ITUB20155105A1 - Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre - Google Patents

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ITUB20155105A1
ITUB20155105A1 ITUB2015A005105A ITUB20155105A ITUB20155105A1 IT UB20155105 A1 ITUB20155105 A1 IT UB20155105A1 IT UB2015A005105 A ITUB2015A005105 A IT UB2015A005105A IT UB20155105 A ITUB20155105 A IT UB20155105A IT UB20155105 A1 ITUB20155105 A1 IT UB20155105A1
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IT
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plate
heat exchanger
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wing portion
upper plate
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ITUB2015A005105A
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Hyun Cheol Lee
Heon Jae Lee
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Rinnai Korea Corp
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Description

“SCAMBIATORE DI CALORE DI TIPO A CONNESSIONE DI PIASTRE”
SFONDO DELL'INVENZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione è relativa a uno scambiatore di calore e, più specificamente, a uno scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, in cui l'assemblaggio e il collegamento di piastre usate in uno scambiatore di calore possono essere semplificati in modo da ridurne i tempi di produzione e il processo di produzione, migliorando pertanto la produttività e la qualità del prodotto.
Stato della tecnica
In generale, uno scambiatore di calore a forma di piastra usato in una caldaia usa camere di piastre impilate per il miglioramento dell'efficienza dello scambio di calore rispetto al calore di combustione generato in una parte di bruciatore.
Per esempio, è stato suggerito uno scambiatore di calore a forma di piastra 1 nella pubblicazione di modello di utilità reg. coreana n. 20-0275401, in cui una piastra superiore 10 avente uscite e ingressi per l'acqua di mandata e per l'acqua di riscaldamento è posizionata in corrispondenza di un lato superiore e molteplici prime piastre di percorso 20 e seconde piastre di percorso 30 sono impilate in una forma reciprocamente intersecante in corrispondenza del lato inferiore delle piastre superiori in maniera tale che i percorsi siano formati in modo da impedire la miscelazione dei fluidi, che scorrono attraverso le uscite e gli ingressi per l'acqua di mandata e per l'acqua di riscaldamento, tra loro, come mostrato in figura 1 e in figura 2.
In altri termini, le posizioni dei percorsi, attraverso i quali scorrono i fluidi, si intersecano tra loro nella direzione verticale in modo che i fluidi che passano attraverso i percorsi non si mescolino tra loro durante il passaggio attraverso i percorsi, ma in modo che i fluidi svolgano le operazioni di scambio di calore tra loro, in cui le aree di contatto superficiali tra i percorsi reciprocamente intersecanti siano collegate mediante brasatura dolce.
Tuttavia, nel processo di collegamento delle prime piastre di percorso 20 e delle seconde piastre di percorso 30, la brasatura dolce è eseguita in modo relativamente debole nelle parti agli angoli, piuttosto che nei centri delle piastre, cosicché si genera una pressione locale dovuta all'eccessiva pressione dell'acqua da colpi di ariete e si generano fenditure nelle periferie delle parti saldate.
Ovvero, le camere di piastre dello scambiatore di calore della tecnica anteriore come descritto precedentemente hanno una struttura ad aletta, in cui le prime piastre di percorso 20 e le seconde piastre di percorso 30 sono allineate in una stessa direzione, in modo che le superfici ad aletta delle piastre di percorso si sovrappongano per essere collegate. Pertanto, la brasatura dolce viene eseguita per il collegamento utilizzando piastre di rame o applicando in aggiunta successivamente un solvente a seconda delle circostanze.
Tuttavia, secondo le camere di piastre della tecnica anteriore, se il lavoro di brasatura dolce è eseguito in uno stato in cui le superfici ad aletta della prima piastra di percorso 20 e della seconda piastra di percorso 30 si sovrappongono o il solvente 2 è applicato alle parti superiori delle superfici ad aletta delle seconde piastre di percorso, come mostrato nella figura 3, le superfici da applicare con il solvente 2 sono piccole, o il volume del solvente 2 si espande a causa della deformazione termica dei materiali di base tra le superfici ad aletta, o si generano bolle al di sopra della loro temperatura di fusione. Pertanto, anche se una sezione avente le bolle può garantire la tenuta all'aria per un breve periodo di tempo, è probabile che la sezione avente le bolle si eroda rapidamente dopo un certo periodo di tempo. Di conseguenza, la tecnica anteriore ha gli svantaggi di perdite d'acqua, generazione di fenditure e simili nelle parti saldate.
[Documento della tecnica anteriore]
[Documento di brevetto]
[Documento di brevetto 1] Pubblicazione di modello di utilità reg. coreana n. 20-0275401 "Pressure-resisting structure of plate-shaped heat exchanger" registrato il 30 aprile 2002
RIEPILOGO DELL'INVENZIONE
Di conseguenza, la presente invenzione è stata realizzata per risolvere i problemi summenzionati che si verificano nelle tecniche anteriori, ed è uno scopo della presente invenzione fornire uno scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, in cui le parti ad aletta di bordo di una piastra superiore e di una piastra inferiore, che formano una camera di piastre di uno scambiatore di calore, hanno angoli diversi tra loro in modo che l'impilaggio e l'assemblaggio della piastra superiore e della piastra inferiore possano essere semplificati e in modo che possano essere ridotti i guasti nel lavoro di saldatura.
Un altro obiettivo della presente invenzione è fornire uno scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, in cui la superficie ad aletta della piastra inferiore e la superficie ad aletta della piastra superiore sono inserite elasticamente l'una nell'altra in modo da essere assemblate tra loro, semplificando in questo modo l'applicazione di un solvente e migliorando la comodità del lavoro di brasatura dolce.
Per raggiungere gli obiettivi di cui sopra, secondo un aspetto dell'invenzione, in uno scambiatore di calore in cui le piastre, ciascuna avendo una piastra superiore e una piastra inferiore, sono impilate, e parti ad aletta della piastra superiore e della piastra inferiore sono brasate per essere unite assieme in modo che venga definito un percorso all'interno, è previsto uno scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, caratterizzato dal fatto che la parte ad aletta della piastra superiore è piegata verso il basso, e la parte ad aletta della piastra inferiore è formata da una superficie di inserimento in cui inserire la parte ad aletta della piastra superiore e da una superficie di base piegata nella direzione verso l'esterno dalla superficie di inserimento, in modo che la parte ad aletta della piastra superiore sia inserita all'interno della superficie di inserimento e in modo che si formi uno spazio H per l'applicazione di solvente tra la superficie di base e la parte ad aletta della piastra superiore.
La parte ad aletta della piastra superiore è formata in modo da essere piegata verso il basso ad angolo ottuso, e la superficie di inserimento che forma la parte ad aletta della piastra inferiore è formata in modo da essere piegata verso l'alto.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione, in uno scambiatore di calore in cui le piastre, ciascuna avendo una piastra superiore e una piastra inferiore, sono impilate, e parti ad aletta della piastra superiore e della piastra inferiore sono brasate per essere unite tra loro in modo che venga definito un percorso all'interno, è previsto uno scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, caratterizzato dal fatto che la parte ad aletta della piastra superiore è piegata verso il basso ad angolo ottuso, e che una superficie di inserimento che forma la parte ad aletta della piastra inferiore è formata in modo da essere piegata verso l'alto in una direzione che forma un angolo da retto a ottuso, in modo che la parte ad aletta della piastra superiore sia inserita all'interno della superficie di inserimento e in modo che si formi uno spazio H per l'applicazione di solvente tra la superficie di inserimento e la parte ad aletta della piastra superiore. La parte ad aletta della piastra superiore è formata in modo da essere piegata verso il basso ad angolo ottuso, e la superficie di inserimento che forma la parte ad aletta della piastra inferiore è formata in modo da essere piegata verso l'alto ad angolo acuto in una direzione verso l'interno.
La parte ad aletta della piastra superiore è formata in modo da essere piegata verso il basso ad angolo retto, e la superficie di inserimento che forma la parte ad aletta della piastra inferiore è formata in modo da essere piegata verso l'alto ad angolo retto.
Molteplici sporgenze in rilievo sono formate in modo da sporgere in un intervallo predeterminato all'interno della superficie di inserimento della parte ad aletta della piastra inferiore, e una sporgenza di piegatura è formata sull'estremità anteriore della parte ad aletta della piastra superiore in modo da essere trattenuta dalle e accoppiata con le sporgenze in rilievo.
Secondo la presente invenzione come strutturata precedentemente, l'assemblaggio della piastra superiore e della piastra inferiore di un elemento di piastra usato in uno scambiatore di calore può essere eseguito in modo pratico e con facilità, migliorando pertanto la produttività.
Inoltre, è possibile formare uniformemente un'area e un volume per un solvente da applicare alle parti ad aletta della piastra superiore e della piastra inferiore, impedendo in questo modo una brasatura dolce difettosa. Anche qualora si generasse un difetto, è consentita un'applicazione di solvente secondaria utilizzando lo spazio per l'applicazione di solvente, riducendo pertanto una frazione di elementi difettosi.
Pertanto, l'assemblaggio della piastra superiore e della piastra inferiore può essere eseguito in modo pratico e il solvente può essere applicato dall'esterno dopo l'assemblaggio in modo che sia possibile realizzare la produzione automatizzata dello scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, migliorando notevolmente in questo modo la produttività.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
I precedenti e altri obiettivi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata delle forme di realizzazione preferite dell'invenzione unitamente ai disegni allegati, in cui:
la figura 1 è una vista in prospettiva per illustrare l'aspetto di uno scambiatore di calore a forma di piastra della tecnica anteriore,
la figura 2 è una vista in sezione trasversale per illustrare lo scambiatore di calore a forma di piastra della tecnica anteriore,
la figura 3 è una vista in sezione espansa per illustrare lo scambiatore di calore forma di piastra della tecnica anteriore,
le figure da 4a a 4c sono viste in sezione trasversale espanse per illustrare il processo di accoppiamento a cui la presente invenzione è applicata,
la figura 5a è una vista in sezione trasversale parzialmente espansa per illustrare una forma di realizzazione della presente invenzione,
la figura 5b è una vista in sezione trasversale espansa per illustrare una forma di realizzazione della presente invenzione, e
le figure 6a e 6b sono viste in sezione trasversale espanse per illustrare un'altra forma di realizzazione della presente invenzione.
Breve spiegazione dei simboli di riferimento
2: solvente 50: piastra
60: piastra superiore 61: parte ad aletta
61a: sporgenza di 70: piastra inferiore
piegatura
71: parte ad aletta 72: superficie di
inserimento
72: sporgenze in rilievo 73: superficie di base
H: spazio per
l'applicazione di
solvente
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI REALIZZAZIONE PREFERITE
Verrà ora fatto riferimento in dettaglio alle forme di realizzazione preferite della presente invenzione facendo riferimento ai disegni allegati. Di seguito, la configurazione e le operazioni della presente invenzione per raggiungere gli obiettivi di cui sopra saranno descritte in dettaglio facendo riferimento ai disegni allegati.
Uno scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre secondo la presente invenzione può semplificare l'assemblaggio e il collegamento delle piastre usate in uno scambiatore di calore, riducendo in questo modo il tempo di produzione e il processo di produzione e migliorando pertanto la produttività e la qualità del prodotto.
In primo luogo, facendo riferimento ai disegni allegati, uno scambiatore di calore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione include piastre 50, ciascuna includendo una piastra superiore 60 e una piastra inferiore 70, che sono impilate, e successivamente le parti ad aletta 61, 71 della piastra superiore 60 e della piastra inferiore 70 sono brasate per essere unite fra loro in modo che si formi un percorso nella piastra 50.
In essa, secondo la presente forma di realizzazione della presente invenzione, per collegare più semplicemente e facilmente la piastra superiore 60 e la piastra inferiore 70, che hanno formato la piastra 50, le forme delle parti ad aletta 61, 71 sono deformate e sottoposte a brasatura dolce, impedendo in questo modo la generazione di difetti.
A questo scopo, secondo la presente invenzione, la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 è formata in modo da essere piegata verso l'alto ad angolo ottuso, e la parte ad aletta 71 della piastra inferiore 70 è formata in modo da avere una superficie di inserimento 72 piegata verso l'alto ad angolo acuto in una direzione verso l'interno e una superficie di base 73 piegata nella direzione verso l'esterno dalla superficie di inserimento 72, come mostrato nella figura 4a.
Inoltre, come mostrato nella figura 4b, in uno stato in cui la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 è mossa verso il basso in modo da essere trattenuta dalla superficie di base 73 e la parte ad aletta 71 della piastra inferiore è mossa elasticamente all'interno della superficie di base 73 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore, se la piastra superiore 60 è mossa ulteriormente verso il basso, allora la parte ad aletta 61 della piastra superiore che passa oltre la superficie di base 73 è ripristinata in modo che la superficie di inserimento 72 formata ad angolo acuto e la parte ad aletta 61 della piastra superiore formata ad angolo ottuso entrino in contatto superficiale tra loro e siano pertanto collegate tra loro.
Di conseguenza, viene formato uno spazio H per l'applicazione di solvente tra la parte ad aletta 61 della piastra superiore e la superficie di base 73 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore, in modo che un operaio possa applicare facilmente un solvente 2 nello spazio H per l'applicazione di solvente.
Ossia, la piastra 50, che pertanto è formata in modo solidale dal collegamento tra la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 e la parte ad aletta 71 della piastra inferiore 70, ha lo spazio H per l'applicazione di solvente formato lungo la parte di bordo accoppiata in modo da poter di applicare facilmente il solvente 2 dall'esterno, consentendo in questo modo l'automazione.
Successivamente, facendo riferimento alla figura 4c, in uno stato in cui il solvente 2 è applicato nello spazio H per l'applicazione di solvente della piastra 50, la brasatura è eseguita in modo da completare il collegamento mentre il solvente 2 impedisce l'ossidazione della superficie di adesione.
Inoltre, secondo la presente invenzione, se viene riscontrato un difetto nella prova di tenuta della piastra 50 dopo la brasatura, il solvente 2 viene applicato nuovamente nello spazio H per l'applicazione di solvente e successivamente viene eseguita di nuovo la brasatura. Pertanto, è possibile impedire la generazione di difetti.
Inoltre, secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, molteplici sporgenze in rilievo 72a sono formate in un intervallo predeterminato lungo il bordo della superficie di inserimento 72 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore, e una sporgenza di piegatura 61a è formata sull'estremità anteriore della parte ad aletta 61 della piastra superiore in modo da essere trattenuta dalle e accoppiata con le sporgenze in rilievo 72a, come mostrato nella figura 5a.
Pertanto, come mostrato nella figura 5b, se la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 è accoppiata alla superficie di inserimento 72 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore, la sporgenza di piegatura 61 in corrispondenza dell'estremità anteriore della parte ad aletta 61 è trattenuta dalle sporgenze in rilievo 72a in modo da essere fissata.
Qui, si forma uno spazio vuoto tra la superficie di inserimento 72 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore e la parte ad aletta 61 della piastra superiore dalle sporgenze in rilievo 72a in modo che il solvente 2 da applicare nello spazio H per l'applicazione di solvente sia introdotto nello spazio vuoto e la saldatura per brasatura sia eseguita in questo stato, massimizzando pertanto la resistenza del collegamento.
Inoltre, secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, è anche possibile prevedere una piastra 50, in cui la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 è piegata verso il basso ad angolo ottuso mentre la parte ad aletta 71 della piastra inferiore 70 ha una superficie di inserimento piegata verso l'alto in una direzione ad angolo retto e una superficie di base 73 piegata nella direzione verso l'esterno dalla superficie di inserimento 72, in modo che la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 sia inserita all'interno della superficie di inserimento 72, come mostrato nella figura 6a.
Pertanto, la piastra 50 di cui sopra ha uno spazio vuoto predeterminato formato tra la parte ad aletta 61 della piastra superiore 61 e la superficie di inserimento 72 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore, in cui, se il solvente 2 è applicato nello spazio H per l'applicazione di solvente, il solvente è introdotto nello spazio vuoto e viene eseguita la brasatura, massimizzando in questo modo la resistenza del collegamento.
Inoltre, come mostrato nella figura 6b, è anche possibile formare una piastra 50, in cui la parte ad aletta 61 della piastra superiore è piegata verso il basso ad angolo ottuso e la parte ad aletta 71 della piastra inferiore ha una superficie di inserimento 72 piegata verso l'alto a un angolo da retto a ottuso.
Pertanto, la parte ad aletta 61 della piastra superiore è trattenuta all'interno della superficie di inserimento 72 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore, e il collegamento tra loro è realizzato applicando il solvente 2 nello spazio H per l'applicazione di solvente tra la parte ad aletta 61 della piastra superiore e la superficie di inserimento 72 della parte ad aletta 71 della piastra inferiore ed eseguendo la brasatura dolce.
Secondo la presente forma di realizzazione, la parte ad aletta 61 della piastra superiore 60 è semplicemente assemblata all'interno della parte ad aletta 71 della piastra inferiore 70 e l'applicazione del solvente 2 è eseguita facilmente, in modo che la piastra superiore 60 e la piastra inferiore 70 possano essere collegate in modo pratico.
Come descritto precedentemente, sebbene la presente invenzione sia stata mostrata e descritta in particolare facendo riferimento a sue forme di realizzazione esemplificative, i comuni esperti nella tecnica comprenderanno che le forme di realizzazione di cui sopra della presente invenzione sono tutte esemplificative e che ad esse possono essere apportati vari cambiamenti, modifiche ed equivalenti senza cambiare le caratteristiche essenziali e l'ambito di protezione della presente invenzione. Pertanto, si comprenderà che la presente invenzione non è limitata alle forme descritte nelle forme di realizzazione esemplificative e che l'ambito tecnico di protezione della presente invenzione è definito dalle seguenti rivendicazioni. Inoltre, si comprenderà anche che tutte le modifiche, i cambiamenti e le equivalenze all'interno dell'ambito tecnico di protezione della presente invenzione definito dalle seguenti rivendicazioni rientrano nell'ambito tecnico di protezione della presente invenzione.

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, in cui le piastre (50), ciascuna avendo una piastra superiore (60) e una piastra inferiore (70), sono impilate, e le parti ad aletta (61) e (71) della piastra superiore (60) e della piastra inferiore (70) sono brasate insieme per essere unite tra loro in modo che venga definito un percorso all'interno, caratterizzato dal fatto che la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) è piegata verso il basso, e la parte ad aletta (71) della piastra inferiore (70) è formata da una superficie di inserimento (72) in cui va inserita la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) e da una superficie di base (73) piegata nella direzione verso l'esterno dalla superficie di inserimento (72), in modo che la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) sia inserita all'interno della superficie di inserimento (72) e in modo che si formi uno spazio (H) per l'applicazione di solvente tra la superficie di base (73) e la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60).
  2. 2. Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre secondo la rivendicazione 1, in cui la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) è formata in modo da essere piegata verso il basso ad angolo ottuso, e la superficie di inserimento (72) che forma la parte ad aletta (71) della piastra inferiore (70) è formata in modo da essere piegata verso l'alto.
  3. 3. Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre, in uno scambiatore di calore in cui le piastre (50), ciascuna avendo una piastra superiore (60) e una piastra inferiore (70), sono impilate, e le parti ad aletta (61) e (71) della piastra superiore (60) e della piastra inferiore (70) sono brasate per essere unite assieme in modo che venga definito un percorso all'interno, caratterizzato dal fatto che la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) è piegata verso il basso ad angolo ottuso, e una superficie di inserimento (72) che forma la parte ad aletta (71) della piastra inferiore (70) è formata in modo da essere piegata verso l'alto in una direzione che forma un angolo da retto a ottuso, in modo che la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) sia inserita all'interno della superficie di inserimento (72) e in modo che si formi uno spazio (H) per l'applicazione di solvente tra la superficie di inserimento (72) e la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60).
  4. 4. Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre secondo la rivendicazione 3, in cui la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) è formata in modo da essere piegata verso il basso ad angolo ottuso, e la superficie di inserimento (72) che forma la parte ad aletta (71) della piastra inferiore (70) è formata in modo da essere piegata verso l'alto ad angolo acuto in una direzione verso l'interno.
  5. 5. Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre secondo la rivendicazione 3, in cui la parte ad aletta (61) della piastra superiore (60) è formata in modo da essere piegata verso il basso ad angolo retto, e la superficie di inserimento (72) che forma la parte ad aletta (71) della piastra inferiore (70) è formata in modo da essere piegata verso l'alto ad angolo retto.
  6. 6. Scambiatore di calore di tipo a connessione di piastre secondo la rivendicazione 2 o 4, in cui molteplici sporgenze in rilievo (72a) sono formate in modo da sporgere in un intervallo predeterminato all'interno della superficie di inserimento (72) della parte ad aletta (71) della piastra inferiore, e una sporgenza di piegatura (61a) è formata sull'estremità anteriore della parte ad aletta (61) della piastra superiore in modo da essere trattenuta dalle e accoppiata con le sporgenze in rilievo (72a).
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