IT8967856A1

IT8967856A1 - Scambiatore di calore a tubi d'acqua per impianti di climatizzazione di autoveicoli con collettore dotato di setto partitore di flusso.

Info

Publication number: IT8967856A1
Application number: IT1989A67856A
Authority: IT
Inventors: Adelio Aimone
Original assignee: Borletti Climatizzazione
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1991-04-06
Also published as: DE69007410T2; EP0421955A1; IT1237601B; EP0421955B1; ES2050415T3; DE69007410D1; IT8967856A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Scambiatore di calore a tubi d'acqua per impianti di climatizzazione di autoveicoli con collettore dotato di setto partitore di flusso"

RIASSUNTO

Un radiatore a tubi d'acqua per impianti di climatizzazione di autoveicoli comprende un collettore con coperchio di materiale polimerico a cui ? saldato ad ultrasuoni un setto partitore di flusso dotato di una porzione piana di base affacciata alla piastra tubiera con interposizione di una guarnizione piana di materiale elastomerico. La porzione di base del setto presenta una pluralit? di raccordi ad U opportunamente disposti al fine di ottenere pi? di due passaggi lato-tubi senza la necessit? di ricorrere a pi? di un setto partitore di flusso.

(Figura 2)

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda uno scambiatore di calore liquido-gas a tubi d'acqua, particolarmente per impianti di climatizzazione di autoveicoli, del tipo comprendente un collettore dotato di piastra tubiera, coperchio e setto partitore di flusso.

Nelle soluzioni attuali il setto partitore di flusso ? collegato da una parte al coperchio bombato del collettore e dall1altra alla piastra tubiera con l'interposizione di una guarnizione. In tal modo ? possibile realizzare uno scambiatore di calore a tubi d'acqua con due passaggi lato tubi. Se si desidera aumentare il numero di passaggi lato tubi, e pertanto l'efficienza dello scambiatore, ? necessario ricorrere a pi? setti partitori di flusso che rendono complicata la realizzazione dello scambiatore e possono creare problemi di tenuta tra i setti e la piastra tubiera,

Scopo della presente invenzione ? il fornire uno scambiatore del tipo specificato all'inizio della descrizione che permetta la realizzazione di pi? passaggi lato tubi senza complicazioni costruttive dello scambiatore.

Secondo l'invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie al fatto che il setto partitore di flusso ? interposto a tenuta tra coperchio e piastra tubiera ed ? dotato di mezzi di canalizzazione del liquido per ottenere pi? passaggi lato tubi.

Preferibilmente, il setto presenta una porzione piana di base affacciata alla piastra tubiera ed una porzione di partizione di flusso, disposta sostanzialmente ortogonalmente alla porzione di base e presentante un bordo libero atto ad essere collegato al coperchio del collettore a pressione o mediante saldatura ad ultrasuoni.

Grazie a tali caratteristiche ? possibile realizzare uno scambiatore a tubi d'acqua a tre o pi? "ranghi" (cio? con fascio di tubi alettati disposti sostanzialmente su tre diversi piani paralleli) dotato di partitore di flusso, senza complicazioni nell'assemblaggio dello scambiatore, nella disposizione dei setti e nel posizionamento dei raccordi di ingresso ed uscita del liquido.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dello scambiatore secondo l'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata seguente, fornita a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

- la figura 1 ? una vista prospettica di uno scambiatore secondo 1'invenzione,

la figura 2 ? una vista prospettica esplosa dello scambiatore di figura 1,

- la figura 3 ? una vista in maggior scala di un particolare della figura 2,

- la figura 4 ? una vista in sezione secondo la linea IV-IV della figura 1,

la figura 5 ? una vista in sezione secondo la linea V-V della figura 1,

la figura 6 ? una vista in sezione secondo la linea VI-VI della figura 1,

la figura 7 ? una vista in sezione secondo la linea VII-VII della figura 1,

la figura 8 ? una vista in sezione secondo la linea VIII-VII della figura 1, e

- la figura 9 ? una vista in sezione secondo la linea IX-IX della figura 1.

Con riferimento ai disegni (figura 1), con 10 ? illustrato nel suo insieme uno scambiatore di calore liquido-gas a tubi d'acqua a tre ranghi, atto ad essere 'installato in un impianto di climatizzazione di un autoveicolo. Lo scambiatore 10 presenta una matrice alettata IOa composta da tubi ad U alettati disposti fra un collettore 12 ed un telaio di sopporto dei tubi 14.

Il collettore 12 comprende un coperchio bombato 16 di materiale polimerico e dotato di una porzione ribassata 17 in cui sono ricavati lateralmente due raccordi rispettivamente 16a e 16b per il collegamento a tubazioni di ingresso e uscita del liquido, una piastra tubiera metallica 18 dotata di una pluralit? di fori 18a per il passaggio dei tubi T ed un setto 20 di materiale polimerico, le cui caratteristiche risulteranno chiare nel seguito della descrizione (figura 2).

Il setto 20 presenta una porzione di base piana 20a affacciata alla piatra tubiera 18 con l'interposizione di una guarnizione piana 22 di materiale elastomerico, presentante una pluralit? di fori 22a per il passaggio delle estremit? dei tubi T, ed una sezione 20b di partizione del flusso, conformata sostanzialmente ad L ed ortogonale rispetto alla porzione di base 20a. Quest'ultima presenta due serie di fori passanti, rispettivamente 23 e 25, disposti da parti opposte rispetto alla porzione 20b del setto 20,nonch? una pluralit? di porzioni ribassate allungate 27, presentanti una sezione trasversale sostanzialmente a C, disposte in corrispondenza di coppie adiacenti di tubi T secondo uno schema che, come illustrato chiaramente nelle figure 2 e 3, costringe il liquido, circolante nei tubi del piano mediano della matrice 10a, ad essere convogliato sia in altri tubi del piano mediano (ribassamenti indicati con il riferimento A in figure 3 e 5), sia ad essere convogliato verso tubi di piani paralleli al piano mediano della matrice (ribassamenti indicati con il riferimento B in figure 3 e 5).

Il setto 20 presenta un bordo libero E della porzione 20b che ? collegato (a pressione o mediante saldatura ad ultrasuoni], all'atto dell'assemblaggio dello scambiatore, in corrispondenza del corrispondente bordo E' di un diaframma centrale 30 ricavato in corrispondenza della parete di fondo 32 del coperchio 16 del collettore 12. (figura 8).

Com'? chiaramente visibile nelle figure 8 e 9, il bordo E della porzione 20b del setto 20 risulta conformato a V ed ? di forma corrispondente a quella di un incavo a V ricavato in corrispondenza del bordo E ' del diaframma 30.

All'atto dell'assemblaggio dello scambiatore il bordo della piastra tubiera metallica 18, indicato con il riferimento 18b, ? aggraffato su un bordo sagomato 16c del coperchio 16 con l'interposizione del bordo 22b della guarnizione piana 22. Quest'ultima ? pertanto utilizzata sia per garantire la tenuta tra coperchio 16 e piastra tubiera 18, sia per garantire la tenuta tra il setto 20 e la piastra tubiera 18, al fine di evitare il by-pass di liquido tra i vari passaggi lato tubi (figure 2 e 8).

Nel funzionamento dello scambiatore 10, il fluido in ingresso dal raccordo 16a ? costretto dalla porzione 20b del setto 20 ad attraversare la prima serie di fori 23, e a percorrere in andata e ritorno una prima serie di tubi ad U della matrice IOa. Dopo i primi due passaggi, il liquido viene rinviato alla matrice IOa dai ribassamenti sagomati ad U 27, in modo tale da effettuare altri due passaggi nella matrice di tubi alettati 10a. 11 liquido di ritorno dal quarto ed ultimo passaggio nel fascio di tubi fluisce attraverso la seconda serie di fori 25 e viene convogliato al raccordo di uscita 16b dello scambiatore 10 (figura 2).

Naturalmente si intende che, fermo restando il principio del trovato, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato nei disegni, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Ad esempio, anche se l'esempio descritto fa riferimento ad uno scambiatore a tre "ranghi", cio? dotato di tubi alettati disposti su tre piani paralleli, la soluzione secondo la presente invenzione pu? essere applicata anche a scambiatori di diverso tipo con l'ottenimento dei medesimi vantaggi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Scambiatore di calore particolarmente liquido-gas o liquido-liquido a tubi per impianti di climatizzazione o impianti di raffreddamento di autoveicoli, del tipo comprendente almeno un collettore (12) dotato di piastra tubiera (16), coperchio (16) e setto (20) partitore di flusso, caratterizzato dal fatto che detto setto (20) ? interposto a tenuta tra coperchio (16) e piastra tubiera (18) ed ? dotato di mezzi di canalizzazione del liquido (27, A, B) per ottenere pi? passaggi lato tubi.
2. - Scambiatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto setto (20) presenta una porzione piana di base (20a) affacciata alla piastra tubiera (16) ed una porzione (20b) di partizione di flusso, disposta sostanzialmente ortogonalmente alla porzione di base (20a) e presentante un bordo libero (E) atto ad essere collegato al coperchio (?', 30, 32, 16) del collettore (12).
3. - Scambiatore secondo la rivendicazione 2, del tipo a quattro o pi? passaggi lato tubi, caratterizzato dal fatto che la porzione piana di base (20a) del setto (20) presenta una prima serie di fori (23) coassiali ai tubi (T) di ingresso del liquido nel fascio tubiero (IOa) ed una seconda serie di fori (25) coassaili ai tubi (T) di uscita del liquido dal fascio tubiero (20a) ed una pluralit? di raccordi ad U (27) integrali al setto (20).
4. - Scambiatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che fra la porzione piana di base (20a) e la piastra tubiera (18) ? interposta una guarnizione di tenuta piana (22) di materiale elastomerico dotata di una pluralit? di fori (22a) per il passaggio dei tubi (T) del fascio tubiero (IOa).
5. Scambiatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2-4, caratterizzato dal fatto che il coperchio (16) del collettore (12) presenta una porzione piana di fondo (32) a cui ? integrale un diaframma (30) sostanzialmente ortogonale alla porzione di fondo (32) ed avente un bordo libero (E1) atto ad essere collegato di testa al bordo libero (E) della porzione (20b) di partizione di flusso del setto (20). 6. - Scambiatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che presenta un solo collettore (12) ed un fascio di tubi (T) ripiegati ad U. 7. - Scambiatore sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni e per gli scopi specificati.