BR102022013218A2 - HEAT EXCHANGER AND CORNER MOUNTING ARRANGEMENT FOR THIS - Google Patents

Abstract

Uma disposição de montagem angular para um trocador de calor, compreendendo um coletor (13, 15) incluindo um reservatório metálico tubular (13a, 15a) e uma placa lateral (19) consistindo em uma placa metálica plana se estendendo ortogonalmente ao coletor (13, 15) e fixada à extremidade deste, em que a placa lateral (19) compreende uma aba de extremidade (21) que se estende em um padrão em ziguezague a partir de uma respectiva extremidade da placa lateral (19) e compreende uma extremidade de suporte (21a) em contato com uma parede do coletor (13, 15), a extremidade de suporte tendo, de acordo com uma vista plana, uma concavidade configurada para encaixar na parede do coletor (13, 15).

An angular mounting arrangement for a heat exchanger, comprising a collector (13, 15) including a tubular metallic reservoir (13a, 15a) and a side plate (19) consisting of a flat metallic plate extending orthogonally to the collector (13, 15) and attached to the end thereof, wherein the side plate (19) comprises an end flap (21) which extends in a zigzag pattern from a respective end of the side plate (19) and comprises a support end (21a) in contact with a collector wall (13, 15), the support end having, according to a plan view, a concavity shaped to fit the collector wall (13, 15).

Description

TROCADOR DE CALOR E DISPOSIÇÃO DE MONTAGEM DE CANTO PARA ESTEHEAT EXCHANGER AND CORNER MOUNTING ARRANGEMENT FOR THIS

[001] A presente invenção refere-se geralmente ao campo de trocadores de calor para aplicações automotivas e mais especificamente a trocadores de calor compreendendo coletores formados a partir de reservatórios tubulares metálicos.[001] The present invention generally relates to the field of heat exchangers for automotive applications and more specifically to heat exchangers comprising collectors formed from metallic tubular reservoirs.

[002] No referido tipo de trocador de calor, notou-se que o processo de fabricação faz com que as placas laterais, as quais servem para reforçar o conjunto formando o trocador de calor, geralmente têm extremidades que são separadas a partir dos coletores por folgas de tamanhos variados. Este fato é indesejável a partir de um ponto de vista estrutural.[002] In the aforementioned type of heat exchanger, it was noted that the manufacturing process causes the side plates, which serve to reinforce the set forming the heat exchanger, generally have ends that are separated from the collectors by gaps of varying sizes. This fact is undesirable from a structural point of view.

[003] Um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo para compensar as tolerâncias do trocador de calor e assegurar o contato adequado entre a placa lateral e o coletor.[003] An object of the present invention is to provide a device to compensate for heat exchanger tolerances and ensure proper contact between the side plate and the collector.

[004] Para este objetivo, de acordo com a presente invenção, é proposta uma disposição de montagem angular para um trocador de calor, compreendendo um coletor incluindo um reservatório metálico tubular, e uma placa lateral consistindo em uma placa de metal plana que se ortogonalmente ao coletor e é fixada na extremidade deste, em que a placa lateral compreende uma aba de extremidade tendo uma largura que é menor que a largura da parte restante da placa lateral, em que a aba de extremidade se estende em um padrão em ziguezague a partir de uma respectiva extremidade da placa lateral e compreende uma extremidade de suporte que está em contato com uma parede do coletor, a referida extremidade de suporte tendo, de acordo com uma vista plana, uma concavidade configurada para encaixar na parede do coletor, em que a aba de extremidade compreende uma parte descendente, se estendendo a partir da placa lateral, e uma parte ascendente que está conectada à parte descendente por uma dobra e fornece a referida extremidade de suporte.[004] For this purpose, according to the present invention, an angular mounting arrangement is proposed for a heat exchanger, comprising a collector including a tubular metal reservoir, and a side plate consisting of a flat metal plate that is orthogonally to the collector and is attached to the end thereof, wherein the side plate comprises an end flap having a width which is less than the width of the remainder of the side plate, wherein the end flap extends in a zigzag pattern from of a respective end of the side plate and comprises a support end which is in contact with a collector wall, said support end having, according to a plan view, a concavity shaped to fit the collector wall, wherein the end flap comprises a downward portion, extending from the side plate, and an upward portion which is connected to the downward portion by a fold and provides said support end.

[005] Com a disposição de acordo com a invenção, a aba de extremidade funciona como um adaptador para a tolerância do conjunto no encaixe por pressão. Além disso, o contorno na circunferência do coletor, cooperando com a extremidade de suporte da aba de extremidade, evita que a placa lateral se mova durante o processo de produção. Vantajosamente, a disposição de acordo com a invenção é também um aprimoramento para as pressões de ruptura.[005] With the arrangement according to the invention, the end flap works as an adapter for the tolerance of the press fit assembly. Furthermore, the contour on the circumference of the collector, cooperating with the supporting end of the end flap, prevents the side plate from moving during the production process. Advantageously, the arrangement according to the invention is also an improvement for burst pressures.

[006] As modalidades preferenciais da invenção são definidas nas reivindicações dependentes, as quais devem ser entendidas como parte integrante do presente relatório descritivo.[006] The preferred embodiments of the invention are defined in the dependent claims, which are to be understood as an integral part of this descriptive report.

[007] Outras características e vantagens da disposição de acordo com a invenção ficarão mais claras a partir da descrição detalhada a seguir de uma modalidade da invenção, feita com referência aos desenhos anexos, fornecidos apenas para fins ilustrativos e não limitativos, nos quais:[007] Other characteristics and advantages of the arrangement according to the invention will become clearer from the detailed description below of an embodiment of the invention, made with reference to the attached drawings, provided only for illustrative and non-limiting purposes, in which:

[008] A Fig. 1 é uma vista em elevação frontal de uma porção de canto de um trocador de calor de acordo com a invenção;[008] Fig. 1 is a front elevational view of a corner portion of a heat exchanger according to the invention;

[009] A Fig. 2 é uma vista em escala alargada de outra porção de canto do trocador de calor da Fig. 1;[009] Fig. 2 is an enlarged-scale view of another corner portion of the heat exchanger of Fig. 1;

[010] As Fig. 3 e 4 são uma vista em perspectiva e uma vista plana de uma montagem coletora/placa lateral, respectivamente; e[010] Figs. 3 and 4 are a perspective view and a plan view of a collector/side plate assembly, respectively; It is

[011] As Fig. 5-7 são uma vista em perspectiva, uma vista plana e uma vista em seção transversal (tomada ao longo da linha BB da Fig. 6) de uma placa lateral, respectivamente.[011] Figs. 5-7 are a perspective view, a plan view, and a cross-sectional view (taken along line BB of Fig. 6) of a side plate, respectively.

[012] Com referência às Fig. 1 e 2, é representado um trocador de calor para aplicações automotivas, denotado coletivamente como 1.[012] With reference to Fig. 1 and 2, a heat exchanger for automotive applications is shown, collectively denoted 1.

[013] O trocador de calor 1 compreende uma pluralidade de tubos paralelos 11 se estendendo entre duas laterais opostas do trocador de calor (representados nas Fig. 1 e 2, respectivamente), e um primeiro e segundo coletores 13, 15 dispostos respectivamente em cada uma das referidas duas laterais opostas do trocador de calor. Os tubos 11 são conectados fluidicamente aos coletores 13, 15 para o transporte de um fluido refrigerante para permitir que o referido fluido troque energia térmica por um fluido gasoso, especificamente ar, o qual é passado entre os tubos 11 em uma direção substancialmente perpendicular ao plano definido pelo feixe de tubos 11. Para este propósito, são interpostas aletas 17 entre os tubos adjacentes 11.[013] The heat exchanger 1 comprises a plurality of parallel tubes 11 extending between two opposite sides of the heat exchanger (represented in Figs. 1 and 2, respectively), and a first and second collector 13, 15 arranged respectively on each one of said two opposite sides of the heat exchanger. The tubes 11 are fluidly connected to the collectors 13, 15 for transporting a cooling fluid to allow said fluid to exchange thermal energy for a gaseous fluid, specifically air, which is passed between the tubes 11 in a direction substantially perpendicular to the plane defined by the bundle of tubes 11. For this purpose, fins 17 are interposed between adjacent tubes 11.

[014] Nas Fig. 3 e 4, apenas uma extremidade de apenas um coletor é mostrada por conveniência, mas entende-se que a extremidade não mostrada e o coletor não mostrado têm uma estrutura semelhante àquela mostrada nos desenhos.[014] In Fig. 3 and 4, only one end of just one collector is shown for convenience, but it is understood that the end not shown and the collector not shown have a structure similar to that shown in the drawings.

[015] Cada coletor 13, 15 inclui um reservatório tubular de metal 13a, 15a se estendendo ao longo de um respectivo eixo longitudinal z e um elemento de fecho de extremidade 13b, também feito de material metálico, disposto em cada extremidade do reservatório tubular 13a, 15a (por conveniência, apenas uma extremidade dos coletores é mostrada nas figuras).[015] Each collector 13, 15 includes a tubular metal reservoir 13a, 15a extending along a respective longitudinal axis z and an end closure element 13b, also made of metallic material, arranged at each end of the tubular reservoir 13a, 15a (for convenience, only one end of the collectors is shown in the figures).

[016] O trocador de calor 1 compreende ainda uma primeira e uma segunda placa lateral 19 ("chapa"), cada uma disposta em uma respectiva lateral adicional do trocador de calor, ortogonal às duas laterais opostas do trocador de calor nas quais os coletores 13, 15 são dispostos. Apenas uma dessas placas 19 é mostrada nos desenhos, mas entende-se que a não mostrada tem uma estrutura semelhante à mostrada nos desenhos.[016] The heat exchanger 1 further comprises a first and a second side plate 19 ("plate"), each arranged on a respective additional side of the heat exchanger, orthogonal to the two opposite sides of the heat exchanger on which the collectors 13, 15 are arranged. Only one of these plates 19 is shown in the drawings, but it is understood that the one not shown has a structure similar to that shown in the drawings.

[017] Cada placa lateral 19 consiste em uma placa metálica plana que se estende ortogonalmente aos coletores 13, 15 e tem em cada uma de suas extremidades uma aba de extremidade 21 tendo uma largura menor que a largura da parte restante da placa lateral 19.[017] Each side plate 19 consists of a flat metallic plate that extends orthogonally to the collectors 13, 15 and has at each of its ends an end flap 21 having a width smaller than the width of the remaining part of the side plate 19.

[018] Em geral, a união estrutural entre os vários componentes metálicos do trocador descrito acima é alcançada por acoplamento de material, como por soldagem e/ou brasagem.[018] In general, the structural union between the various metallic components of the exchanger described above is achieved by material coupling, such as by welding and/or brazing.

[019] Especificamente, com referência às Fig. 3 a 7, em cada um dos cantos do trocador de calor 1, cada extremidade dos coletores 13 e 15 é unida a uma das respectivas placas 19 da seguinte maneira.[019] Specifically, with reference to Fig. 3 to 7, at each of the corners of the heat exchanger 1, each end of the collectors 13 and 15 is joined to one of the respective plates 19 as follows.

[020] Cada aba de extremidade 21 se estende em um padrão em ziguezague a partir da respectiva extremidade da placa lateral 19 e compreende uma extremidade de suporte 21a em contato com a parede do reservatório tubular 13a, 15a. Como pode ser visto em particular nas Fig. 4 e 6, a extremidade de suporte 21a tem, de acordo com uma vista plana, uma concavidade voltada para o respectivo coletor 13, 15 configurado para se ajustar à curvatura da parede do coletor.[020] Each end flap 21 extends in a zigzag pattern from the respective end of the side plate 19 and comprises a support end 21a in contact with the wall of the tubular reservoir 13a, 15a. As can be seen in particular in Fig. 4 and 6, the support end 21a has, according to a plan view, a concavity facing the respective collector 13, 15 configured to fit the curvature of the collector wall.

[021] Especificamente, a aba de extremidade 21 compreende uma parte descendente 21', a qual se estende a partir da placa lateral 21, e uma parte ascendente 21'', a qual é conectada à parte descendente 21'' por uma dobra 21''' e fornece o suporte de extremidade 21a. Para os fins deste relatório descritivo, "descendente" significa que a parte relevante da aba de extremidade 21 se estende a partir da elevação da placa lateral 19 de modo a se aproximar do feixe de tubos 11 do trocador de calor 1, terminando na dobra 21’’’, enquanto "ascendente" significa que a parte relevante da aba de extremidade 21 se estende a partir da dobra 21''' de modo a se afastar do feixe de tubos 11. O referido padrão em ziguezague refere-se, portanto, a uma direção paralela ao eixo longitudinal z do coletor 13, 15, isto é, à direção da espessura da placa lateral 19.[021] Specifically, the end flap 21 comprises a descending part 21', which extends from the side plate 21, and an ascending part 21'', which is connected to the descending part 21'' by a fold 21 ''' and provides end support 21a. For the purposes of this specification, "descending" means that the relevant part of the end flap 21 extends from the elevation of the side plate 19 so as to approach the tube bundle 11 of the heat exchanger 1, ending at the bend 21 ''', while "ascending" means that the relevant part of the end flap 21 extends from the fold 21''' so as to move away from the tube bundle 11. Said zigzag pattern therefore refers to in a direction parallel to the longitudinal axis z of the collector 13, 15, i.e. to the thickness direction of the side plate 19.

[022] Com a disposição descrita acima, a aba de extremidade 21 atua como um adaptador para a tolerância nas distâncias entre a placa lateral e o coletor. Além disso, o formato curvo do coletor, cooperando com a extremidade de suporte 21a da aba de extremidade 21, impede que a placa lateral 19 se mova durante o processo de produção.[022] With the arrangement described above, the end flap 21 acts as an adapter for tolerance in the distances between the side plate and the collector. Furthermore, the curved shape of the collector, cooperating with the supporting end 21a of the end flap 21, prevents the side plate 19 from moving during the production process.

Claims (3)

Disposição de montagem de canto para um trocador de calor, compreendendo um coletor (13, 15) incluindo um reservatório metálico tubular (13a, 15a), e uma placa lateral (19) consistindo em uma folha de metal plana, a qual se estende ortogonalmente ao coletor (13, 15) e é fixada na extremidade deste, caracterizada pelo fato de que a placa lateral (19) compreende uma aba de extremidade (21) tendo uma largura menor que a largura da parte restante da placa lateral (19), em que a aba de extremidade (21) se estende em um padrão em ziguezague a partir de uma respectiva extremidade da placa lateral (19) e compreende uma extremidade de suporte (21a) em contato com uma parede do coletor (13, 15), a referida extremidade de suporte tendo, de acordo com uma vista plana, uma concavidade configurada para encaixar na parede do coletor (13, 15), em que a aba de extremidade (21) compreende uma parte descendente (21'), a qual se estende a partir da placa lateral (19), e uma parte ascendente (21''), a qual é conectada à parte descendente (21') por uma dobra (21''') e fornece a referida extremidade de suporte.Corner mounting arrangement for a heat exchanger, comprising a manifold (13, 15) including a tubular metallic reservoir (13a, 15a), and a side plate (19) consisting of a flat metal sheet, which extends orthogonally to the collector (13, 15) and is fixed at the end thereof, characterized in that the side plate (19) comprises an end flap (21) having a width smaller than the width of the remaining part of the side plate (19), wherein the end flap (21) extends in a zigzag pattern from a respective end of the side plate (19) and comprises a support end (21a) in contact with a collector wall (13, 15), said support end having, according to a plan view, a concavity configured to fit the collector wall (13, 15), wherein the end flap (21) comprises a descending part (21'), which extends extends from the side plate (19), and an upward part (21''), which is connected to the descending part (21') by a fold (21''') and provides said support end. Trocador de calor compreendendo uma pluralidade de tubos paralelos (11) se estendendo entre duas laterais opostas do trocador de calor, um primeiro e um segundo coletor (13, 15) respectivamente dispostos em cada uma das referidas duas laterais opostas do trocador de calor, uma primeira e uma segunda placa lateral (19) cada uma disposta em uma respectiva lateral adicional do trocador de calor, ortogonal às referidas duas laterais opostas do trocador de calor, caracterizado pelo fato de que compreende, em cada respectivo canto do trocador de calor, uma disposição de montagem de canto de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.Heat exchanger comprising a plurality of parallel tubes (11) extending between two opposite sides of the heat exchanger, a first and a second collector (13, 15) respectively disposed on each of said two opposite sides of the heat exchanger, one first and a second side plate (19) each arranged on a respective additional side of the heat exchanger, orthogonal to said two opposite sides of the heat exchanger, characterized in that it comprises, in each respective corner of the heat exchanger, a corner mounting arrangement according to any one of the preceding claims. Invenção de produto, processo, sistema, kit, meio ou uso, caracterizada pelo fato de que compreende um ou mais elementos descritos no presente pedido de patente.Invention of product, process, system, kit, means or use, characterized by the fact that it comprises one or more elements described in the present patent application.

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