ITPN20120009U1

ITPN20120009U1 - PERFECTED SYSTEM FOR THE DEHUMIDIFICATION OF A GAS FLOW

Info

Publication number: ITPN20120009U1
Authority: IT
Inventors: Maurizio Nardini
Original assignee: Maurizio Nardini
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2013-09-02

Description

Descrizione del brevetto per Modello di Utilità avente per titolo: Description of the patent for a Utility Model entitled:

«APPARATO PERFEZIONATO PER LA DEUMIDIFICAZIONE DI UN FLUSSO DI «PERFECTED APPARATUS FOR THE DEHUMIDIFICATION OF A FLOW OF

GAS» GAS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un apparato ed un procedimento perfezionato per deumidificare un flusso di aria compressa, eliminando completamente o quasi il suo contenuto di umidità. The present invention relates to an apparatus and an improved process for dehumidifying a flow of compressed air, eliminating completely or almost completely its moisture content.

Come noto, i deumidificatori di gas, tipicamente aria compressa, sono ben noti nella tecnica; essi vengono prevalentemente utilizzati per deumidificare l’aria compressa che viene utilizzata in una grande varietà di impieghi pneumatici, industriali etc., su cui non ci si dilungherà oltre in quanto ben conosciuti all’esperto del settore. As known, gas dehumidifiers, typically compressed air, are well known in the art; they are mainly used to dehumidify compressed air which is used in a wide variety of pneumatic, industrial, etc. uses, which will not be discussed further as they are well known to the expert in the sector.

Allo scopo, detta aria compressa, preferibilmente presentata come una corrente di aria compressa, viene introdotta all’interno di detto apparato il quali comprende un percorso interno, e, dopo essere stata deumidificata, viene ri-emessa all’esterno ad una pressione sostanzialmente invariata. For this purpose, said compressed air, preferably presented as a stream of compressed air, is introduced inside said apparatus which includes an internal path, and, after being dehumidified, is re-emitted outside at a substantially unchanged pressure. .

In estrema sintesi, si ricorda qui solo che il flusso di aria compressa viene fatto scorrere attraverso un primo ramo di uno scambiatore di calore, il cui secondo ramo è collegato ad un impianto di refrigerazione, di tipo in sé noto, e ne costituisce l’elemento di raffreddamento finale, meglio noto come “evaporatore”. In a nutshell, we only recall here that the compressed air flow is made to flow through a first branch of a heat exchanger, the second branch of which is connected to a refrigeration system, of a known type, and constitutes its final cooling element, better known as the "evaporator".

Durante l’attraversamento di detto primo ramo, il flusso di aria compressa viene raffreddato fino ad un valore inferiore al rispettivo punto di rugiada; come diretta e voluta conseguenza l’umidità contenuta nell’aria viene condensata e pertanto trasformata in acqua, generalmente formata da piccole gocce che si depositano sulle pareti o direttamente ricadono in basso. During the crossing of said first branch, the compressed air flow is cooled down to a value below the respective dew point; as a direct and desired consequence, the humidity contained in the air is condensed and therefore transformed into water, generally formed by small drops that are deposited on the walls or directly fall down.

Dopo essere stata così separata dall’aria, detta acqua viene per gravità raccolta nella zona inferiore da opportuni mezzi di contenimento. After being thus separated from the air, said water is collected by gravity in the lower area by suitable containment means.

Infine detta acqua viene espulsa all’esterno dell’apparato mediante opportuni condotti e relativi mezzi di controllo, come valvole comandate etc. in sé noti. Finally, said water is expelled outside the apparatus by means of suitable ducts and relative control means, such as controlled valves etc. known in themselves.

Sono stati ideati e vengono correntemente attuati vari apparati atti a realizzare il procedimento di deumidificazione di un flusso o corrente di aria compressa. Various apparatuses have been devised and are currently implemented for carrying out the process of dehumidification of a flow or stream of compressed air.

Elemento e caratteristica comune di tali apparati consiste nel fatto che vengono utilizzati non uno ma due scambiatori di calore; il primo scambiatore di calore, che non contiene detto evaporatore, è uno scambiatore del tipo gas/gas. The common element and characteristic of these apparatuses consists in the fact that not one but two heat exchangers are used; the first heat exchanger, which does not contain said evaporator, is a gas / gas type exchanger.

Un suo primo ramo viene fatto attraversare dal flusso di aria ancora calda ed umida prima di essere immessa in detto primo scambiatore; il relativo secondo ramo viene fatto attraversare dal flusso di aria in uscita dal primo scambiatore di calore. A first branch of it is made to pass through by the flow of still hot and humid air before being introduced into said first exchanger; the relative second branch is made to pass through by the flow of air leaving the first heat exchanger.

La funzione di detto primo scambiatore di calore è duplice, e nota: The function of said first heat exchanger is twofold, and it is known:

- la prima funzione è di pre-raffreddare il flusso di aria compressa prima di entrare nel primo scambiatore, con l’evidente scopo di ottenere un risparmio energetico poiché la quantità di calore che deve essere sottratta al flusso di aria compressa per raggiungere il relativo punto di rugiada viene ridotta in funzione diretta (anche se non proporzionale) dell’abbassamento della temperatura dell’aria all’ingresso del primo scambiatore; pertanto meno calore viene sottratto all’aria compressa, inferiore sarà la richiesta energetica da parte del circuito refrigerante; - the first function is to pre-cool the compressed air flow before entering the first exchanger, with the obvious purpose of obtaining energy savings since the amount of heat that must be subtracted from the compressed air flow to reach the relative point dew point is reduced as a direct function (even if not proportional) of the lowering of the air temperature at the inlet of the first exchanger; therefore the less heat is removed from the compressed air, the lower the energy demand from the refrigerant circuit will be;

- la seconda funzione consiste nel riscaldare l’aria compressa in uscita dal secondo scambiatore di calore; infatti questa aria, appena deumidificata, si trova ad una temperatura usualmente molto bassa, e spesso non utilizzabile proprio per tale motivo, infatti essa può dar luogo a ghiacciamenti, condensazione esterne in altre parti etc. - the second function consists in heating the compressed air coming out of the second heat exchanger; in fact this air, just dehumidified, is usually at a very low temperature, and often not usable for this reason, in fact it can give rise to freezing, external condensation in other parts etc.

Notoriamente detta funzione di riscaldamento viene affidata appunto al flusso di aria in entrata nel primo scambiatore di calore a monte del secondo scambiatore, poiché detta funzione di scambio risulta del tutto vantaggiosa per entrambi i flussi di aria, e viene ottenuta senza alcun costo energetico, ed anzi il pre-raffreddamento dell’aria consente, come spiegato sopra un sicura risparmio energetico. It is known that this heating function is entrusted precisely to the flow of air entering the first heat exchanger upstream of the second exchanger, since said exchange function is entirely advantageous for both air flows, and is obtained without any energy cost, and on the contrary, the pre-cooling of the air allows, as explained above, a certain energy saving.

Dal brevetto EP 1 464 887 A1 è noto un apparato per la deumidificazione di un flusso di aria umida compressa; esso comprende un primo scambiatore ed un secondo scambiatore posti in verticale uno sull’altro, ed in cui tra i due scambiatori è disposto un compartimento (compartment 38) che, oltre ad isolare i due scambiatori tra loro, serve soprattutto per consentire che il flusso di aria di ritorno dal secondo scambiatore 30, e lungo il condotto in risalita 22 (second channel 22), si inserisca tra detti due scambiatori di calore in modo da poter di nuovo attraversare il primo scambiatore di calore (24), esercitando quindi la funzione di raffreddamento dell’uria umida in ingresso, come sopra spiegato. From the patent EP 1 464 887 A1 an apparatus for the dehumidification of a flow of compressed humid air is known; it comprises a first exchanger and a second exchanger placed vertically on top of each other, and in which a compartment (compartment 38) is arranged between the two exchangers which, in addition to isolating the two exchangers from each other, serves above all to allow the flow of return air from the second exchanger 30, and along the rising duct 22 (second channel 22), is inserted between said two heat exchangers so as to be able to pass through the first heat exchanger (24) again, thus exercising the function cooling of the incoming wet urine, as explained above.

Tuttavia la circostanza che detto condotto di risalita 22 si trovi del tutto adiacente al secondo scambiatore di calore genera un inconveniente facilmente identificabile; infatti l’aria che percorre detto condotto 22 è generalmente più calda della parete in comune con il secondo scambiatore di calore e pertanto essa tende ad essere leggermente raffreddata. However, the circumstance that said rising duct 22 is completely adjacent to the second heat exchanger generates an easily identifiable drawback; in fact the air that runs through said duct 22 is generally warmer than the wall in common with the second heat exchanger and therefore it tends to be slightly cooled.

Tale fatto risulta negativo dal punto di vista del rendimento del deumidificatore per il fatto che questo secondo scambiatore di calore viene conseguentemente riscaldato, sia pure di poco. This fact is negative from the point of view of the efficiency of the dehumidifier due to the fact that this second heat exchanger is consequently heated, albeit slightly.

Come conseguenza finale esso riduce il suo rendimento energetico. As a final consequence it reduces its energy yield.

Dal brevetto (domanda di Modello di Utilità) No. PN2011U 000024 è noto un tipo di deumidificatore che presenta alcune analogie con quello appena citato e discusso; in particolare ipotizzando che in questo caso la temperatura del bagno (4) sia sostanzialmente costante, essa si trova ad una temperatura inferiore della parete del contenitore 3. From the patent (Utility Model application) No. PN2011U 000024 a type of dehumidifier is known which has some similarities with the one just mentioned and discussed; in particular, assuming that in this case the temperature of the bath (4) is substantially constant, it is at a lower temperature than the wall of the container 3.

Pertanto anche in questo caso la temperatura del bagno ne viene influenzata in senso negativo, cioè essa ne viene aumentata. Therefore also in this case the temperature of the bath is influenced in a negative sense, ie it is increased by it.

Inoltre in detto brevetto si descrive una soluzione n cui sono disposte delle “zone di transizione” occupate da una pluralità di condotti a ventaglio realizzati in modo che il flusso si diriga da una bocca di entrata/uscita ad una pluralità di canali paralleli e disposti in modo sostanzialmente complanare mediante una corrispondente pluralità di canali disposti inclinati rispetto a detti canali paralleli, ed a ventaglio tra loro. Furthermore, said patent describes a solution in which "transition zones" are arranged, occupied by a plurality of fan-shaped ducts made in such a way that the flow is directed from an inlet / outlet to a plurality of parallel channels and arranged in substantially coplanar by means of a corresponding plurality of channels arranged inclined with respect to said parallel channels, and fan-shaped to each other.

Tale soluzione, benché efficace, tuttavia si presenta complicata dal punto di vista costruttivo e molto onerosa; tale limite è assolutamente inaccettabile in un settore merceologico altamente competitivo come quello in discussione. Although this solution is effective, it is nevertheless complicated from the constructive point of view and very onerous; this limit is absolutely unacceptable in a highly competitive product sector such as the one under discussion.

Sarebbe quindi desiderabile, ed è scopo principale della presente invenzione, di realizzare un tipo di apparato di deumidificazione atto a migliorare il rendimento energetico rispetto alla tecnica nota, che sia compatto e che sia realizzabile in modo semplice con materiali e tecniche note e facilmente ed economicamente disponibili. It would therefore be desirable, and it is the main object of the present invention, to provide a type of dehumidification apparatus suitable for improving the energy efficiency with respect to the known art, which is compact and which can be produced in a simple way with known materials and techniques and easily and economically. available.

Tale scopo viene conseguito da un deumidificatore realizzato secondo le rivendicazioni allegate. This object is achieved by a dehumidifier made according to the attached claims.

Caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno evidenti dalla descrizione che segue, a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui: Characteristics and advantages of the invention will become clear from the following description, by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

� la Figura 1 mostra una vista in sezione piana di un tipo di apparato di<deumidificazione secondo l’invenzione,>� Figure 1 shows a flat sectional view of a type of <dehumidification apparatus according to the invention,>

� la Figura 2 mostra una vista secondo la sezione A-A di fig.1, Figure 2 shows a view according to section A-A of fig. 1,

<� la Figura 3 mostra una vista secondo il piano di sezione B-B di fig. 1,><Figure 3 shows a view according to the section plane B-B of fig. 1,>

<� la Fig. 4 mostra una vista in prospettiva e secondo la sezione C – C di fig. 2,>� la Fig. 5 mostra una vista in prospettiva e secondo la sezione D – D di fig. 2, � la Fig. 6 mostra una vista ingrandita e semplificata di una porzione della fig. 5, � la Fig. 7 mostra una vista in sezione prospettica e schematica di un ingrandimento<di una parte dell’apparato di fig. 1,><Fig. 4 shows a perspective view and according to the section C - C of fig. 2,> - Fig. 5 shows a perspective view and according to the section D - D of fig. 2, Fig. 6 shows an enlarged and simplified view of a portion of Fig. 5, Fig. 7 shows a perspective and schematic sectional view of an enlargement <of a part of the apparatus of fig. 1,>

� la Fig. 8 mostra una vista in sezione piana frontale della stessa parte, secondo il<piano di sezione H – H di fig. 7,>Fig. 8 shows a frontal sectional view of the same part, according to the section plane H - H of fig. 7,>

� la Fig. 9 mostra una vista in sezione piana frontale della stessa parte e secondo il<piano di sezione K – K di Fig. 7,>� Fig. 9 shows a frontal sectional view of the same part and according to the <section plane K - K of Fig. 7,>

� le Figure 10A, 10B, 10C e 10D mostrano rispettive viste in proiezione pianafrontale, in sezione, in prospettiva ed in proiezione laterale di un dispositivo del<trovato,>Figures 10A, 10B, 10C and 10D show respective views in frontal, sectional, perspective and lateral projection of a device of the <invention,>

� le Figure 11A, 11B, 11C e 11D mostrano rispettive viste in proiezione pianafrontale, in sezione, in prospettiva ed in proiezione laterale di una perfezionata<forma di realizzazione de dispositivo del medesimo dispositivo,>Figures 11A, 11B, 11C and 11D show respective views in planfrontal projection, in section, in perspective and in lateral projection of an improved <embodiment of the device of the same device,>

� la Fig. 12 mostra una vista semplificate in prospettiva del secondo scambiatore dicalore 2, in cui un dispositivo di immissione del liquido refrigerante è illustrato parzialmente in sezione, Fig. 12 shows a simplified perspective view of the second heat exchanger 2, in which a coolant inlet device is shown partially in section,

� la Fig. 13 mostra una ulteriore forma di realizzazione di un apparecchio per<deumidificare, rappresentato in modo simile alla Fig. 4,>Fig. 13 shows a further embodiment of an apparatus for <dehumidifying, represented in a similar way to Fig. 4,>

� la Fig. 14 mostra la forma di realizzazione dell’apparecchio per deumidificare<mostrato nella Fig. 13, rappresentato in modo simile alla Fig. 5,>� Fig. 14 shows the embodiment of the appliance for dehumidifying <shown in Fig. 13, represented in a similar way to Fig. 5,>

� le Figure 15A e 15B mostrano l’apparecchio delle rispettive figure 13 e 14,rappresentato con rispettive proiezioni su un piano parallelo ai piani di scorrimento dei flussi nei primo e secondo scambiatore di calore. Figures 15A and 15B show the apparatus of the respective figures 13 and 14, represented with respective projections on a plane parallel to the flow planes in the first and second heat exchanger.

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Nel seguito della descrizione potranno essere utilizzati termini come “sopra”, “sotto” “in alto”, “in basso”, “inferiore”; l’esperto del settore non avrà alcuna difficoltà a comprendere che tali termini si riferiscono all’orientamento dell’apparecchio nel suo assetto normale di lavoro, del tutto evidente dalle figure allegate, e pertanto questi termini, lungi dal generare incertezze interpretative, servono invece per spiegare e definire con maggior chiarezza e semplicità il contenuto dell’invenzione. Terms such as "above", "below" "above", "below", "below" may be used in the description below; the skilled in the art will have no difficulty in understanding that these terms refer to the orientation of the apparatus in its normal working set-up, which is quite evident from the attached figures, and therefore these terms, far from generating interpretative uncertainties, instead serve to explain and define the content of the invention with greater clarity and simplicity.

Con riferimento alla figure, un apparecchio per deumidificare e post-riscaldare un flusso di gas, preferibilmente aria compressa, realizzato secondo la tecnica nota, comprende: With reference to the figures, an apparatus for dehumidifying and post-heating a flow of gas, preferably compressed air, made according to the known art, comprises:

- un primo scambiatore di calore 1 atto a pre-raffreddare e successivamente riscaldare detto flusso di gas, - a first heat exchanger 1 adapted to pre-cool and subsequently heat said gas flow,

- un secondo scambiatore di calore 2 per raffreddare fino ad una temperatura inferiore alla relativa temperatura di rugiada, e per condensare la umidità ivi contenuta, - a second heat exchanger 2 to cool down to a temperature below the relative dew point, and to condense the humidity contained therein,

- mezzi per fornire e distribuire una portata di fluido refrigerante a detto secondo scambiatore di calore 2, e per convogliare il refrigerante in uscita da questo; tali mezzi sono convenzionalmente un circuito evaporatore 3 facente parte di un circuito di raffreddamento esterno, non mostrato, realizzato e disposto per raffreddare detto fluido refrigerante, ed un distributore 30 atto a distribuire il fluido refrigerante prodotto da detto circuito di raffreddamento alla pluralità dei condotti che costituiscono detto circuito evaporatore 3. - means for supplying and distributing a flow rate of refrigerant fluid to said second heat exchanger 2, and for conveying the refrigerant leaving it; these means are conventionally an evaporator circuit 3 forming part of an external cooling circuit, not shown, made and arranged to cool said refrigerant fluid, and a distributor 30 adapted to distribute the refrigerant fluid produced by said cooling circuit to the plurality of ducts which constitute said evaporator circuit 3.

Il percorso del gas da de-umidificare è simbolicamente rappresentato dalla freccia “A” nelle figure 4 e 5, mentre il percorso del fluido refrigerante è simbolicamente rappresentato dalla freccia “B”. The path of the gas to be dehumidified is symbolically represented by the arrow “A” in figures 4 and 5, while the path of the refrigerant fluid is symbolically represented by the arrow “B”.

Inoltre, secondo la tecnica nota, viene disposta una camera di raccolta 20, costituita sostanzialmente da una camera vuota ed atta alla raccolta dell’umidità contenuta in detto gas, e disposta nel flusso di gas a valle del secondo scambiatore di calore 2. Furthermore, according to the known art, a collection chamber 20 is arranged, consisting substantially of an empty chamber and suitable for collecting the humidity contained in said gas, and arranged in the gas flow downstream of the second heat exchanger 2.

Con riferimento alle figure da 1 a 9, il primo scambiatore di calore 1 è realizzato in modo in sé noto e comprende due distinti assiemi di condotti 10, 11 atti allo scambio termico reciproco, in cui: With reference to Figures 1 to 9, the first heat exchanger 1 is made in a per se known manner and comprises two distinct sets of ducts 10, 11 suitable for mutual heat exchange, in which:

- un primo assieme di condotti 10 viene percorso da detto flusso di gas da deumidificare, proveniente da un relativo bocchettone di ingresso 25, - a first assembly of ducts 10 is traversed by said flow of gas to be dehumidified, coming from a relative inlet port 25,

- un secondo assieme di condotti 11 viene percorso da detto flusso di gas già deumidificato ed è diretto ad un relativo bocchettone di uscita 26. - a second assembly of ducts 11 is traversed by said flow of already dehumidified gas and is directed to a relative outlet union 26.

Detti assiemi sono di tipo del tutto convenzionale, e ciascuno dei relativi condotti 10 e 11 forma un elemento a sviluppo piano, generalmente sottile e sostanzialmente un radiatore; inoltre detti condotti 10, 11 sono una pluralità, e sono disposti a contatto ed in modo alternato tra loro, così da esaltare il reciproco scambio termico, in modo in sé noto. Said assemblies are of the wholly conventional type, and each of the relative ducts 10 and 11 forms a flat, generally thin element and substantially a radiator; furthermore, said ducts 10, 11 are a plurality, and are arranged in contact and alternating with each other, so as to enhance the reciprocal heat exchange, in a per se known manner.

Il secondo scambiatore di calore 2 è realizzato in modo del tutto simile e comprende due distinti assiemi di condotti 12, 13 e ciascuno dei relativi condotti forma un elemento a sviluppo piano, generalmente sottile e sostanzialmente un radiatore; inoltre detti condotti 12, 13 sono una pluralità, e sono disposti a contatto ed in modo alternato tra loro, così da esaltare il reciproco scambio termico, in modo in sé noto. The second heat exchanger 2 is made in a completely similar way and comprises two distinct assemblies of ducts 12, 13 and each of the relative ducts forms a flat, generally thin element and substantially a radiator; furthermore, said ducts 12, 13 are a plurality, and are arranged in contact and alternating with each other, so as to enhance the mutual heat exchange, in a per se known manner.

Ciascun condotto 12 è semplicemente la continuazione di un rispettivo condotto 10, e pertanto viene percorso dallo stesso flusso di gas da deumidificare, mentre ciascun quarto condotto 13 è percorso dal fluido di raffreddamento. Each conduit 12 is simply the continuation of a respective conduit 10, and therefore is traversed by the same flow of gas to be dehumidified, while each fourth conduit 13 is traversed by the cooling fluid.

E’ quindi evidente che l’assieme di detti quarti condotti 13 costituisce detto evaporatore 3. It is therefore evident that the assembly of said fourth ducts 13 constitutes said evaporator 3.

Questo viene alimentato dall’esterno da un flusso di fluido raffreddante, prodotto da un opportuno circuito frigorifero, non mostrato, e che si immette in detto evaporatore 3 mediante detto distributore 30, su quale sarà in seguito specificato un rispettivo perfezionamento. This is fed from the outside by a flow of cooling fluid, produced by an appropriate refrigeration circuit, not shown, and which enters said evaporator 3 by means of said distributor 30, on which a respective improvement will be specified below.

Secondo le figure, detto primo e detto secondo scambiatore di calore sono contenuti in una scatola esterna 40 su cui sono montati detto bocchettone di entrata 25 e detto bocchettone di uscita 26. According to the figures, said first and second heat exchanger are contained in an external box 40 on which said inlet port 25 and said outlet port 26 are mounted.

Inoltre una porzione di transito 50 (vedi Figure 1 e 6), contenuta in detta scatola esterna, viene interposta tra detto primo e detto secondo scambiatore di calore; lo scopo di detta porzione di transito è: Furthermore, a transit portion 50 (see Figures 1 and 6), contained in said external box, is interposed between said first and said second heat exchanger; the purpose of said transit portion is:

- consentire l’attraversamento ed il passaggio del gas da deumidificare tra detto primo e detto secondo condensatore, - allow the crossing and passage of the gas to be dehumidified between said first and said second condenser,

- consentire di separare detti due scambiatori di calore, - allow to separate said two heat exchangers,

- ed infine anche consentire di immettere in detto primo scambiatore 1 l’aria asciutta di ritorno, allo scopo di pre-raffreddare l’aria umida in ingresso. - and finally also allow the dry return air to be introduced into said first exchanger 1, in order to pre-cool the humid incoming air.

Subito a valle di detto secondo scambiatore di calore 2 viene quindi disposta una camera di raccolta 20, che quindi funzionalmente costituisce una parte del condotto in generale del gas de-umidificato. Immediately downstream of said second heat exchanger 2 there is therefore arranged a collection chamber 20, which therefore functionally constitutes a part of the generally de-humidified gas duct.

Affinché il flusso di aria de-umidificato possa ritornare al primo scambiatore di calore 1, è noto disporre un percorso di ritorno da detta camera di raccolta 20, oppure da una zona subito a valle di detto secondo scambiatore 2, che diriga detto flusso direttamente all’entrata del primo scambiatore 1, ma naturalmente in senso opposto, e quindi dal lato opposto rispetto al lato da cui entra l’aria umida. In order for the dehumidified air flow to return to the first heat exchanger 1, it is known to arrange a return path from said collection chamber 20, or from an area immediately downstream of said second exchanger 2, which directs said flow directly to the inlet of the first exchanger 1, but naturally in the opposite direction, and therefore on the opposite side with respect to the side from which the humid air enters.

Allo scopo tuttavia di evitare gli inconvenienti segnalati, detto percorso di ritorno viene ideato e realizzato in modo termicamente separato da detta scatola esterna 40, ed in particolare dalla parte di detta scatola in cui è alloggiato il secondo scambiatore 2. However, in order to avoid the aforementioned drawbacks, said return path is designed and constructed in a thermally separate way from said external box 40, and in particular from the part of said box in which the second exchanger 2 is housed.

Come chiaramente mostrato nelle figure da 1 a 5, tale soluzione si realizza se detto percorso di ritorno viene realizzato come un canale di ritorno 29 del tutto separato e distinto, meccanicamente e geometricamente, da detta scatola 40, e naturalmente esterno a questa. As clearly shown in Figures 1 to 5, this solution is achieved if said return path is realized as a return channel 29 which is completely separate and distinct, mechanically and geometrically, from said box 40, and naturally external to it.

Naturalmente detto canale di ritorno 29 conduce in detta porzione di transito 50 per immettervi il flusso di aria asciutta, come sopra spiegato. Naturally, said return channel 29 leads into said transit portion 50 to introduce the flow of dry air therein, as explained above.

Vantaggiosamente, detto canale di ritorno non inizia direttamente a valle del secondo scambiatore di calore 2, ma esso parte da una posizione a valle di detta camera di raccolta 20, così da consentire il massimo percorso all’aria in uscita dal secondo scambiatore di scaricare l’umidità contenuta, prima di entrare nel canale di ritorno, dove detta perdita di umidità è sostanzialmente impedita. Advantageously, said return channel does not start directly downstream of the second heat exchanger 2, but it starts from a position downstream of said collection chamber 20, so as to allow the maximum path for the air leaving the second exchanger to discharge the contained humidity, before entering the return channel, where said loss of humidity is substantially prevented.

Con riferimento alle Figure 1, 4 e 5, risulta inoltre vantaggioso che in detta camera di raccolta 20 venga inserito un particolare setto 21 a maglie molto fini, ma naturalmente permeabile al gas; lo scopo di detto setto, in sé noto (demister) è di favorire ed accelerare la condensazione di umidità che attraversa la camera di raccolta 20, e di convogliarla in basso verso mezzi di raccolta ed evacuazione, non mostrati. With reference to Figures 1, 4 and 5, it is also advantageous that a particular septum 21 with very fine meshes, but naturally permeable to gas, is inserted in said collection chamber 20; the purpose of said septum, per se known (demister) is to favor and accelerate the condensation of humidity which passes through the collection chamber 20, and to convey it downwards towards collection and evacuation means, not shown.

Con riferimento alle Figure da 6 a 9 detta porzione di transito 50 generalmente comprende quella parte, contenuta in detta scatola esterna 40, contenente i dispositivi che: With reference to Figures 6 to 9, said transit portion 50 generally comprises that part, contained in said external box 40, containing the devices which:

- connettono il primo scambiatore di calore al secondo scambiatore di calore, - consentono l’inserimento dell’aria de-umidificata di nuovo nel primo scambiatore, per il pre-raffreddamento dell’aria umida in ingresso, e - connect the first heat exchanger to the second heat exchanger, - allow the insertion of de-humidified air back into the first exchanger, for the pre-cooling of the incoming humid air, and

- formano la zona in cui viene immesso il liquido di raffreddamento per l’evaporatore 3 che costituisce una parte del secondo evaporatore 2. - form the area into which the cooling liquid for evaporator 3 is introduced, which forms a part of the second evaporator 2.

Allo scopo, detta porzione di transito 50 comprende: For this purpose, said transit portion 50 comprises:

- più settori sostanzialmente simili S1, S2, S3…, in cui ciascun settore è composto da: - several substantially similar sectors S1, S2, S3 ..., in which each sector is composed of:

a) il condotto 10A di gas umido proveniente da un rispettivo di detti primi condotti 10 di detto primo scambiatore 1, e che costituisce la connessione che si immette in un rispettivo terzo condotto 12 di detto secondo scambiatore di calore 2, a) the wet gas duct 10A coming from a respective of said first ducts 10 of said first exchanger 1, and which constitutes the connection that enters a respective third duct 12 of said second heat exchanger 2,

b) una prima camera vuota 33 associata ed in comunicazione con un rispettivo secondo condotto 11, e dotata di una rispettiva porta di accesso 33A verso l’esterno, disposta lateralmente, b) a first empty chamber 33 associated and in communication with a respective second conduit 11, and equipped with a respective access door 33A towards the outside, arranged laterally,

c) una seconda camera vuota 34 associata ed in comunicazione con un rispettivo quarto condotto 13, e dotata di una rispettiva porta di alimentazione 34A dall’esterno, anch’essa disposta lateralmente, ma dalla faccia opposta della porta di accesso 33A; c) a second empty chamber 34 associated and in communication with a respective fourth duct 13, and equipped with a respective power door 34A from the outside, also arranged laterally, but on the opposite face of the access door 33A;

d) un elemento di separazione 35 interposto tra detta prima 33 e detta seconda camera vuota 34. d) a separation element 35 interposed between said first 33 and said second empty chamber 34.

In pratica ciascuna di dette camere ha due accessi, e cioè uno di detti condotti ed una di dette porte di accesso o di alimentazione; per il resto, dette camere sono chiuse e non intercomunicanti, essendo generalmente racchiuse, oltre che dai dispositivi appena detti, dai percorsi 10A dei settori adiacenti da entrambi i lati, come appena detto. In practice, each of said chambers has two accesses, namely one of said conduits and one of said access or supply doors; for the rest, said chambers are closed and not intercommunicating, being generally enclosed, as well as by the devices just mentioned, by the paths 10A of the adjacent sectors on both sides, as just said.

Come si vede dalle figure il canale di ritorno 29 si immette in dette prime camere vuote 33 accedendo dalla rispettiva pluralità di porte di accesso laterali 33A. As can be seen from the figures, the return channel 29 enters said first empty chambers 33 by accessing from the respective plurality of lateral access doors 33A.

Inoltre dette prima e seconda camera 33, 34 sono chiuse verso l’esterno, nelle facce opposte a dette rispettive porte 33A, 34A, da opportuni elementi, preferibilmente costituiti da rispettive opportune parti 41, 42 delle pareti di detta scatola esterna 40. Furthermore, said first and second chambers 33, 34 are closed towards the outside, in the faces opposite to said respective doors 33A, 34A, by suitable elements, preferably consisting of respective appropriate parts 41, 42 of the walls of said external box 40.

Con riferimento alle Figure da 10A a 10D, detti mezzi di raffreddamento comprendono un elemento distributore 36 esteso ed applicato sulla faccia esterna di detta scatola esterna 40 in corrispondenza di dette seconde camere vuote, ed in particolare sulle rispettive porte di accesso 34A. With reference to Figures 10A to 10D, said cooling means comprise a distributor element 36 extended and applied to the external face of said external box 40 in correspondence with said second empty chambers, and in particular on the respective access doors 34A.

In tal modo il gas di raffreddamento può passare da detto distributore a dette seconde camere vuote, e da qui immettersi nei quarti condotti 13, il cui assieme costituisce l’evaporatore. In this way, the cooling gas can pass from said distributor to said second empty chambers, and from here enter the fourth ducts 13, the whole of which constitutes the evaporator.

Per quanto riguarda la modalità con cui è realizzato e funziona detto elemento distributore 36, esso comprende un corpo internamente cavo 37, aperto verso l’esterno e che si estende per sostanzialmente l’intera superficie verso l’esterno di tutte dette porte di alimentazione 34A. As regards the way in which said distributor element 36 is made and functions, it comprises an internally hollow body 37, open towards the outside and which substantially extends the entire surface towards the outside of all said supply ports 34A .

In tal modo esso copre con detto suo corpo cavo 37 l’intera estensione di dette porte di alimentazione 34A, consentendo così il transito regolare del fluido di raffreddamento dai condotti, non mostrati, che portano tale fluido a dette seconde camere vuote. In this way it covers with its hollow body 37 the entire extension of said supply ports 34A, thus allowing the regular transit of the cooling fluid from the ducts, not shown, which carry this fluid to said second empty chambers.

In pratica il percorso del fluido di raffreddamento è il seguente: In practice, the path of the cooling fluid is as follows:

- dai condotti che portano il fluido di raffreddamento a detto corpo cavo 37, - da questo alle varie porte di alimentazione 34A, - from the ducts which carry the cooling fluid to said hollow body 37, - from this to the various supply ports 34A,

- da queste alle rispettive seconde camere vuote 34, e - from these to the respective second empty chambers 34, e

- da queste ai rispettivi quarti condotti 13, per formare l’evaporatore. - from these to the respective fourth ducts 13, to form the evaporator.

Con riferimento alle Figure da 11A a 11D, un utile perfezionamento di detto distributore 37 consiste nel chiudere detto corpo cavo 37 con un elemento piano di separazione 38, sul quale viene realizzata una apertura 39 in posizione centrale. With reference to Figures 11A to 11D, a useful improvement of said distributor 37 consists in closing said hollow body 37 with a flat separating element 38, on which an opening 39 is made in a central position.

Inoltre all’esterno di detto elemento piano di separazione 38 viene lasciato un ulteriore stretto alloggiamento incavato 38A, in cui possa defluire il liquido di raffreddamento prima di poter accedere, da questo, alle varie porte di accesso 34A. Furthermore, a further narrow recessed housing 38A is left outside of said flat separation element 38, in which the cooling liquid can flow before being able to access, from this, the various access doors 34A.

La ragione di questo perfezionamento consiste nel fatto che, senza detto piano di separazione 38, può succedere che il fluido di raffreddamento raggiunga in modo irregolare le varie porte di accesso 34A a causa della loro posizione, specie se poste in verticale e nelle posizioni più esterne. The reason for this improvement consists in the fact that, without said separation plane 38, it can happen that the cooling fluid reaches the various access doors 34A in an irregular way due to their position, especially if placed vertically and in the outermost positions. .

Invece con la soluzione presente la presenza del piano 38 e del foro centrale 39 consente di ridurre o eliminare tale inconveniente, attraverso detto alloggiamento incavato 38A che assicura di poter distribuire il liquido in modo quasi “laminare” e quindi molto più regolare ed uniforme. On the other hand, with the present solution, the presence of the surface 38 and the central hole 39 allows this drawback to be reduced or eliminated, through said recessed housing 38A which ensures that the liquid can be distributed in an almost "laminar" manner and therefore much more regular and uniform.

Con riferimento alle Figure 12 e 13, viene mostrato come detto elemento distributore 36 viene applicato sopra le bocche di alimentazione 34A del secondo scambiatore 2, in modo che esso “copra” completamente e tutte dette bocche 34A. In particolare la Fig.13 mostra che dette bocche 34A, opportunamente segnate da relativo tratto rigato, sono alternate a relativi strati i quali sono costituiti da rispettivi tratti di condotto 10A. With reference to Figures 12 and 13, it is shown how said distributor element 36 is applied over the supply openings 34A of the second exchanger 2, so that it completely "covers" all said openings 34A. In particular, Fig. 13 shows that said openings 34A, suitably marked by a relative striped section, are alternated with relative layers which are constituted by respective sections of duct 10A.

E’ stato tuttavia rilevato che la produzione dei due corpi distinti costituiti dalla camera di raccolta 20 e dal tubo di ritorno 29, ed il loro assiemaggio, genera un inconveniente dovuto al fatto che in sostanza detti due corpi sono entrambi deputati a condurre il gas raffreddato e de-umidificato, in uscita dal secondo scambiatore 2, di nuovo dentro il primo scambiatore 1. However, it has been found that the production of the two distinct bodies consisting of the collection chamber 20 and the return pipe 29, and their assembly, generates a drawback due to the fact that essentially said two bodies are both appointed to conduct the cooled gas. and de-humidified, leaving the second exchanger 2, back inside the first exchanger 1.

Pertanto risulta che la funzione di puro e solo trasporto del condotto di ritorno 29 potrebbe essere vantaggiosamente eseguita dalla sola camera di raccolta 20, purché naturalmente detta camera di raccolta sia opportunamente sagomata, dimensionata e disposta rispetto a detta scatola esterna 40. Therefore, it appears that the function of pure and only transport of the return duct 29 could be advantageously performed by the collection chamber 20 alone, provided of course that said collection chamber is suitably shaped, dimensioned and arranged with respect to said external box 40.

Con riferimento quindi alle Figure 13, 14, 15A e 15B, un ulteriore e particolarmente vantaggioso perfezionamento è ottenibile dal fatto che detta camera di raccolta 20 viene dimensionata e disposta in modo che la sua porta di uscita si inserisca, e sostanzialmente coincida, con la relativa bocca di immissione 61 in detta porzione di transito 50. With reference therefore to Figures 13, 14, 15A and 15B, a further and particularly advantageous improvement can be obtained from the fact that said collection chamber 20 is sized and arranged so that its exit door fits into, and substantially coincides, with the relative inlet mouth 61 in said transit portion 50.

Più precisamente detta camera di raccolta 20 viene ad essere connessa a detta scatola esterna 40 in due zone distinte, e cioè: More precisely, said collection chamber 20 is connected to said external box 40 in two distinct areas, namely:

- nella bocca di uscita 60 posta lateralmente in una zona di estremità di detta scatola esterna 40, ed in cui sboccano detti terzi condotti 12, - in the outlet mouth 60 placed laterally in an end zone of said external box 40, and into which said third ducts 12 open,

- e nella zona in cui è disposta la bocca di immissione 60 di detta camera di raccolta 20 nella porzione di transito 50, già descritta, la quale porzione di transito è disposta in posizione intermedia di detta scatola esterna 40. - and in the area in which the inlet mouth 60 of said collection chamber 20 is arranged in the transit portion 50, already described, which transit portion is arranged in an intermediate position of said external box 40.

Come mostrato in particolare nelle figure 15A e 15B, detta camera di raccolta 20, nella presente forma di realizzazione, è separata meccanicamente e spazialmente dal corpo della scatola esterna 40, allo scopo di evitare una “contaminazione” termica tra detti due corpi 20 e 40. As shown in particular in Figures 15A and 15B, said collection chamber 20, in the present embodiment, is mechanically and spatially separated from the body of the outer box 40, in order to avoid thermal "contamination" between said two bodies 20 and 40 .

Nelle citate figure si osserva che detta separazione meccanica è realizzata mediante uno spazio vuoto 63 interposto tra detti corpi 20 e 40, naturalmente con esclusione delle porte di immissione 61 e detta bocca di uscita 60, appena sopra descritte. In the aforementioned figures it can be observed that said mechanical separation is achieved by means of an empty space 63 interposed between said bodies 20 and 40, naturally with the exclusion of the inlet doors 61 and said outlet mouth 60, just described above.

Inoltre, per accorciare e rendere più compatto l’assieme così realizzato, risulta anche preferibile che detta bocca di uscita 60 venga disposta lateralmente, nella relativa zona di estremità di detta scatola esterna 40, così che detto gas da de-umidificare in uscita da detto terzo condotto 12 attraversa detta bocca di uscita 60 con una direzione sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione di detto terzo condotto 12. Furthermore, in order to shorten and make the assembly thus made more compact, it is also preferable that said outlet mouth 60 is arranged laterally, in the relative end zone of said external box 40, so that said gas to be dehumidified at the outlet of said third duct 12 passes through said outlet mouth 60 with a direction substantially orthogonal with respect to the direction of said third duct 12.

Inoltre sarà anche preferibile che detta bocca di immissione 61, con cui detta camera di raccolta 20 si riunisce a detta scatola esterna 40, si congiunga a detta porzione di transito 50 immettendosi direttamente in dette prime camere vuote 33. Furthermore, it will also be preferable that said inlet 61, with which said collection chamber 20 joins said external box 40, joins said transit portion 50 entering directly into said first empty chambers 33.

RIVENDICAZIONI

1) Apparecchio per deumidificare e post-riscaldare un flusso di gas, preferibilmente aria compressa, comprendente: 1) Apparatus for dehumidifying and post-heating a flow of gas, preferably compressed air, comprising:

- una scatola esterna (40) dotata di primi mezzi (25) per l’ingresso di aria umida, e di secondi mezzi (26) per l’uscita di aria raffreddata e de-umidificata, - an external box (40) equipped with first means (25) for the entry of humid air, and with second means (26) for the exit of cooled and de-humidified air,

- un percorso di attraversamento (A) di detta aria compressa tra detti mezzi di ingresso (25) e detti mezzi di uscita (26), - a crossing path (A) of said compressed air between said inlet means (25) and said outlet means (26),

- un primo scambiatore di calore (1) disposto lungo detto percorso (A) ed atto a pre-raffreddare e successivamente riscaldare detto flusso di gas, e comprendente due distinti assiemi di condotti atti allo scambio termico reciproco, in cui un primo assieme di condotti (10) viene percorso da detto flusso di gas da deumidificare, proveniente da detti primi mezzi, - a first heat exchanger (1) arranged along said path (A) and adapted to pre-cool and subsequently heat said gas flow, and comprising two distinct assemblies of ducts suitable for mutual heat exchange, in which a first assembly of ducts (10) is traversed by said flow of gas to be dehumidified, coming from said first means,

- un secondo assieme (11) viene percorso da detto flusso di gas già deumidificato ed è diretto a detti secondi mezzi (26) - a second assembly (11) is crossed by said flow of already dehumidified gas and is directed to said second means (26)

- un secondo scambiatore di calore (2) disposto a valle di detto primo scambiatore di calore (1) ed atto a raffreddare detto gas ed a condensare l’umidità ivi contenuta, e comprendente due distinti assiemi di condotti, ciascuno di detti assiemi (12, 13) comprendenti terzi e quarti condotti, - a second heat exchanger (2) arranged downstream of said first heat exchanger (1) and able to cool said gas and condense the humidity contained therein, and comprising two distinct assemblies of ducts, each of said assemblies (12 , 13) including third and fourth ducts,

- in cui un condotto di detto terzo assieme (12) è percorso da detto flusso di gas da deumidificare e proveniente da detti primi condotti (10), - in which a duct of said third assembly (12) is traversed by said flow of gas to be dehumidified and coming from said first ducts (10),

- ed in cui un condotto di detto quarto assieme (13) è termicamente associato ad un rispettivo terzo condotto, ed è atto ad essere alimentato da un flusso di fluido refrigerante (B) ed a convogliare il refrigerante in uscita da questo, - and in which a duct of said fourth assembly (13) is thermally associated with a respective third duct, and is adapted to be fed by a flow of refrigerant fluid (B) and to convey the refrigerant leaving it,

- una camera di raccolta (20) atta alla intercettazione e raccolta dell’umidità condensata in detto secondo scambiatore (2), ed attraversata da detto flusso di gas, e disposta a valle di detto secondo scambiatore di calore (2), - a collection chamber (20) suitable for interception and collection of the condensed humidity in said second exchanger (2), and crossed by said gas flow, and arranged downstream of said second heat exchanger (2),

- un canale di ritorno disposto lungo detto percorso di attraversamento (A), a valle di detta camera di raccolta (20), - a return channel arranged along said crossing path (A), downstream of said collection chamber (20),

- una porzione di transito (50) contenuta in detta scatola esterna, interposta tra - a transit portion (50) contained in said external box, interposed between

Claims

said first and said second heat exchanger, and crossed by the following gas flows: - a flow of gas coming from said first heat exchanger (1) and directed to said second heat exchanger (2), - a flow of gas coming from said cooling means and directed to said second heat exchanger, characterized in that it also includes a return path arranged along said crossing path (A), which: - is not contiguous to said second heat exchanger (2), and physically and thermally separated from this, - is arranged outside of said external box (40), - enters said transit portion (50) - and is traversed by a flow of gas directed to said first exchanger.

2) Apparatus according to claim 1, characterized in that said return path comprises a return channel (29), arranged downstream of said collection chamber (20), and connected thereto.

3) Apparatus according to claim 1, characterized by the fact: - that said collection chamber (20) extends between the outlet mouth (60) of said third ducts (12) and an inlet mouth (61) in said transit portion (50), with a development substantially parallel to said external box (40), - and that said return path completely crosses said collection chamber (20), with which it substantially coincides.

4) Apparatus according to claim 3, characterized in that said collection chamber (20) is separated mechanically and spatially from said external box (40), to which it is connected only by means of said outlet (60) and the inlet (61) in said transit portion (50).

5) Apparatus according to claim 4, characterized in that said outlet mouth (60) is arranged laterally to said external box (40), and that said gas to be dehumidified leaving said third duct (12) passes through said mouth outlet (60) with a direction substantially orthogonal with respect to the direction of said third duct (12).

6) Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by the fact that in said collection chamber (20) a porous medium (21) is arranged to allow said gas to pass and to intercept the humidity contained therein.

7) Apparatus according to claim 6, characterized in that said return channel (29) is connected to said collection chamber (20) downstream of said porous medium (21).

8) Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that said transit portion (50) comprises one or more substantially similar sectors (S1, S2, S3 ...), in which each sector is composed of: a) a part of the wet gas path (10A) coming from a respective of said first ducts (10) of said first exchanger (1), and connected and which enters a respective third duct (12) of said second heat exchanger heat (2), b) a first empty chamber (33) associated and in communication with a respective second duct (11), and equipped with a respective access door (33A) to the outside, c) a second empty chamber (34) associated and in communication with a respective fourth duct (13), and equipped with a respective power port (34A) from the outside. d) a separation element (35) interposed between said first (33) and said second empty chamber (34), in which said first and second chambers (33, 34) are separated from each other, and are closed towards the outside, from the opposite side of said respective doors (33A, 34A) by suitable elements, preferably consisting of respective parts (41, 42 ) of the walls of said external box (40).

9) Apparatus according to claim 5, characterized in that said return channel (29) enters said first empty chambers (33) in correspondence with said respective access doors (33A).

10) Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that said collection chamber (20) enters said first empty chambers (33) in correspondence with said inlet mouth (61).

11. Apparatus according to claim 8, characterized in that the flow of refrigerant gas produced by said cooling means enters said second empty chambers (34) through respective said supply ports (34A).

12) Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that said cooling means comprise a distributor element (36) extended and applied on said external box (40) in correspondence with said second empty chambers (34A), and on the face opposite to the access face of said return channel (29).

13) Apparatus according to claim 8, characterized by the fact that said distributor element (36) comprises an internally hollow body (37) open to the outside and extended for substantially the entire extension of the power ports (34A).

14) Apparatus according to claim 8, characterized in that said distributor element (36) comprises an internally hollow body (37) closed towards the outside by a flat separation element (38) on which an opening in a central position is arranged ( 39), and that on the outside of said flat separation element (38) there is a recessed housing (38A), applied to said supply doors (34A) and accessible from them.