con taglio laser, per l?ottenimento di una particolare forma simile ad una montatura di occhiale, come illustrato nei vari esempi allegati nelle figure. Preferably, each side plate 8, 9? made starting from an aluminum strip plated with a low-melting material and subsequently shaped, for example with laser cutting, to obtain a particular shape similar to an eyeglass frame, as illustrated in the various examples enclosed in the figures.

In particolare, ciascuna piastra laterale 8, 9 presenta una porzione ad anello 12 a contorno chiuso e una porzione curvilinea 13 a contorno aperto unite tra loro da una porzione centrale 14 di collegamento. La porzione ad anello 12 presenta un?apertura passante 15 mentre la porzione curvilinea 13 ? definita da un prolungamento curvilineo 16. In particular, each lateral plate 8, 9 has a ring portion 12 with a closed contour and a curvilinear portion 13 with an open contour joined together by a central connecting portion 14. The ring-shaped portion 12 has a through opening 15 while the curvilinear portion 13? defined by a curvilinear extension 16.

Attorno all?apertura passante 15 della porzione ad anello 12 si individua una parte superiore appuntita 17, una parte laterale curva 18 ed una parte inferiore allargata 19 che funge da base per la porzione ad anello 12. In corrispondenza della zona di collegamento tra la parte superiore appuntita 17 e la parte laterale curva 18 ? presente un alloggiamento 20 per ricevere, per accoppiamento di forma, una delle estremit? 11a, 11b della seconda barra di collegamento 11. Around the through opening 15 of the ring portion 12 there is a pointed upper part 17, a curved side part 18 and an enlarged lower part 19 which acts as a base for the ring portion 12. At the connection area between the pointed top 17 and the curved side 18 ? Is there a housing 20 for receiving, by shape coupling, one of the ends? 11a, 11b of the second connecting bar 11.

Con riferimento alla porzione curvilinea 13 a contorno aperto, anche quest?ultima si caratterizza per la presenza di una parte superiore appuntita 21, sostanzialmente identica alla parte superiore appuntita 17 della porzione ad anello 12, e collegata al prolungamento curvilineo 16. Utilmente, il prolungamento curvilineo 16 termina con un ulteriore alloggiamento 20 per ricevere, per accoppiamento di forma, una delle estremit? 10a della prima barra di collegamento 10. In sostanza, la porzione ad anello 12 a contorno chiuso differisce dalla porzione curvilinea 13 a contorno aperto per la presenza della parte inferiore allargata 19. Negli esempi di figure 2-5, gli alloggiamenti 20 presentano una forma sostanzialmente a scalino realizzando uno spazio di contenimento orientato verso l?esterno della piastra laterale 8, 9 per l?alloggiamento di ciascuna estremit? superiore 10a, 11a, 10b, 11b. In particolare, quando ciascuna barra 10, 11 ? unita al rispettivo alloggiamento 20 realizza con le piastre laterali 8, 9 una continuit? lineare di forma con, rispettivamente, il prolungamento 16 e la parte laterale curva 18. With reference to the curvilinear portion 13 with an open contour, the latter too is characterized by the presence of a pointed upper part 21, substantially identical to the pointed upper part 17 of the ring portion 12, and connected to the curvilinear extension 16. Usefully, the extension curvilinear 16 ends with a further housing 20 to receive, by shape coupling, one of the ends? 10a of the first connecting bar 10. Basically, the ring portion 12 with a closed contour differs from the curvilinear portion 13 with an open contour due to the presence of the enlarged lower part 19. In the examples of figures 2-5, the housings 20 have a shape substantially stepped, realizing a containment space oriented towards the outside of the side plate 8, 9 for housing each end? upper 10a, 11a, 10b, 11b. In particular, when each bar 10, 11 ? joined to the respective housing 20, it creates a continuity with the side plates 8, 9 linear in shape with, respectively, the extension 16 and the curved lateral part 18.

In accordo con una ulteriore forma di realizzazione mostrata nell?esempio di figura 6, gli alloggiamenti 20 delle piastre laterali 8, 9 presenta una forma a ?U? per contenere ad incastro ed almeno parzialmente ciascuna estremit? 10a, 11a, 10b, 11b delle barre 8, 9. In accordance with a further embodiment shown in the example of figure 6, the housings 20 of the side plates 8, 9 have a ?U? to contain interlocking and at least partially each extremity? 10a, 11a, 10b, 11b of bars 8, 9.

Non si escludono tuttavia ulteriori forme di realizzazione non illustrate in cui gli alloggiamenti 20 presentano forme diverse sempre al fine di realizzare un accoppiamento di forma stabile con le rispettive estremit? delle barre 10, 11. However, further embodiments not shown are not excluded, in which the housings 20 have different shapes, again in order to achieve a stable form coupling with the respective ends? of bars 10, 11.

Come illustrato nell?esempio di figura 3 e 4, ogni placca 3 presenta un?apertura di ingresso fluido refrigerato IC(3), un?apertura di uscita fluido refrigerato OC(3), un?apertura di ingresso fluido da raffreddare IH(3) e un?apertura di uscita fluido da raffreddare OH(3) collimate con le rispettive aperture di ulteriori placche 3 per definire: As illustrated in the example of figures 3 and 4, each plate 3 has a refrigerated fluid inlet opening IC(3), a refrigerated fluid outlet opening OC(3), a fluid inlet opening to be cooled IH(3 ) and a fluid outlet opening to be cooled OH(3) collimated with the respective openings of further plates 3 to define:

- condotti di ingresso fluido refrigerato IC, - IC refrigerated fluid inlet ducts,

- condotti di uscita fluido refrigerato OC, - OC refrigerated fluid outlet ducts,

- condotti di ingresso fluido da raffreddare IH, e - fluid inlet ducts to be cooled IH, e

- condotti di uscita fluido da raffreddare OH. - fluid outlet ducts to be cooled OH.

Preferibilmente, la prima piastra laterale 8 ? sostanzialmente identica alla seconda piastra laterale 9. Questo fa s? che la costruzione dello scambiatore sia estremamente semplificata necessitando di un unico dimensionamento delle piastre laterali 8, 9. Come visibile, infatti, una medesima piastra laterale 8, 9 pu? essere ruotata attorno alla porzione centrale 14 di collegamento e utilizzata affinch? la propria apertura passante 15 riceva a seconda del suo posizionamento il fluido refrigerante C e/o il fluido da raffreddare H. Preferably, the first side plate 8 is substantially identical to the second side plate 9. This makes s? that the construction of the exchanger is extremely simplified requiring a single dimensioning of the side plates 8, 9. As can be seen, in fact, the same side plate 8, 9 can? be rotated around the central connection portion 14 and used so that? its through opening 15 receives, depending on its positioning, the cooling fluid C and/or the fluid to be cooled H.

Con riferimento alla forma di realizzazione di figura 3, ? mostrata una piastra 2 associata ad una placca 3 in cui entrambe sono configurate per la realizzazione di un canale di passaggio da raffreddare 5 dello scambiatore 1. Come visibile, l?apertura passante 15 della piastra laterale 8 ? in comunicazione di fluido con l?apertura di uscita fluido refrigerato OC(3) della placca 3 sottostante mentre l?apertura passante 15 della piastra laterale 9 ? in comunicazione di fluido con l?apertura di ingresso fluido refrigerato IC(3) della placca 3. With reference to the embodiment of figure 3, ? shown is a plate 2 associated with a plate 3 in which both are configured for the creation of a passage channel 5 of the exchanger 1 to be cooled. As can be seen, the through opening 15 of the side plate 8 is in fluid communication with the refrigerated fluid outlet opening OC(3) of the underlying plate 3 while the through opening 15 of the lateral plate 9 is in fluid communication. in fluid communication with the refrigerated fluid inlet opening IC(3) of plate 3.

Analogamente, ogni piastra laterale 8, 9 di ciascuna piastra 3 pu? essere configurata affinch? l?apertura passante 15 collimi con una diversa apertura di ingresso/uscita fluido refrigerato IC(3), OC(3) o con una diversa apertura di ingresso/uscita fluido da raffreddare IH(3), OH(3). Nella forma di realizzazione di figura 4, ad esempio, ? mostrata una piastra 2 associata ad una placca 3 in cui entrambe sono configurate per la realizzazione di un canale di passaggio refrigerante 4. In questo caso, l?apertura passante 15 della piastra laterale 8 ? in comunicazione di fluido con l?apertura di ingresso fluido da raffreddare IH(3) della placca 3 sottostante mentre l?apertura passante 15 della piastra laterale 9 ? in comunicazione di fluido con l?apertura di uscita fluido refrigerato OC(3) della placca 3. Similarly, each side plate 8, 9 of each plate 3 can be configured so that? the through opening 15 coincides with a different inlet/outlet opening for the cooled fluid IC(3), OC(3) or with a different inlet/outlet opening for the fluid to be cooled IH(3), OH(3). In the embodiment of figure 4, for example, ? shown is a plate 2 associated with a plate 3 in which both are configured for the creation of a coolant passage channel 4. In this case, the through opening 15 of the side plate 8 is in fluid communication with the fluid inlet opening to be cooled IH(3) of the underlying plate 3 while the through opening 15 of the lateral plate 9 is in fluid communication. in fluid communication with the refrigerated fluid outlet opening OC(3) of plate 3.

Con riferimento all?esempio illustrato in figura 5, sono mostrati due canali adiacenti di passaggio di fluido, operanti in controcorrente, in cui il canale di fluido da raffreddare 4 ? posizionato inferiormente al canale di fluido refrigerante 5. In uso, per ciascun canale 4, 5, il volume per il passaggio dei fluidi C, H, lungo la direzione di impilaggio Y-Y, ? compreso tra la superficie superiore di una placca 3 disposta inferiormente, i lati interni delle barre 10, 11, i lati interni dei prolungamenti 16 di ciascuna piastra laterale 8, 9 e la superficie inferiore di una placca 3 disposta superiormente. In sostanza, i lati interni delle barre 10, 11 e i lati interni dei prolungamenti 16 di ciascuna piastra laterale 8, 9 formano tra loro una cornice modulare di passaggio dei fluidi. Occorre osservare altres? che la direzione dei fluidi all?interno dei canali 4, 5 pu? cambiare in funzione di come le aperture della piastra di copertura 6 sono configurate per ricevere in ingresso e uscita il fluido refrigerante C e il fluido da raffreddare H. ? possibile cos? disporre i canali dimodoch? essi possano operare sia in contro-corrente sia in equi-corrente a seconda di come i fluidi C, H entrano nello scambiatore. In accordo con una forma di realizzazione dell?invenzione, ciascuna piastra 2 pu? comprendere una rete metallica 23 alloggiata all?interno del volume compreso tra due placche 3 internamente alla cornice modulare realizzata dai lati interni delle barre 10, 11 e i lati interni dei prolungamenti 16 di ciascuna piastra laterale 8, 9. Vantaggiosamente, la rete metallica 23 ? realizzata a partire da un nastro formato in pressa e collocato all?interno della cornice modulare con lo scopo di creare turbolenza e favorire lo scambio termico nei canali. Utilmente, la rete metallica 23 pu? essere sagomata opportunamente per seguire il profilo della cornice modulare. La Richiedente ha effettuato diversi test per verificare le performance del nuovo scambiatore in accordo con la presente invenzione. With reference to the example illustrated in Figure 5, two adjacent fluid passage channels are shown, operating in counter-current, in which the fluid channel to be cooled 4? positioned below the refrigerant fluid channel 5. In use, for each channel 4, 5, the volume for the passage of the fluids C, H, along the stacking direction Y-Y, ? comprised between the upper surface of a plate 3 arranged below, the inner sides of the bars 10, 11, the inner sides of the extensions 16 of each side plate 8, 9 and the lower surface of a plate 3 arranged above. Basically, the internal sides of the bars 10, 11 and the internal sides of the extensions 16 of each lateral plate 8, 9 form a modular frame for the passage of the fluids between them. Is it necessary to observe further? that the direction of the fluids inside the channels 4, 5 pu? change according to how the openings of the cover plate 6 are configured to receive the cooling fluid C and the fluid to be cooled H at the inlet and outlet. possible cos? arrange the channels dimodoch? they can operate both in counter-current and in co-current depending on how the fluids C, H enter the exchanger. In accordance with an embodiment of the invention, each plate 2 can comprise a metal mesh 23 housed within the volume comprised between two plates 3 inside the modular frame formed by the internal sides of the bars 10, 11 and the internal sides of the extensions 16 of each side plate 8, 9. Advantageously, the metal mesh 23 is made starting from a strip formed in the press and placed inside the modular frame with the aim of creating turbulence and promoting heat exchange in the channels. Usefully, the wire mesh 23 can? be suitably shaped to follow the profile of the modular frame. The Applicant has carried out various tests to verify the performance of the new exchanger in accordance with the present invention.

Un primo test di resistenza a pressione statica ha dimostrato la completa sigillatura degli elementi che compongono lo scambiatore. In particolare, successivamente alla brasatura e prima della saldatura dei manicotti di connessione ? stata utilizzata un?attrezzatura di prova con un sistema di guarnizioni per garantire la completa sigillatura e collocando lo scambiatore in una vasca piena d?acqua. Applicando aria in pressione all?interno dello scambiatore ? stata verificata l?assenza di porosit? e/o mancanze di brasatura. Per il test ? stata portata la pressione dell?olio nel canale da raffreddare fino a 30 bar (valore richiesto 24 bar), mentre nel canale refrigerante il valore di pressione dell?acqua fino a 6 bar (valore richiesto 3 bar). La stessa prova ? stata ripetuta anche dopo aver saldato i manicotti di collegamento per assicurarsi che la fase di saldatura non avesse indotto nessun danneggiamento ai giunti di brasatura. An initial static pressure resistance test demonstrated the complete sealing of the elements making up the exchanger. In particular, after brazing and before welding the connection sleeves ? test equipment was used with a system of gaskets to ensure complete sealing and placing the exchanger in a tank filled with water. By applying pressurized air inside the exchanger? been verified? the absence of porosity? and/or lack of brazing. For the test ? the pressure of the oil in the channel to be cooled has been brought up to 30 bar (value required 24 bar), while in the cooling channel the pressure value of the water has reached 6 bar (value required 3 bar). The same test? was also repeated after welding the connecting sleeves to ensure that the welding phase had not induced any damage to the brazing joints.

Anche un secondo test di verifica anti-mix ha mostrato l?assenza di perdite tra i canali. In particolare, sono stati riempiti i canali refrigeranti con acqua e i canali da raffreddare con aria compressa ad una pressione statica di circa 5 bar. Si ? verificato che nessuna bolla ? fuoriuscita dai canali per effetto del passaggio d?aria. Dalla prova ? emerso che anche a seguito di test precedentemente eseguiti non si sono verificati effetti di danneggiamento tra i canali. A second anti-mix verification test also showed no loss between channels. In particular, the cooling channels were filled with water and the channels to be cooled with compressed air at a static pressure of about 5 bar. Yup ? verified that no bubble ? leakage from the channels due to the passage of air. From the test ? it emerged that even after previously performed tests, no damaging effects between the channels occurred.

Un ulteriore test di fatica a pressione ciclica in accordo alla specifica ISO 10771-1 ha permesso di verificare l?assenza di perdite durante predeterminate sollecitazione. Lo scambiatore ? stato in grado di sostenere una pressione d?esercizio ciclica (tra 0 e 16 bar) nel canale da raffreddare ad olio, con frequenza di circa 2 Hz. L?olio ? stato portato ad una temperatura inferiore di 50?C. Sebbene la normativa preveda che la sollecitazione sia mantenuta per almeno 1.000.000 di cicli, le prove condotte sullo scambiatore dell?invenzione hanno dimostrato che al 2.200.000imo ciclo non erano presenti rotture. A further cyclic pressure fatigue test in accordance with the ISO 10771-1 specification made it possible to verify the absence of leaks during predetermined stresses. The exchanger? been able to sustain a cyclical operating pressure (between 0 and 16 bar) in the channel to be cooled with oil, with a frequency of about 2 Hz. The oil ? been brought to a lower temperature of 50?C. Although the legislation provides that the stress is maintained for at least 1,000,000 cycles, the tests carried out on the heat exchanger of the invention have shown that no breakages were present at the 2,200,000th cycle.

Infine, ? stato condotto un test per verificare le performance di scambio termico e le perdite di carico. Sono stati fatti fluire all?interno dello scambiatore due fluidi a diverse temperature di ingresso (uno ad alta temperatura, l?altro a bassa temperatura) modificando le portate di flusso per determinare eventuali variazioni di scambio termico e costruire una matrice di potenza di scambio termico specifico. Anche per questo test si sono registrate condizioni ridotte e trascurabili di perdite di carico (sia di un fluido che dell?altro) pure con variazioni di viscosit? a determinate portate d?esercizio. In the end, ? a test was conducted to verify the heat exchange performance and pressure drops. Two fluids at different inlet temperatures were made to flow inside the exchanger (one at high temperature, the other at low temperature) by modifying the flow rates to determine any heat exchange variations and build a heat exchange power matrix specific. Reduced and negligible pressure drop conditions (both of a fluid and of the other) were also recorded for this test, even with variations in viscosity? at certain operating flow rates.

Si ? in pratica constatato come lo scambiatore descritto raggiunga le esigenze proposte e in particolare si sottolinea il fatto che la realizzazione di piastre a modularit? variabile permette l?adattabilit? a qualsiasi modello di scambiatore anche con dimensionamenti estremamente diversi tra loro in lunghezza. Inoltre, il processo di realizzazione delle piastre laterali e delle barre risulta alquanto semplificato con un elevato risparmio in termini economici mantenendo nel contempo caratteristiche di performance di affidabilit? dello scambiatore ottimali. Yup ? in practice it has been ascertained that the exchanger described reaches the proposed requirements and in particular the fact is underlined that the creation of modularity plates? variable allows the? adaptability? to any model of heat exchanger even with extremely different sizes in length. Furthermore, the process of making the side plates and bars is somewhat simplified with a high saving in economic terms while maintaining the performance characteristics of reliability? of the optimal exchanger.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1) Scambiatore di calore (1), comprendente:1) Heat exchanger (1), comprising: una pluralit? di placche (3) di scambio termico e una pluralit? di piastre (2) impilate una a una tra loro lungo una direzione di impilaggio (Y-Y) per definire, nello spazio compreso tra due placche (3) contigue, canali di passaggio refrigerato (4) e da raffreddare (5) disposti perpendicolarmente alla direzione di impilaggio (Y-Y) e configurati per essere attraversati rispettivamente da un fluido refrigerante (C) e un fluido da raffreddare (H),a plurality? of plates (3) of heat exchange and a plurality? of plates (2) stacked one by one along a stacking direction (Y-Y) to define, in the space between two contiguous plates (3), passage channels for refrigerated (4) and to be cooled (5) arranged perpendicular to the direction stacking (Y-Y) and configured to be crossed respectively by a refrigerant fluid (C) and a fluid to be cooled (H), in cui ciascuna placca (3) presenta un?apertura di ingresso fluido refrigerato (IC(3)), un?apertura di uscita fluido refrigerato (OC(3)), un?apertura di ingresso fluido da raffreddare (IH(3)) e un?apertura di uscita fluido da raffreddare (OH(3)) collimate con le rispettive aperture di ulteriori placche (3) per definire condotti di ingresso/uscita fluido refrigerato (IC, OC) e condotti di ingresso/uscita fluido da raffreddare (IH, OH) per i fluidi (C, H),wherein each plate (3) has a refrigerated fluid inlet opening (IC(3)), a refrigerated fluid outlet opening (OC(3)), a fluid inlet opening to be cooled (IH(3)) and an outlet opening for the fluid to be cooled (OH(3)) collimated with the respective openings of further plates (3) to define inlet/outlet ducts for the cooled fluid (IC, OC) and inlet/outlet ducts for the fluid to be cooled ( IH, OH) for fluids (C, H), in cui i condotti di ingresso/uscita fluido refrigerato (IC, OC) e le aperture di ingresso (IC(3)) e di uscita fluido refrigerato (OC(3)) sono in comunicazione con il canale di passaggio refrigerato (4),where the refrigerated fluid inlet/outlet ducts (IC, OC) and the inlet (IC(3)) and chilled fluid outlet (OC(3)) openings are in communication with the refrigerated passage channel (4), ed in cui i condotti di ingresso/uscita fluido da raffreddare (IH, OH) e le aperture di ingresso (IH(3)) e di uscita fluido da raffreddare (OH(3)) sono in comunicazione con il canale di passaggio da raffreddare (5),and in which the inlet/outlet ducts for the fluid to be cooled (IH, OH) and the inlet (IH(3)) and outlet openings for the fluid to be cooled (OH(3)) are in communication with the passage channel to be cooled (5), caratterizzato dal fatto che ciascuna piastra (2) ? modulare e comprende: una prima piastra laterale (9) configurata per essere posizionata in corrispondenza dell?apertura di ingresso fluido refrigerato (IH(3)) e dell?apertura di uscita fluido da raffreddare (OC(3)), echaracterized in that each plate (2) is modular and comprises: a first side plate (9) configured to be positioned in correspondence with the refrigerated fluid inlet opening (IH(3)) and the fluid outlet opening to be cooled (OC(3)), and una seconda piastra laterale (8) configurata per essere posizionata in corrispondenza dell?apertura di uscita fluido refrigerato (IC(3)) e apertura di ingresso fluido da raffreddare (OH(3)),a second side plate (8) configured to be positioned in correspondence with the refrigerated fluid outlet opening (IC(3)) and the fluid inlet opening to be cooled (OH(3)), e dal fatto che dette piastre laterali sono collegate tra loro mediante rispettive barre di collegamento (10, 11).and by the fact that said lateral plates are connected to each other by means of respective connection bars (10, 11). 2) Scambiatore di calore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui2) Heat exchanger (1) according to claim 1, wherein la prima piastra (8) comprende una singola apertura (15) configurata per essere posizionata coassialmente alle rispettive aperture di uscita fluido refrigerato (OC(3)) delle placche (3) per ciascun canale di passaggio refrigerato (IC, OC).the first plate (8) comprises a single opening (15) configured to be positioned coaxially to the respective refrigerated fluid outlet openings (OC(3)) of the plates (3) for each refrigerated passage channel (IC, OC). 3) Scambiatore di calore (X) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la seconda piastra (9) comprende una singola apertura (15) configurata per essere posizionata coassialmente alle rispettive aperture di ingresso fluido refrigerato (IC(3)) delle placche (3) per ciascun canale di passaggio refrigerato (IC, OC).3) Heat exchanger (X) according to claim 1 or 2, wherein the second plate (9) comprises a single opening (15) configured to be positioned coaxially to the respective refrigerated fluid inlet openings (IC(3)) of the plates (3) for each refrigerated passage channel (IC, OC). 4) Scambiatore di calore (X) una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima piastra (8) comprende una singola apertura (15) configurata per essere posizionata coassialmente alle rispettive aperture di uscita fluido da refrigerare (OH(3)) delle placche (3) per ciascun canale di passaggio da refrigerare (IH, OH). 4) Heat exchanger (X) one or more? of the preceding claims, wherein the first plate (8) comprises a single opening (15) configured to be positioned coaxially to the respective fluid outlet openings to be cooled (OH(3)) of the plates (3) for each passage channel to be cooled (IH, OH). 5) Scambiatore di calore (X) una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui la seconda piastra (9) comprende una singola apertura (15) configurata per essere posizionata coassialmente alle rispettive aperture di ingresso fluido da refrigerare (IH(3)) delle placche (3) per ciascun canale di passaggio da refrigerare (IH, OH).5) Heat exchanger (X) one or more? of the preceding claims, wherein the second plate (9) comprises a single opening (15) configured to be positioned coaxially to the respective fluid inlet openings to be cooled (IH(3)) of the plates (3) for each passage channel to be cooled (IH, OH). 6) Scambiatore di calore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima piastra laterale (8) ? sostanzialmente identica alla seconda piastra laterale (9).6) Heat exchanger (1) according to one or more? of the preceding claims, wherein the first side plate (8) is substantially identical to the second side plate (9). 7) Scambiatore di calore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui i lati interni delle barre (10, 11) e i lati interni di ciascuna piastra laterale (8, 9) formano tra loro una cornice modulare di passaggio dei fluidi (C, H), ciascuna piastra (2) comprendendo una rete metallica (23) alloggiata all?interno del volume compreso tra due placche (3) internamente a detta cornice allo scopo di creare turbolenza e favorire lo scambio termico nei canali (4, 5).7) Heat exchanger (1) according to one or more? of the preceding claims, wherein the internal sides of the bars (10, 11) and the internal sides of each lateral plate (8, 9) form between them a modular frame for the passage of fluids (C, H), each plate (2) comprising a metal mesh (23) housed inside the volume between two plates (3) inside said frame in order to create turbulence and favor heat exchange in the channels (4, 5). 8) Scambiatore di calore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna piastra laterale (8, 9) comprende almeno un alloggiamento (20) per ricevere, per accoppiamento di forma, una delle estremit? (10a, 10b, 11a, 11b) delle barre di collegamento (10, 11).8) Heat exchanger (1) according to one or more? of the preceding claims, wherein each lateral plate (8, 9) comprises at least one housing (20) for receiving, by shape coupling, one of the ends? (10a, 10b, 11a, 11b) of the connecting bars (10, 11). 9) Scambiatore di calore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna piastra laterale (8, 9) ? sagomata per l?ottenimento di una forma simile ad una montatura di occhiale.9) Heat exchanger (1) according to one or more? of the preceding claims, wherein each side plate (8, 9) is shaped to obtain a shape similar to an eyeglass frame. 10) Scambiatore di calore (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna piastra laterale (8, 9) ? realizzata a partire da un nastro di alluminio placcato con materiale basso fondente. 10) Heat exchanger (1) according to one or more? of the preceding claims, wherein each side plate (8, 9) is made from an aluminum strip plated with a low melting material.
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