ITBO20100226A1 - DEVICE FOR CONDENSATE EVAPORATION PRODUCED BY A REFRIGERATOR SYSTEM - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO PER L’EVAPORAZIONE DI CONDENSA PRODOTTA DA UN IMPIANTO FRIGORIFERO DEVICE FOR THE EVAPORATION OF CONDENSATE PRODUCED BY A REFRIGERATOR SYSTEM
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente le macchine e le apparecchiature per l’industria del freddo, per la climatizzazione e per il condizionamento e si riferisce ad un dispositivo per l’evaporazione di condensa prodotta da un impianto frigorifero, ad esempio per provocare lo smaltimento per evaporazione dell’acqua di condensazione prodotta da un evaporatore di un impianto frigorifero ad esempio per la refrigerazione, il condizionamento ambientale, per il riscaldamento d’acqua e per altre applicazioni. The present invention falls within the sector concerning machines and equipment for the refrigeration industry, for air conditioning and for conditioning and refers to a device for the evaporation of condensate produced by a refrigeration system, for example to cause the disposal by evaporation of the condensation water produced by an evaporator of a refrigeration system, for example for refrigeration, environmental conditioning, for water heating and for other applications.
Sono note vasche di raccolta dell’acqua di condensazione prodotta da impianti frigoriferi nelle quali sono posti serpentini, ad esempio di condensatori, percorsi da gas caldo ed immersi in detta acqua. There are known tanks for collecting condensation water produced by refrigeration systems in which coils are placed, for example of condensers, crossed by hot gas and immersed in said water.
Sono anche note simili vasche contenenti resistenze elettriche destinate a fornire il calore necessario all’evaporazione e quindi allo smaltimento dell’acqua di condensa. Uno svantaggio delle vasche con serpentino consiste nel fatto che la superficie di scambio termico è piccola e quindi occorrono tubazioni molto lunge per avere delle rese sufficienti all’evaporazione dell’acqua causano un aumento degli ingombri e dei costi dell’impianto. Similar tanks are also known containing electrical resistances intended to provide the necessary heat for evaporation and therefore for the disposal of condensation water. A disadvantage of tanks with serpentine consists in the fact that the heat exchange surface is small and therefore very long pipes are required to have sufficient yields for the evaporation of the water, causing an increase in the overall dimensions and costs of the system.
Un ulteriore inconveniente di tale soluzione consiste nella rischio di corrosione delle tubazioni immerse nell’acqua. A further drawback of this solution consists in the risk of corrosion of the pipes immersed in water.
Uno svantaggio delle vasche con resistenze elettriche consiste nel consumo addizionale d’energia elettrica che riduce l’efficienza dell’impianto frigorifero. A disadvantage of tanks with electric heaters is the additional consumption of electricity which reduces the efficiency of the refrigeration system.
Uno scopo della presente invenzione è di proporre un dispositivo per l’evaporazione di condensa prodotta da un impianto frigorifero che sia compatto ed efficace. One purpose of the present invention is to propose a device for the evaporation of condensate produced by a refrigeration system that is compact and effective.
Altro scopo è di proporre un dispositivo che non richieda energia elettrica supplementare e che non riduca l’efficienza dell’impianto a cui è associato. Another purpose is to propose a device that does not require additional electricity and that does not reduce the efficiency of the system it is associated with.
Ulteriore scopo è di proporre un dispositivo pressoché esente da rischi di corrosione. Altro scopo è di proporre un dispositivo modulare facilmente adattabile ad impianti frigoriferi diversi. A further object is to propose a device practically free from corrosion risks. Another object is to propose a modular device that can be easily adapted to different refrigeration systems.
Il dispositivo per l’evaporazione di condensa prodotta da un impianto frigorifero, oggetto della presente invenzione, prevede una vasca dotata di microcanali percorsi dal fluido frigorifero caldo dell’impianto ed aventi una grande superficie di scambio immersa nell’acqua di condensazione ove tale superficie consiste in tutta la superficie interna della vasca. The device for the evaporation of condensate produced by a refrigeration system, object of the present invention, provides for a tank equipped with micro-channels crossed by the hot refrigerant fluid of the system and having a large exchange surface immersed in the condensation water where this surface consists throughout the internal surface of the tank.
Tale superficie interna della vasca può essere dotata di trattamenti di verniciatura o di una doppia parete per impedire i fenomeni di corrosione. This internal surface of the tank can be equipped with painting treatments or with a double wall to prevent corrosion phenomena.
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali: The characteristics of the invention are highlighted below with particular reference to the accompanying drawings in which:
la figura 1 illustra una vista schematica in pianta del dispositivo per l’evaporazione di condensa prodotta da un impianto frigorifero, oggetto della presente invenzione; Figure 1 illustrates a schematic plan view of the device for the evaporation of condensate produced by a refrigeration system, object of the present invention;
- la figura 2 illustra una vista laterale del dispositivo di figura 1 ; Figure 2 illustrates a side view of the device of Figure 1;
la figura 3 illustra una vista in sezione secondo il piano ΠΙ - ΠΙ di figura 1. figure 3 illustrates a section view according to the ΠΙ - ΠΙ plane of figure 1.
Con riferimento alle figure da 1 a 3, con 1 viene indicato il dispositivo per l’evaporazione di condensa prodotta da un impianto frigorifero oggetto della presente invenzione. With reference to figures 1 to 3, 1 indicates the device for the evaporation of condensate produced by a refrigeration system object of the present invention.
II dispositivo comprende almeno una vasca 2, ad esempio a forma di parallelepipedo, per la raccolta della condensa d’acqua, ad esempio condensatasi sull’evaporatore dell’impianto frigorifero di un condizionatore, di una cella frigorifera o simili. The device includes at least one tank 2, for example in the shape of a parallelepiped, for the collection of water condensate, for example condensed on the evaporator of the refrigeration system of an air conditioner, a cold room or the like.
La condensa può cadere direttamente dall’evaporatore nella sottostante vasca o può essere raccolta da un vassoio o da una tramoggia posti sotto l’evaporatore o sotto altre superimi soggette a fenomeni di condensazione dell’umidità. The condensate can fall directly from the evaporator into the underlying tank or can be collected by a tray or a hopper placed under the evaporator or under other surfaces subject to moisture condensation phenomena.
Il punto più basso del vassoio o della tramoggia è provvisto di un’uscita per l’acqua condensata che, tramite un tubo e per gravità, viene versata nella vasca. The lowest point of the tray or hopper is equipped with an outlet for condensed water which, through a tube and by gravity, is poured into the tank.
In alternativa l’acqua di condensazione può essere pompata dalla tramoggia o vassoio fino alla vasca. Alternatively, the condensation water can be pumped from the hopper or tray to the tank.
II dispositivo 1 comprende almeno un corpo 3 riscaldante dotato di una pluralità di condotti 4 interni, paralleli e separati da pareti laterali. The device 1 comprises at least one heating body 3 provided with a plurality of internal ducts 4, parallel and separated by side walls.
Ciascun condotto 4 sfocia ad opposte estremità 6, 7 del corpo 3 e ciascuna estremità 6, 7 del corpo 3 è dotata di un rispettivo mezzo collettore primo 8 o secondo 9 per un fluido caldo e nelle cui cavità interne sfociano rispettive estremità dei condotti 4. La cavità interna del primo mezzo a collettore 8 è separata in due porzioni 11, 12 da un setto 10 trasversale posizionato centralmente alla cavità. Each duct 4 leads to opposite ends 6, 7 of the body 3 and each end 6, 7 of the body 3 is equipped with a respective first 8 or second 9 collector means for a hot fluid and in whose internal cavities respective ends of the ducts 4 open. The internal cavity of the first collector means 8 is separated into two portions 11, 12 by a transverse partition 10 positioned centrally to the cavity.
Nelle due porzioni 11, 12 sfociano rispettive estremità dei condotti 4. The two portions 11, 12 lead to respective ends of the ducts 4.
Il numero di condotti 4 sfocianti in una porzione 11 del primo mezzo a collettore 8 è uguale o simile al numero di condotti 4 sfocianti nell’altra porzione 12 del primo mezzo a collettore 8. The number of conduits 4 leading into a portion 11 of the first collector means 8 is equal to or similar to the number of conduits 4 leading into the other portion 12 of the first collector means 8.
Tutti i condotti 4 hanno pressoché la medesima sezione trasversale. In tal modo l’area totale delle sezioni dei condotti che sfociano in una porzione 11 è pressoché uguale all’area dei condotti afferenti all’altra porzione 12. All the ducts 4 have practically the same cross section. In this way the total area of the sections of the ducts that flow into one portion 11 is almost equal to the area of the ducts afferent to the other portion 12.
Tali porzioni 11, 12 sono dotate l’una di un attacco d’ingresso 13 e l’altra di un attacco d’uscita 14 per condotti di adduzione del fluido caldo. These portions 11, 12 are equipped, one with an inlet connection 13 and the other with an outlet connection 14 for the hot fluid supply ducts.
La vasca 2, il corpo 3 ed i mezzi a collettore primo 8 e secondo 9 sono preferibilmente in metallo buon conduttore di calore, ad esempio in alluminio estruso od in rame. The tank 2, the body 3 and the first 8 and second 9 collector means are preferably made of metal that is a good heat conductor, for example of extruded aluminum or copper.
Le sezioni trasversali dei lumi dei condotti 4 e dei mezzi a collettore 8, 9 sono circolari, rettangolari o preferibilmente quadrate. The cross sections of the lumens of the ducts 4 and of the collector means 8, 9 are circular, rectangular or preferably square.
L’area della sezione trasversale di ciascun condotto 4 è molto piccola e l’insieme del corpo 4 e dei mezzi a collettore 8, 9 realizza uno scambiatore termico a microcanali. Il corpo è associato almeno al fondo 5 della vasca 2 con cui è in collegamento termico. The cross-sectional area of each duct 4 is very small and the whole of the body 4 and the collector means 8, 9 creates a micro-channel heat exchanger. The body is associated at least with the bottom 5 of the tank 2 with which it is in thermal connection.
I condotti 4 ed i mezzi a collettore 8, 9 sono destinati ad essere percorsi da un flusso del fluido caldo il cui calore viene trasmesso dal corpo, dai mezzi a collettore 8, 9 e/o da almeno una parte della vasca all’acqua di condensazione causandone l’evaporazione. The ducts 4 and the manifold means 8, 9 are intended to be traversed by a flow of the hot fluid whose heat is transmitted by the body, by the manifold means 8, 9 and / or by at least a part of the tank to the water of condensation causing evaporation.
In particolare il fluido entra attraverso l’attacco d’ingresso 13 e fluisce, in sequenza, nella rispettiva porzione 11 del primo mezzo a collettore 8, nei condotti 4 sfocianti in tale primo mezzo a collettore 8, nel secondo mezzo a collettore 9, nei rimanenti condotti 4 dai quali passa nella corrispondente porzione 12 del primo mezzo a collettore 8 per fuoriuscire dal rispettivo attacco d’uscita 14. In particular, the fluid enters through the inlet connection 13 and flows, in sequence, into the respective portion 11 of the first collector means 8, into the ducts 4 leading into this first collector means 8, into the second collector means 9, into the remaining ducts 4 from which it passes into the corresponding portion 12 of the first collector means 8 to exit from the respective outlet connection 14.
Il corpo 3 ed i rispettivi mezzi collettori primo 8 e secondo 9 riproducono la forma in pianta del fondo della vasca 2 al quale sono fissati, ad esempio tramite saldatura, incollaggio, accoppiamento meccanico, in modo da garantite un buon collegamento termico tra di essi e la vasca. The body 3 and the respective first 8 and second 9 collector means reproduce the plan shape of the bottom of the tank 2 to which they are fixed, for example by welding, gluing, mechanical coupling, so as to ensure a good thermal connection between them and the tub.
Per migliorare l’accoppiamento termico, due facce laterali opposte del corpo ed una faccia laterale di ciascun mezzo collettore primo 8 e secondo 9 possono essere fissate ed in collegamento termico con rispettive facce interne della vasca. To improve the thermal coupling, two opposite side faces of the body and a side face of each collector means first 8 and second 9 can be fixed and in thermal connection with respective internal faces of the tank.
In alternativa, l’invenzione prevede che il corpo 3 ed i rispettivi mezzi collettori primo 8 e secondo 9 costituiscono il fondo stesso della vasca 2. In tal caso le facce laterali perimetrali dell’insieme costituito dal corpo 3 e dai mezzi collettori 8, 9 sono fissate, a tenuta idraulica e garantendo una buona conduzione termica, alle porzioni inferiori delle facce interne della vasca. Alternatively, the invention provides that the body 3 and the respective first 8 and second 9 collector means constitute the bottom of the tank 2. In this case the perimeter side faces of the assembly consisting of the body 3 and the collector means 8, 9 they are fixed, watertight and ensuring good thermal conduction, to the lower portions of the internal faces of the tank.
Un’ulteriore alternativa prevede che il corpo 3 ed i rispettivi mezzi collettori primo 8 e secondo 9 costituiscono la porzione centrale del fondo stesso della vasca 2. In tal caso il corpo 3 ed i rispettivi mezzi collettori primo 8 e secondo 9 possono essere fissati ad una sorta di cornice che si estende verso il centro del fondo a partire dal bordo inferiore delle facce laterali della vasca. A further alternative provides that the body 3 and the respective first 8 and second 9 collector means constitute the central portion of the bottom of the tank 2. In this case the body 3 and the respective first 8 and second 9 collector means can be fixed to a sort of frame that extends towards the center of the bottom starting from the lower edge of the side faces of the tank.
Opzionalmente una delle facce del corpo 3 e/o dei mezzi collettori primo 8 e secondo 9 rivolte verso il centro della vasca 2, può recare alettature, scanalature o simili per aumentare della superficie di scambio termico con l’acqua di condensa. Optionally, one of the faces of the body 3 and / or of the first 8 and second 9 collector means facing the center of the tank 2, can have fins, grooves or the like to increase the heat exchange surface with the condensation water.
Opzionalmente la faccia esterna inferiore, ed eventualmente anche le facce esterne laterali, della vasca 2 possono essere dotate di un mezzo di isolamento termico. Optionally, the lower outer face, and possibly also the lateral outer faces, of the tank 2 can be provided with a thermal insulation means.
L’attacco d’ingresso 13 e l’attacco d’uscita 14 possono essere inseriti in un circuito frigorifero in serie od in parallelo al condensatore od in luogo del condensatore per utilizzare come fluido caldo, il fluido frigorifero vaporizzato del circuito. The inlet connection 13 and the outlet connection 14 can be inserted in a refrigeration circuit in series or parallel to the condenser or in place of the condenser to use the vaporized refrigerant fluid of the circuit as hot fluid.
Le superfici interne della vasca 2, le superfici del corpo 3 e le superfici dei mezzi collettori primo 8 e secondo 9 a contatto con la condensa possono essere rivestite con uno strato anticorrosione, ad esempio passivato od ossidato e/o verniciato o costituito da una resina e/o da un materiale ceramico. The internal surfaces of the tank 2, the surfaces of the body 3 and the surfaces of the first 8 and second 9 collector means in contact with the condensate can be coated with an anti-corrosion layer, for example passivated or oxidized and / or painted or consisting of a resin. and / or from a ceramic material.
E importante osservare che il corpo può essere ricavato da un profilato facilmente tagliabile pressoché in ogni lunghezza, e che anche i mezzi collettori primo 8 e secondo 9 possono essere ottenuti dal taglio di un rispettivo profilato. Ciò consente di realizzare corpi aventi pressoché qualsiasi lunghezza e larghezza multipla della larghezza del profilato da cui è ricavato il corpo stesso. In tal modo è possibile prevedere vasche di varie misure ed applicare al loro fondo corpi e mezzi collettori corrispondenti ai vari fondi realizzando un dispositivo modulare componibile facilmente adattabile ad ogni esigenza. It is important to note that the body can be obtained from a profile that can be easily cut in almost any length, and that the first 8 and second 9 collector means can also be obtained by cutting a respective profile. This makes it possible to produce bodies having almost any length and width that is multiple of the width of the section from which the body itself is made. In this way it is possible to provide tanks of various sizes and to apply to their bottom bodies and collector means corresponding to the various bottoms, realizing a modular modular device that is easily adaptable to every need.
Il funzionamento del dispositivo prevede che la condensa contenuta nella vasca sia fatta evaporare dal calore del fluido frigorifero, con elevata efficienza e senza consumo elettrico aggiuntivo. The operation of the device requires that the condensate contained in the tank is evaporated by the heat of the refrigerant fluid, with high efficiency and without additional electricity consumption.
Un vantaggio della presente invenzione è di fornire un dispositivo per l’evaporazione di condensa prodotta da un impianto frigorifero che sia compatto ed efficace. An advantage of the present invention is to provide a device for the evaporation of condensate produced by a refrigeration system that is compact and effective.
Altro vantaggio è di fornire un dispositivo che non richieda energia elettrica supplementare e che non riduca l’efficienza dell’impianto a cui è associato. Another advantage is to provide a device that does not require additional electricity and that does not reduce the efficiency of the system it is associated with.
Ulteriore vantaggio è di fornire un dispositivo pressoché esente da rischi di corrosione. A further advantage is to provide a device which is practically free from corrosion risks.
Altro vantaggio è di fornire un dispositivo modulare facilmente adattabile ad impianti frigoriferi diversi. Another advantage is to provide a modular device that is easily adaptable to different refrigeration systems.
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