PT2318798E - Elemento radiador de aquecimento com proteção total anticorrosão, e método de tratamento anticorrosão de elementos radiadores de aquecimento - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "ELEMENTO RADIADOR DE AQUECIMENTO COM PROTEÇÃO TOTAL ΑΝΤΙCORROSÃO, E MÉTODO DE TRATAMENTO ANTICORROSÃO DE ELEMENTOS RADIADORES DE AQUECIMENTO"

DOMÍNIO TÉCNICO A presente invenção refere-se a um elemento radiador de aquecimento com proteção total anticorrosão e a um método de tratamento anticorrosão de elementos radiadores de aquecimento.

ANTECEDENTES TÉCNICOS

Como se sabe, um radiador de alumínio fundido normalmente consiste numa bateria de elementos acoplada uns aos outros para formar um radiador de tamanho adequado; cada elemento tem um corpo de alumínio com uma câmara interna em que circula água de aquecimento. 0 elemento tem normalmente um corpo tubular estendendo-se longitudinalmente e mangas de acoplamento transversais: uma parte de extremidade do corpo tubular geralmente estende-se ao longo de um eixo para além de um par de mangas e forma uma parte inferior do elemento, fechada por uma tampa.

Por exemplo, GB1114121 divulga um elemento radiador de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Os elementos de radiador conhecidos são normalmente pintados do lado de fora, mas não no interior; a câmara interna é assim delimitada por paredes de alumínio, as superfícies das quais, durante a utilização, estão diretamente em contato com a água e não estão protegidas contra a corrosão. 2

Com efeito, os elementos geralmente são pintados por meio de processos de pintura por eletroforese, principalmente anaforese. Estes métodos, tal como habitualmente implementados, não permitem à câmara interna de um elemento radiador ser completamente pintada, uma vez que a câmara tem uma forma relativamente estreita, bastante alongada, substancialmente tubular.

Por outro lado, a pintura por eletroforese não é normalmente aplicável aos elementos deste tipo, porque a penetração da tinta pode não ser completa, tanto devido ao efeito de gaiola de Faraday, que ocorre neste tipo de estrutura como devido a bolsas de ar nas partes de extremidade dos elementos imersos nos banhos de pintura.

Em particular, quando o elemento está imerso num banho de pintura na posição habitual invertida em relação à posição de utilização (ou seja, com a parte inferior para cima), uma bolsa de ar é de facto formada na parte inferior, o que impede a pintura de aceder e fixar-se nesta zona. Por outro lado, o mesmo problema (formação de uma bolsa de ar) também ocorre quando o elemento está imerso em qualquer outro tanque de tratamento, por exemplo para lavagem e para todos os pré-tratamentos que são normalmente efetuados antes da pintura.

Portanto, os elementos de radiador de alumínio internamente protegidos contra a corrosão não estão disponíveis atualmente.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO É um objetivo da presente invenção fornecer um elemento radiador que supera estas desvantagens e, em particular, 3 fornecer um elemento radiador com uma proteção total contra a corrosão em todas as superfícies internas do elemento. A presente invenção refere-se, assim, a um elemento radiador de aquecimento e a um método para o tratamento anticorrosão de elementos de radiador de aquecimento, conforme definido em termos essenciais nas reivindicações em anexo 1 e 9, respetivamente. A conformação particular da tampa inferior permite evitar a formação de bolsas de ar precisamente dentro da parte inferior, quando o elemento está imerso numa composição de tratamento na posição habitual invertida em relação à posição de utilização (ou seja, com a parte inferior para cima) ou em todos os casos durante uma etapa de preenchimento da câmara interna com uma composição de tratamento. Assim, todas as superfícies internas do elemento podem ser inteiramente tratadas e especificamente pintadas.

Um elemento radiador completamente protegido contra a corrosão, também em todas as suas superfícies internas, que podem assim trabalhar durante longos períodos de tempo mesmo com águas particularmente agressivas, é deste modo fornecido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção é descrita nas formas de realização seguintes não limitativas, com referência às figuras acompanhantes, nas quais: A figura 1 é uma vista em corte longitudinal diagramática, de um elemento radiador de acordo com a invenção; 4 A figura 2 é uma vista em corte longitudinal de acordo com um plano ortogonal ao plano da figura 1 de um detalhe do elemento na Figura 1, com um detalhe ainda mais ampliado; A figura 3 mostra diagramaticamente uma primeira forma de realização do método de tratamento anticorrosão de acordo com a invenção, com um detalhe em escala ampliada; a figura 4 mostra diagramaticamente uma segunda forma de realização do método de tratamento anticorrosão de acordo com a invenção.

MELHOR MODO DE LEVAR A CABO A INVENÇÃO

Com referência à figura 1, um elemento radiador de aquecimento 1 tem um corpo 2 feito de aluminio, por exemplo, aluminio fundido, estendendo-se substancialmente ao longo de um eixo A entre duas extremidades axiais 3, 4, as quais, com referência à posição normal, substancialmente vertical de utilização do elemento 1, são a extremidades superior e inferior, respetivamente; o corpo 2 é fornecido com uma câmara interna 5 para circulação de água, delimitada pelas superfícies internas 6 do corpo de aluminio 2. 0 termo "câmara" inclui cada zona dentro do elemento 1 que, em utilização, é molhada pela água que circula no elemento 1 e as "superfícies internas" são todas as superfícies dentro do corpo 2 que delimitam a câmara 5 (estando, portanto, em contato com a água em utilização).

Em particular, o corpo 2 do elemento 1 compreende pelo menos um corpo tubular principal 7, que se estende longitudinalmente ao longo do eixo A; dois pares de mangas 5 de acoplamento transversais 8, 9; e uma pluralidade de aletas radiadoras e/ou placas 10 conetadas de forma variável umas às outras e/ou ao corpo tubular 7. O corpo tubular 7 pode ter várias formas e ter uma secção transversal de uma forma também diferente, também variável ao longo do eixo A. O corpo tubular 7 tem uma parede lateral 11 disposta em redor do eixo A e fornecida com uma superfície interna 12 que delimita uma porção principal 13 da câmara 5.

Dois pares de mangas 8, 9 são dispostos nas extremidades axialmente opostas 3, 4 do corpo tubular 7, respetivamente; as mangas 8, 9 de cada par estendem-se a partir de lados opostos do corpo tubular 7, substancialmente ortogonais em relação ao eixo A e estendem-se ao longo dos eixos respetivos B, C substancialmente paralelos entre si e ortogonais em relação ao eixo A.

Cada uma das mangas 8, 9 tem uma parede lateral 14 fornecida com uma superfície lateral interna 16, que delimita um canal 18. Cada manga 8, 9 é fornecida com uma abertura de extremidade 21, fornecida com uma rosca interna para conectar vários elementos 1 para formarem um radiador, inserindo juntas específicas (conhecidas e não mostradas). O par de mangas 8, que em utilização, e portanto com o elemento 1 sendo vertical está na posição superior, está ligado ao corpo tubular por forma a formar uma conexão em forma de T; o par das mangas 9, que em utilização e portanto com o elemento 1 sendo vertical está na posição inferior, interseta o corpo tubular 7 a uma distância predeterminada da extremidade 4 do corpo tubular 7, e é portanto, conectado de forma transversal com o corpo tubular 7. 6

Com referência também à Figura 2, uma parte de extremidade 25 do corpo tubular 7, que se estende ao longo do eixo A para além do par de mangas inferiores 9 e é delimitada por uma porção de parede de extremidade 2 6, forma uma parte inferior do elemento 1, tendo uma abertura inferior 27 fechada por uma tampa 28.

Cada manga 8, 9 é internamente conectada ao corpo tubular 7 através de um furo 29 formado através da parede lateral 11 do corpo tubular 7 e delimitada por uma orla periférica 30; as mangas 8, 9 de cada par têm furos enfrentantes 29 alinhados ao longo dos eixos B, C. A câmara 5 compreende a porção principal 13, essencialmente definida dentro do corpo tubular 7, e os canais 18 definidos dentro das mangas 8, 9; os canais 18 são ligados à parte principal 13 através dos furos 29. A tampa 28 tem uma superfície de fecho 33 disposta dentro da parte de extremidade da parte inferior 25.

As superfícies internas 6 do corpo 2 incluem a superfície 12 que delimita a porção principal 13 da câmara 5, as superfícies 16 que delimitam os canais 18 e a superfície de fecho 33 da tampa 28. A tampa 28 pode ter diferentes formas: no exemplo não limitativo mostrado nas figuras 1 e 2, a tampa tem uma parede inferior 34 e uma gola anular 35, que se estende a partir de uma orla periférica 36 da parede inferior 34. A superfície de fecho 33 é definida por uma superfície de parede inferior 34 frente ao lado oposto à gola 35. A tampa 28 é preferencialmente completamente inserida na parte inferior 25, ou seja, na parte de extremidade do 7 corpo tubular 7. A superfície de fecho 33 da tampa 28 é disposta dentro da parte inferior 25 e na proximidade das orlas 30 dos furos 29 das mangas inferiores 9 e especificamente na proximidade das porções 37 das orlas 30 em frente à abertura inferior 27 e mais próximo da abertura inferior 27.

Em particular, a superfície de fecho 33 é substancialmente tangente aos furos 29 formados na parede lateral 11 do corpo tubular 7 e que conectam as mangas 9 à câmara 5. A tampa 28 é integralmente fixada e acoplada de forma estanque à parte inferior 25 e especificamente à porção de parede de extremidade 26. A tampa 28 pode ser acoplada à parte inferior 25 de diversas maneiras, por exemplo, por soldagem, deformação plástica, selagens de pressão, colagem, etc. A tampa 28 é preferencialmente fixada à parte inferior 25 (ou seja, à porção de parede de extremidade 26) por meio de uma soldadura externa radial, ou seja, por meio de uma soldadura fornecida na superfície externa radial da tampa 28 (especificamente da gola 35); deste modo, os resíduos de soldadura ou rebarbas são evitados dentro da câmara, que poderiam durante a utilização soltar-se e causar problemas de funcionamento do elemento 1.

Além disso, a parte de extremidade 25 do corpo tubular 7, que forma a parte inferior, de preferência tem um alargamento divergindo para o exterior (ou seja, em direção à abertura inferior 27) e a tampa 28 (em particular, a sua gola 35) tem uma forma alargada correspondente.

Deverá ser entendido que a tampa 28 pode ter formas diferentes; por exemplo, de acordo com uma variante 8 possível, a tampa é substancialmente plana, por exemplo, consistindo apenas da parede inferior 34 e está alojada na parte inferior 25 com a orla periférica 36 inserida num assento obtido na parte de parede de extremidade 26, que também poderia ser substancialmente paralela ao eixo A e não alargada. A câmara 5 é totalmente revestida com um revestimento de proteção 51 feitos de um material de revestimento polimérico anticorrosão aplicado em todas as superfícies internas 6 do corpo de alumínio 2 e que protege em utilização as superfícies 6 contra o contato com a água.

Em particular, o revestimento 51 é feito de uma pintura por eletroforese, por exemplo, resinas epoxídicas ou acrílicas, ou de um revestimento polimérico fluorado (por exemplo, baseado em Teflon) ou produtos similares. A Figura 3 mostra diagramaticamente uma primeira forma de realização do método de tratamento anticorrosão do elemento 1, em que o revestimento 51 é depositado nas superfícies 6 por meio de um processo de deposição eletroquímica e especificamente por meio de um processo de eletroforese (pintura por cataforese ou anaforese).

Como se sabe, os processos por eletroforese exploram o fenómeno eletrocinético que consiste no movimento de partículas eletricamente carregadas dispersas num fluido devido a um campo elétrico aplicado por um par de elétrodos no fluido propriamente dito. As partículas movem-se no sentido do cátodo (cataforese) se estiverem carregadas positivamente e do ânodo (anaforese) se estiverem carregadas negativamente. 9

Os elementos 1, individualmente ou em bateria, são pendurados a partir de um sistema de atuação 52, que os transporta para um tanque de tratamento 53, que contextualmente é usado para pintar as partes externas dos elementos 1.

Para obter uma boa pintura das superfícies externas dos elementos 1, os elementos 1 são pendurados verticalmente em posição invertida com respeito à posição de utilização normal e portanto, com as mangas 9 e a parte de extremidade 25 formando a parte inferior voltadas para cima e as mangas 8 voltadas para baixo. 0 exemplo na Figura 3 mostra uma bateria 55 de elementos 1 acoplados uns aos outros por meio de mangas respetivas 8, 9 (e assim formando um radiador do comprimento pretendido); as aberturas respetivas 21 dos elementos de extremidade 1 da bateria 55 estão abertas. As mangas 8, 9 dos elementos, estão obviamente alinhadas e definem tubos contínuos respetivos 56 formados pelos canais 18 das mangas únicas 8, 9. 0 tanque 53 contém um banho de eletrodeposição, constituído por exemplo consistindo de água e de uma composição de tratamento líquido contendo um material de eletrodeposição que forma o material de revestimento polimérico anticorrosão; em particular, o banho contém uma pintura cataforética ou anaforética (ou seja, composta de partículas carregadas positivamente ou negativamente) composta por resinas poliméricas (por exemplo, epóxi, acrílico, etc.), pigmentos, cargas, aditivos e solventes.

Os elétrodos removíveis 60 são inseridos nos tubos 56. Os elétrodos 60 são preferencialmente em forma de forquilha e têm um suporte 61 a partir do qual duas barras condutoras 10 retilíneas paralelas 62 se destacam, barras essas que podem ser inseridas nas mangas 8, 9; cada barra 62 é revestida externamente com uma bainha isolante 63, tendo aberturas 64 espaçadas ao longo da barra 62. Os elétrodos 60 são fornecidos para além disso com porções isolantes limítrofes 65, por exemplo definidas por discos montados nas barras 62 próximas do apoio 61 e cooperando de forma adjacente, em utilização, com orlas frontais respetivas das mangas 8, 9, através das quais os elétrodos são inseridos.

Os elétrodos 60, tal como os elétrodos adicionais 66 imersos no tanque 53, são eletricamente conectados por meio de uma conexão 67 a um polo de um retificador (conhecido e não mostrado), enquanto os elementos 1 são conectados ao polo oposto, por meio de uma conexão 68 associada com o sistema de atuação 52.

Obviamente, é possível operar tanto com pinturas por cataforese como com pinturas por anaforese, conectando os elétrodos 60, 66 e os elementos 1 aos polos apropriados: os elementos 1 serão conectados ao polo com sinal oposto com respeito às cargas das partículas da pintura, por forma a atrair essas partículas.

Quando a bateria 55 é imersa num banho de eletrodeposição e um campo elétrico é aplicado (aplicando uma tensão predeterminada) no tanque 53, as partículas de pintura migram para os elementos 1, onde a pintura assenta e deposita sobre as superfícies 6 formando assim o revestimento 51.

Após a deposição do revestimento 51, os elementos 1 são extraídos do tanque 53 e (com os elétrodos 60 sendo removidos) enviados para uma etapa chamada de cozedura, por 11 exemplo, realizada num forno para secagem e possível polimerização do material de revestimento polimérico.

Deverá ser entendido que o tratamento descrito pode também ser individualmente aplicado a cada elemento 1, antes dos elementos serem unidos para formar uma bateria 55. Neste caso, o uso de elétrodos 60 inseridos nas mangas 8, 9 poderia ser desnecessário, mas seria necessário para modificar adequadamente os parâmetros operacionais do processo de eletrodeposição.

Em geral, o tempo de contato entre os elementos 1 e a composição de tratamento (ou seja, o tempo de permanência dos elementos 1 no banho, determinado pela taxa com a qual o sistema de atuação 52 transporta os elementos através do tanque 53) e/ou outros parâmetros operacionais que afetam a deposição do revestimento 51, tais como nomeadamente a tensão aplicada ao banho para promover a deposição eletroquímica do material de revestimento, são selecionados por forma a obter um revestimento completo de todas as superfícies 6.

Por meio de exemplo, é obtido um revestimento completo das superfícies 6: a) sem o uso dos elétrodos 60, tratando cada elemento 1 individualmente com um tempo de contato inferior a cerca de 150 segundos, e em particular no intervalo de aproximadamente 90 a cerca de 150 segundos e de preferência a cerca de 120 segundos e uma tensão aplicada inferior a aproximadamente 360 volts, e em particular no intervalo de cerca de 250 a cerca de 350 volts; 12 b) sem o uso dos elétrodos 60, tratando as baterias 55 de alguns elementos 1, em particular até quatro elementos 1, com um tempo de contato superior a cerca de 150 segundos e de preferência a cerca de 180 segundos e uma tensão no intervalo de cerca de 250 a cerca de 400 volts e de preferência superior a cerca de 350 volts; c) com elétrodos 60, tratando as baterias 55 constituídas por vários elementos 1, em particular por mais de quatro elementos 1, com um tempo de contato inferior a cerca de 150 segundos e, em particular no intervalo de cerca de 90 a cerca de 150 segundos e de preferência a cerca de 120 segundos e uma tensão aplicada inferior a cerca de 360 volts e em particular no intervalo de cerca de 250 a cerca de 350 volts.

De acordo com a forma de realização na figura 4, o revestimento 51 é aplicado através da introdução de uma composição de tratamento líquido que contém o material de revestimento polimérico, que tem características de aderência às superfícies de alumínio e proteção contra a corrosão, num único elemento 1 ou, como mostrado na Figura 4, numa bateria 55 de elementos 1 acoplados. Por exemplo, são utilizados compostos poliméricos fluorados (tais como o Teflon) ou produtos similares. A bateria 55 está conectada a um sistema 70 para a circulação forçada da composição de tratamento; duas das quatro aberturas totais 21 dos elementos de extremidade 1 da bateria 55 são usadas para a conexão ao sistema 70, sendo em particular conectadas, por meio de juntas separáveis respetivas 72, a um tubo de alimentação 71 e a 13 um tubo de saída 74, respetivamente; e as outras duas são fechadas por tampas de serviço removíveis 75.

Quando a composição de tratamento circula através dos elementos 1, o material de revestimento polimérico contido nos depósitos de composição de tratamento sobre as superfícies internas 6 e fixa-se lá. Uma vez que os elementos 1 tenham sido drenados desde a composição de tratamento que não aderiu a superfícies 6, a bateria 55 é enviada para um forno para uma etapa de secagem e/ou (se necessário) para uma polimerização possível. A bateria 55 é então levada a uma etapa de pintura para pintar externamente os elementos 1, por meio de eletroforese tradicional ou pintura em pó. Deverá ser entendido que a pintura das partes externas poderia ser efetuada antes do tratamento acima descrito das superfícies internas 6 (o que poderia portanto ser aplicado a elementos 1 anteriormente pintados externamente).

Lisboa, 25 de Junho de 2012

Claims (14)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um elemento radiador (1) tendo um corpo (2) feito de alumínio e fornecido com uma câmara interna (5) para circulação da água de aquecimento, delimitada por superfícies internas (6) do corpo de alumínio (2); o corpo (2) constituído por um corpo tubular principal (7) tendo uma parte de extremidade (25) que se estende para além de um par de mangas de acoplamento transversais (9), internamente conectadas ao corpo tubular (7), por meio de furos respetivos (29), delimitada por orlas periféricas (30), e que é fornecida com uma abertura inferior (27) fechada por uma tampa (28); a tampa (28) tendo uma superfície de fecho (33) disposta dentro da parte de extremidade (25) na proximidade dos referidos furos; o elemento sendo caracterizado por a tampa de fecho ser substancialmente tangente aos furos (29) .

2. Um elemento de acordo com a reivindicação 1, em que a câmara interna (5) é totalmente revestida por uma camada protetora (51) feita de um material de revestimento polimérico anticorrosão que protege em utilização as superfícies internas (6) do corpo de alumínio (2) contra o contato com a água.

3. Um elemento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a superfície de fecho (33) é disposta em proximidade das respetivas porções (37) das orlas (30) enfrentando a abertura inferior (27) e mais próxima à abertura inferior (27) .

4. Um elemento de acordo com uma das reivindicações precedentes, em que a tampa (28) é completamente inserida dentro da parte de extremidade (33). 2

5. Um elemento de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que a superficie de fecho (33) é substancialmente nivelada com uma superficie lateral interna (16) das mangas (9) .

6. Um elemento de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que a tampa (28) é inserida na parte de extremidade (25) e é acoplada de forma estanque com a referida parte de extremidade (25).

7. Um elemento de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que a tampa (28) é fixada à parte de extremidade (25) por meio de uma soldadura externa radial.

8. Um elemento de acordo com uma das reivindicações precedentes, em que a parte de extremidade (25) tem um alargamento que diverge em direção à abertura inferior (27) e a tampa (28) tem uma forma alargada correspondente.

9. Um método de tratamento anticorrosão para elementos radiadores de aquecimento tendo um corpo (2) feito de aluminio e fornecido com uma câmara interna (5) para circulação de água, delimitada por superficies internas (6) do corpo de aluminio (2) ; o corpo (2) do elemento (1) constituído por um corpo tubular principal (7) tendo uma parte de extremidade (25) que se estende para além de um par de mangas acopladas transversais (9), internamente conectadas ao corpo tubular (7) por meio de furos respetivos (29) delimitadas por orlas periféricas (30), e que é fornecida com uma abertura inferior (27) fechada por uma tampa (28); o método constituído por uma etapa de fechar a abertura inferior (27) com uma tampa (28) tendo uma superfície de fecho (33) disposta na parte de extremidade (25) na proximidade dos furos (29) que ligam as mangas (9) à câmara (5) e são substancialmente tangentes aos furos; e uma etapa de aplicação de um revestimento de 3 proteção (51) feito de um material de revestimento polimérico anticorrosão às superficies internas (6) do corpo de aluminio (2) a fim de cobrir completamente a câmara (5) , para proteger em utilização as superficies internas (6) do corpo de aluminio (2) contra o contato com a água.

10. Um método de acordo com a reivindicação 9, compreendendo uma etapa de preencher a câmara (5) com uma composição de tratamento contendo o material de revestimento e uma etapa de drenagem da câmara (5) uma vez que o material de revestimento tenha aderido às superficies internas (6) da câmara (5).

11. Um método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, em que o material de revestimento é depositado por meio de um processo de deposição eletroquimica.

12. Um método de acordo com uma das reivindicações de 9 a 11, em que o material de revestimento é depositado por meio de um processo de eletroforese.

13. Um método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, compreendendo a etapa de introduzir elétrodos removíveis (60) no elemento (1).

14. Um método de acordo com uma das reivindicações de 11 a 13, em que as superfícies internas (6) são colocadas em contato com uma composição de tratamento que contém o material de revestimento por meio da imersão num banho contendo a composição de tratamento, ou circulando a composição de tratamento dentro do elemento (1) por meio de um sistema de circulação forçada (70). Lisboa, 25 de Junho de 2012