IT9019984A1 - PETROL COOLER - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:
"RAFFREDDATORE PER BENZINA" "COOLER FOR PETROL"
RIASSUNTO SUMMARY
Un raffreddatore per benzina consiste in maniera di per se nota in un tubo interno percorribile dal fluido refrigerante nonché in un tubo esterno concentri co a questo, che alle due estremità é ermetizzato nei confronti del tubo interno. La camera anulare tra tubi esterno ed interno può essere percorsa dalla benzina da raffreddare. Il tubo esterno consiste in acciaio inossidabile, per cui la stabilità meccanica del raf-freddatore per benzina viene migliorata; il tubo inter no invece consiste notoriamente in rame, cosicché non è pregiudicata la trasmissione termica tra la camera anulare e la camera interna del tubo interno. Tubo esterno e tubo interno sono uniti l'uno con l'altro mediante un procedimento di saldatura sotto gas inerte (figura 1). A petrol cooler consists, in a per se known manner, of an inner tube which the cooling fluid can pass through as well as an outer tube which is concentrated thereto, which is sealed at both ends with respect to the inner tube. The annular chamber between the external and internal pipes can be traversed by the petrol to be cooled. The outer tube consists of stainless steel, whereby the mechanical stability of the gasoline cooler is improved; the inner tube, on the other hand, is notoriously made of copper, so that the thermal transmission between the annular chamber and the inner chamber of the inner tube is not compromised. Outer tube and inner tube are joined to each other by means of an inert gas welding process (Figure 1).
DESCRIZIONE DESCRIPTION
L'invenzione concerne un raffreddatore per benzina con un tubo interno, che consiste in rame e può essere percorso da un fluido refrigerante, e con un tubo esterno che è disposto coassialmente a questo ed è ermetizzato ad entrambe le estremità nei confronti del tubo interno, laddove la camera anulare tra tubo inter no e tubo esterno può essere percorsa dalla benzina da raffreddare. The invention relates to a cooler for petrol with an inner tube, which consists of copper and can be traversed by a refrigerant fluid, and with an outer tube which is arranged coaxially to this and is sealed at both ends with respect to the inner tube, where the annular chamber between the inner tube and the outer tube can be crossed by the petrol to be cooled.
Un tale raffreddatore per benzina è noto dal brevetto d'invenzione germanico DE-PS 3117 661. Riguardo ai materiali di cui devono consistere il tubo interno rispettivamente esterno non è affermato nulla in questa pubblicazione. Per quanto raffreddatori per benzina siano stati fabbricati secondo questo principio, questi presentano tuttavia tubi interni ed esterni che consistevano nello stesso materiale, vale a dire rame. Ciò si rifa ad una prassi generica relativa mente agli scambiatori di calore che sono costruiti secondo il principio " a doppio mantello". Questi scam biatori di calore ancora più vecchi di quello che è è descritto nel brevetto d'invenzione germanico DE-PS 31 17 661 (si veda a titolo di esempio il brevetto d'invenzione germanico DE-OS 24 53556), erano costruiti in modo tale, per cui tubo esterno e tubo interno erano uniti l'uno con l'altro in maniera permanente, in special modo mediante brasatura forte. L'operazione di brasatura forte si presentava semplice tuttavia soltan to quando per tubo interno e tubo esterno si impiegavano materiali identici. Nel caso di questi scambiato-ri di calore non esisteva anche alcuna ragione per adottare materiali differenti per il tubo interno e per il tubo esterno. Questi principi costruttivi vennero adottati in tutti i raffreddatori per benzina fi-nora conosciuti. Such a gasoline cooler is known from the German invention patent DE-PS 3117 661. Nothing is stated in this publication regarding the materials of which the inner and outer tube must consist. Although gasoline coolers were manufactured according to this principle, they nevertheless have internal and external pipes that consisted of the same material, namely copper. This refers to a generic practice relating to heat exchangers which are built according to the "double skin" principle. These heat exchangers even older than what is described in the Germanic invention patent DE-PS 31 17 661 (see for example the Germanic invention patent DE-OS 24 53556), were constructed in such a way as such that the outer tube and inner tube were permanently joined to each other, especially by hard brazing. However, the hard brazing operation was simple only when identical materials were used for the inner and outer tubes. In the case of these heat exchangers there was also no reason to adopt different materials for the inner tube and the outer tube. These construction principles were adopted in all gasoline coolers known to date.
I raffreddatori per benzina rappresentano - come genericamente tutte le parti attraversate da carburan-te - in caso di incidenti apparecchiature particolarmente gravide di pericoli, in quanto essi - una volta non più ermetici - possono diventare punto di partenza di un incendio. Alla stabilità meccanica dei raffreddatori per benzina viene pertanto dedicata crescente attenzione. Petrol coolers represent - like generally all the parts crossed by fuel - in the event of accidents equipment particularly fraught with dangers, as they - once no longer hermetic - can become the starting point of a fire. Increasing attention is therefore being paid to the mechanical stability of gasoline coolers.
Compito della presente invenzione è quello di con figurare un raffreddatore per benzina del genere indi cato inizialmente in modo tale che la stabilità meccanica venga migliorata, in special modo anche la capaci tà di resistere a danneggiamenti in caso di incidenti. The aim of the present invention is to configure a gasoline cooler of the type initially indicated in such a way that mechanical stability is improved, especially the ability to resist damage in the event of accidents.
Questo problema viene risolto secondo l'invenzione per il fatto che il tubo esterno consiste in accia-io inossidabile e tubo esterno e tubo interno sono fis sati l'uno all'altro mediante un procedimento di saldatura sotto gas inerte e sono ermetizzati l’uno rela-tivamente all'altro. This problem is solved according to the invention in that the outer tube consists of stainless steel and the outer tube and inner tube are fixed to each other by means of an inert gas welding process and are sealed to each other. relative to the other.
Secondo l'invenzione si parte quindi dal princi-pio finora generalmente praticato, costruire cioè tubo interno e tubo esterno con lo stesso materiale, vale a dire rame. L'invenzione riconosce in proposito che l'impiego di rame per il solo tubo interno, che in effetti rappresenta la parete divisoria tra la camera anulare percorsa dalla benzina e la camera centrale percorsa dal fluido refrigerante è necessario per moti vi di condicibilità termica. Il tubo esterno al contra rio, la cui conducibilità termica è insignificante, può essere ottimizzato ad un'elevata stabilità meccani ca. In proposito si offre in special modo l'acciaio inossidabile che oltre a ciò presenta una resitenza alla corrosione particolarmente buona. Acciaio inossidabile e rame, nonostante i loro differenti punti di fusione, possono essere saldati tra loro sotto gas inerte scegliendo accuratamente i parametri di saldatura. Il raffreddatore per benzina così ottenuto presenta un'elevata sicurezza meccanica; in caso di incidenti esso non viene di regola sfondato oppure in al tra maniera reso non ermetico. According to the invention, therefore, one starts from the principle generally practiced up to now, that is to say, to construct the inner tube and the outer tube of the same material, that is to say copper. In this regard, the invention recognizes that the use of copper only for the inner tube, which in fact represents the dividing wall between the annular chamber crossed by the petrol and the central chamber crossed by the refrigerant fluid, is necessary for reasons of thermal conductivity. The outer tube on the other hand, whose thermal conductivity is insignificant, can be optimized for high mechanical stability. In this regard, stainless steel is offered in particular, which in addition has a particularly good corrosion resistance. Stainless steel and copper, despite their different melting points, can be welded together under inert gas by carefully choosing the welding parameters. The petrol cooler thus obtained has a high mechanical safety; in the event of an accident, it is usually not broken through or otherwise made non-airtight.
Il tubo esterno può essere imbutito alle sue estremità portandolo al diametro più piccolo del tubo interno. Tra tubo esterno e tubo interno non è in que sto modo necessario alcun elemento di tappatura anulare . The outer tube can be drawn at its ends bringing it to the smaller diameter of the inner tube. There is therefore no need for an annular capping element between the outer tube and the inner tube.
I bocchelli di connessione, che portano al tubo interno, possono consistere in acciaio oppure in accia 10 inossidabile, laddove il tubo interno può essere im butito alle estremità portandolo al diametro del bocchello di connessione e qui essere unito con il bocchello di connessione mediante un procedimento di sai datura sotto gas inerte. Il principio succitato di cui all’invenzione, consistente nel fabbricare parti fortemente sollecitate meccanicamente, che non devono assumersi alcuna funzione termoconduttrice, in acciaio inossidabile ed unirle con il tubo interno mediante un procedimento di saldatura sotto gas inerte, viene quin di in questa forma di realizzazione dell'invenzione trasferito anche ai bocchelli di connessione. The connection nozzles, which lead to the inner tube, can consist of steel or stainless steel, where the inner tube can be introduced at the ends bringing it to the diameter of the connection nozzle and here be joined with the connection nozzle by means of a process of sa dature under inert gas. The aforementioned principle of the invention, consisting in manufacturing highly mechanically stressed parts, which must not assume any heat conducting function, in stainless steel and join them with the inner tube by means of a welding process under inert gas, is therefore in this form of realization of the invention also transferred to the connection nozzles.
In alternativa è però anche possibile attuare il fissaggio dei bocchelli di connessione sul tubo inter no nella maniera convenzionale. Allora i bocchelli di connessione, che fanno capo al tubo interno, possono consistere in rame oppure ottone ed essere uniti con 11 tubo interno tramite elementi di testa anulari, lad dove i punti di unione sono brasati, preferibilmente uniti mediante brasatura forte. Alternatively, however, it is also possible to secure the connection nozzles on the inner tube in the conventional manner. Then the connection nozzles, which lead to the inner tube, can consist of copper or brass and be joined with the inner tube by means of annular head elements, where the joining points are brazed, preferably joined by hard brazing.
Esempi di realizzazione dell’invenzione vengono in appresso illustrati più dettagliatamente con riferi mento ai disegni; in essi: Examples of embodiment of the invention are illustrated below in more detail with reference to the drawings; in them:
la figura 1 mostra una sezione assiale attraverso un primo esempio di realizzazione di un raffreddatore per benzina; Figure 1 shows an axial section through a first example of embodiment of a cooler for petrol;
la figura 2 mostra una sezione assiale attraverso un secondo esempio di ralizzazione di un raffreddatore per benzina. Figure 2 shows an axial section through a second example of the development of a cooler for petrol.
Il raffreddatore per benzina rappresentato nella figura 1 comprende in maniera di per se nota un tubo esterno 4 nonché un tubo interno 1 disposto coassialmente a questo. Il tubo esterno 4 è imbutito alle sue due estremità portandolo al diamentro del tubo interno 1 e qui fissato ermeticamente mediante un procedimento di saldatura sotto gas inerte. Riguardo al procedimento di saldatura sotto gas inerte si tratta di un cosid detto procedimento TIG. Questa abbreviazione sta per "Tungsteno in gas inerte". Qui l'arco voltaico scocca tra un elettrodo di tungsteno ed il materiale da salda re in un'atmosfera di gas inerte. Quale gas inerte sono da prendersi in considerazione miscele di elio/argon oppure anche miscele di argon ed idrogeno. Prova particolarmente buona di se ha dato una miscela di ar gon ed idrogeno, laddove il tenore di idrogeno dovrebbe ammontare a circa il 2%. The cooler for petrol represented in Figure 1 comprises in a per se known manner an outer tube 4 as well as an inner tube 1 arranged coaxially thereto. The outer tube 4 is drawn at its two ends bringing it to the diameter of the inner tube 1 and hermetically fixed here by means of a welding process under inert gas. Regarding the welding process under inert gas it is a so-called TIG process. This abbreviation stands for "Tungsten in inert gas". Here the electric arc arises between a tungsten electrode and the material to be welded in an atmosphere of inert gas. As inert gas, helium / argon mixtures or also mixtures of argon and hydrogen are to be considered. Particularly good test of itself gave a mixture of argon and hydrogen, where the hydrogen content should amount to about 2%.
Tra il tubo esterno 4 ed il tubo interno 21 viene in questo modo formata una camera anulare 7, la quale può essere percorsa dalla benzina da raffreddare. Allo scopo nippli di connessione 5, 6, ai quali possono es-sere connesse le tubazioni della benzina (non rappre sentate), fanno capo alla camera anulare 7. Non rappre sentati sono possibili inserti nella camera anulare 7, i quali servono ad un'idoneo convogliamento della benzina per migliorare il rendimento dello scambiatore di calore. An annular chamber 7 is thus formed between the outer tube 4 and the inner tube 21, which can be traversed by the petrol to be cooled. For this purpose, connection nipples 5, 6, to which the petrol pipes (not shown) can be connected, are connected to the annular chamber 7. Not shown, inserts are possible in the annular chamber 7, which serve for a suitable conveyance of petrol to improve the efficiency of the heat exchanger.
Il tubo interno 1 è imbutito alle sue due estre-mità parimenti portandolo ad un diametro più piccolo. Questo diametro più piccolo corrisponde al diametro di due bocchelli di connessione 2, 3, tramite i quali il fluido refrigerante viene addotto alla camera inter-na del tubo interno 1. I bocchelli di connessione 2, 3 consistono parimenti in acciaio inossidabile. Essi sono fissati alle estremità imbutite del tubo interno 1 con lo stesso procedimento di saldatura sotto gas inerte, con il quale anche il tubo esterno 4 viene applicato ermeticamente sul tubo interno 1. The inner tube 1 is drawn at its two ends likewise bringing it to a smaller diameter. This smaller diameter corresponds to the diameter of two connection nozzles 2, 3, through which the refrigerant fluid is conveyed to the internal chamber of the inner tube 1. The connection nozzles 2, 3 also consist of stainless steel. They are fixed to the drawn ends of the inner tube 1 with the same welding process under inert gas, with which the outer tube 4 is also hermetically applied to the inner tube 1.
L'esempio di realizzazione rappresentato nella figura 2 di un raffreddatore per benzina corrisponde in larga misura a quello di cui alla figura 1; parti corrispondenti sono pertanto contrassegnate con gli stessi indici di riferimento aumentati di cento. The embodiment example shown in Figure 2 of a cooler for petrol corresponds to a large extent to that of Figure 1; corresponding parts are therefore marked with the same benchmarks increased by one hundred.
Il raffreddatore per benzina di cui alla figura 2 comprende parimenti un tubo esterno 104, il quale è imbutito alle sue estremità e qui è fissato ad un tubo interno 101 disposto concentricamente con un procedimento di saldatura sotto gas inerte. La camera anulare 107 formata tra il tubo esterno 104 ed il tubo interno 101 può essere raggiunta da parte della benzina da raf freddare tramite i nippli di connessione 105, 106. The gasoline cooler of FIG. 2 also comprises an outer tube 104, which is drawn at its ends and is here attached to an inner tube 101 arranged concentrically by an inert gas welding process. The annular chamber 107 formed between the outer tube 104 and the inner tube 101 can be reached by the petrol to be cooled through the connection nipples 105, 106.
Contrariamente all'esempio di realizzazione descritto sopra con riferimento alla figura 1, il fissag gio dei bocchelli di connessione 102 e 103 per il fluì do refrigerante ha luogo in maniera convenzionale. Ciò significa che i bocchelli di connessione 102 e 103 sono in questo caso fabbricati con rame oppure ottone e sono fissati agli elementi di testa anulari 108 rispet tivamente 109, che parimenti possono essere fabbricati con rame oppure ottone, mediante brasatura forte. La superficie mantellare esterna degli elementi di testa 108, 109 è da parte sua unita mediante brasatura forte con la superficie mantellare interna del tubo inter no 101. Le estremità del tubo interno 101 in questa configurazione del raffreddatore per benzina non hanno bisogno di essere imbutite; il tubo interno 101 può quindi presentare sulla propria complessiva estensione assiale lo stesso diametro. Contrary to the exemplary embodiment described above with reference to Figure 1, the fastening of the connection nozzles 102 and 103 for the coolant fluid takes place in a conventional manner. This means that the connection nozzles 102 and 103 are in this case made of copper or brass and are fixed to the annular head elements 108 respectively 109, which can likewise be made of copper or brass, by hard brazing. The outer shell surface of the head elements 108, 109 is for its part joined by hard brazing with the inner shell surface of the inner tube 101. The ends of the inner tube 101 in this configuration of the petrol cooler do not need to be drawn; the inner tube 101 can therefore have the same diameter on its overall axial extension.
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Legal Events
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Effective date: 19970429 |