ITTO990194A1 - Scambiatore di calore multiflusso avente condotti di ingresso e uscitarefrigerante interconnessi da passaggi di un tubo a piastra. - Google Patents
Scambiatore di calore multiflusso avente condotti di ingresso e uscitarefrigerante interconnessi da passaggi di un tubo a piastra.Info
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Description
DESCRIZIONE
de1brevetto per invenzione industriaIe
La presente invenzione si riferisce ad uno scambiatore di calore multif lusso o a flusso incrociato, e più in particolare ad uno scambiatore di calore multiflusso avente una pluralità di passaggi del refrigerante che mettono in comunicazione i tubi di ingresso e di uscita del refrigerante .
In generale. uno scambiatore di calore multiflusso ha una pluralità di tubi di forma quadrata disposti paralleli tra loro in modo da mettere in comunicazione reciproca un ingresso ed una uscita del tubo di refrigerante. I tubi quadrati hanno una pluralità di passaggi del refrigerante attraverso cui passa il refrigerante. Un tale scambiatore di calore multiflusso è leggero e riciclabile. Soprattutto, lo scambiatore di calore multiflusso ha un elevato valore di trasmissione di calore per unità di volume rispetto ad altri scambiatori di calore, quali uno scambiatore di calore a tubo alettato, ecc.
Il brevetto statunitense no. 4.353.224 (Assegnatario: Nippondenso Co., Ltd) concesso il 12 Ottobre 1982, descrive uno scambiatore di calore multiflusso che verrà brevemente descritto in seguito con riferimento alla figura 1.
Come illustrato nella figura 1, lo scambiatore di calore multiflusso H comprende un tubo di ingresso 3 e un tubo di uscita .4 attraverso il quale scorre il refrigerante, e un tubo piatto 2 che mette in comunicazione reciproca il tubo di ingresso 3 e il tubo di uscita 4.
Il tubo piatto 2 ha la forma di un nastro o lastra quadrata avente una larghezza predeterminata, e piegato in una forma a "U" ripetitiva. Una pluralità di unità di alette 1 sono disposte sulla superficie esterna dei tubi piatti 2. Inoltre, come illustrato nella figura 2 (che è una vista in sezione presa attraverso due gambe 5, 6 del tubo 2 secondo un piano contenente gli assi centrali di entrambi i tubi 3, 4), è definita una pluralità di passaggi del refrigerante 2a all'interno del tubo piatto 2, in cui i passaggi del refrigerante 2a hanno una area in sezione predeterminata. Tutti i passaggi del refrigerante formati all'interno del tubo piatto hanno la stessa area in sezione, cosicché la stessa quantità di refrigerante scorre attraverso i rispettivi passaggi del refrigerante.
Nello scambiatore di calore multiflusso costruito come descritto sopra, il refrigerante scorre attraverso il tubo di ingresso 3, passando attraverso i passaggi del refrigerante 2a disposti paralleli tra loro entro il tubo piatto 2 lungo una direzione longitudinale dello stesso, scambiando calore con l'aria ambiente che scorre nella direzione della freccia F, e quindi esce attraverso il tubo di uscita 4.
Nel processo di scambio di calore, il valore di scambio di calore dipende dalla differenza di temperatura tra il refrigerante e l'aria ambiente. A causa della elevata differenza di temperatura tra il refrigerante e l'aria ambiente nei passaggi del refrigerante 2a all'ingresso dell'aria in cui l’aria entra inizialmente nello scambiatore di calore, il valore di scambio di calore è di conseguenza elevato. Tuttavia, quando l’aria raggiunge i passaggi del refrigerante 2a più distanti, cioè all’uscita dell’aria, la differenza di temperatura tra il refrigerante e l'aria insufflata diventa minore poiché l'aria ha scambiato calore con il refrigerante. Così, il valore di scambio di calore ai passaggi distanti si deteriora.
Uno scopo della presente invenzione è quello di provvedere uno scambiatore di calore multiflusso per inviare una grande quantità di refrigerante dove entra l’aria, e una piccola quantità di refrigerante dove l’aria esce, in modo che venga migliorato il valore di scambio di calore dello stesso.
Il precedente scopo viene realizzato mediante uno scambiatore di calore multiflusso secondo la presente invenzione, comprendente un tubo di ingresso attraverso il quale un refrigerante viene introdotto, un tubo di uscita attraverso il quale il refrigerante fuoriesce, e un tubo di trasferimento di calore che mette in comunicazione reciproca i tubi di ingresso e di uscita e formante una pluralità di passaggi del refrigerante con diverse aree in sezione.
Una pluralità di unità ad aletta sono disposte sulla superficie esterna del tubo di trasferimento di calore in modo da accelerare lo scambio di calore del refrigerante e dell'aria insufflata.
L'area in sezione dei passaggi del refrigerante è massima all’ingresso dell’aria e quindi gradualmente diventa più piccola verso l’uscita dell'aria.
Di conseguenza. i passaggi di refrigerante aventi una elevata differenza di temperatura tra il refrigerante e l'aria ambiente conducono una quantità maggiore di refrigerante, mentre i passaggi di refrigerante aventi una piccola differenza di temperatura tra il refrigerante e l’aria ambiente conducono una piccola quantità del refrigerante. Cosi, il valore di scambio di calore dello scambiatore di calore nel suo insieme viene migliorato.
I precedenti scopo e vantaggi risulteranno più evidenti dalla descrizione della presente invenzione con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la figura 1 è una vista prospettica illustrante uno scambiatore di calore multiflusso convenzionale;
la figura 2 è una vista in sezione ingrandita della figura 1; e
la figura 3 è una vista in sezione illustrante i tubi di trasferimento di calore di uno scambiatore di calore multiflusso secondo la presente invenzione.
La figura 3 è una vista in sezione i1lustrante un tubo di trasmissione di calore 12 di uno scambiatore di calore multiflusso H’ secondo la presente invenzione.
Lo scambiatore di calore multiflusso secondo la presente invenzione ha un tubo di ingresso attraverso il quale entra un refrigerante, un tubo di uscita attraverso il quale il refrigerante esce, un tubo di trasferimento di calore 12 che mette in comunicazione reciproca il tubo di ingresso e il tubo di uscita, e una pluralità di unità ad alette 11 disposte sulla superficie esterna dei tubi di trasferimento di calore. I tubi di ingresso e di uscita e le alette 11 corrispondono ai tubi 3 e 4 e alle alette 1 della figura 1.
Il tubo di trasferimento di calore 12 ha una pluralità di passaggi del refrigerante da 12a a 12f disposti in questo in una sua direzione longitudinale. Le aree in sezione dei passaggi del refrigerante da 12a a 12£ variano in accordo con la prossimità dei passaggi del refrigerante da 12a a 12f rispetto ad un lato di ingresso dell’aria 15 dello scambiatore di calore.
In modo più specifico, le aree in sezione dei passaggi del refrigerante 12a disposti al lato di ingresso dell’aria 15 sono i più grandi, quindi le aree in sezione diventano gradualmente più piccole, cioè i passaggi del refrigerante 12b, 12c, 12d e 12e diventano gradualmente a sezione minore e la sezione più piccola si riscontra ai passaggi del refrigerante 12f all'uscita dell'aria 16.
Come descritto sopra, le aree in sezione dei passaggi del refrigerante da 12a a 12f vengono variate in considerazione del fatto che la differenza di temperatura tra il refrigerante e l'aria insufflata diventa minore con il procedere dell’aria dall'ingresso dell'aria 12 all'uscita dell’aria 16. In altre parole, le aree in sezione dei passaggi del refrigerante da 12a a 12f variano a seconda della variazione della velocità di scambio di calore.
Così, secondo la presente invenzione, i passaggi del refrigerante 12a in cui l’aria entra nello scambiatore di calore hanno la massima velocità di scambio di calore e la massima area in sezione così da condurre una grande quantità del refrigerante, mentre i passaggi del refrigerante remoti 12f in cui l’aria esce hanno una bassa velocità di scambio di calore e la minima area in sezione così da condurre una piccola quantità del refrigerante. Come risultato, la velocità di scambio di calore dei rispettivi passaggi del refrigerante viene massimizzata.
Come descritto, secondo la presente invenzione, alcuni dei passaggi del refrigerante in cui la velocità di scambio di calore è elevata hanno una grande area in sezione, mentre i passaggi in cui la velocità di scambio di calore è bassa hanno un’area in sezione minore. Così, la velocità di scambio di calore in ciascun passaggio del refrigerante viene migliorata, e la velocità di scambio di calore dello scambiatore di calore nel suo insieme viene pure massimizzata.
Sebbene la presente invenzione sia stata descritta e illustrata in modo particolare con riferimento alla sua forma di realizzazione preferita, è sottinteso dalle persone esperte nella tecnica che varie modifiche nella forma e nei dettagli possono essere realizzate senza scostarsi dallo spirito e dallo scopo della invenzione, quale definita dalle rivendicazioni allegate.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. - Scambiatore di calore multiflusso comprendente : un tubo di ingresso per ricevere un refrigerante che affluisce: un tubo di uscita per scaricare il refrigerante: e un tubo di trasferimento di calore che mette in comunicazione il tubo di ingresso con il tubo di uscita, ed avente una pluralità di passaggi del refrigerante paralleli con differenti aree in sezione disposte nello stesso. 2. ~ Scambiatore di calore multiflusso secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una pluralità di unità ad alette disposte su una superficie esterna del tubo per favorire lo scambio di calore tra il refrigerante e l’aria ambiente che scorre attraverso lo scambiatore di calore. 3. - Scambiatore di calore multiflusso secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui lo scambiatore di calore comprende un ingresso dell’aria e una uscita dell’aria attraverso il quale scorre l’aria, i passaggi del refrigerante hanno una sezione gradualmente più piccola dall’ingresso dell'aria verso l’uscita dell’aria. 4 . - Scambiatore di calore multiflusso secondo la rivendicazione 3, in cui il tubo viene piegato ripetutamente a forma di U per formare una rie di gambe parallele.
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