ITMI980131U1 - AIR-AIR HEAT EXCHANGER WITH OVERLAPPED AND SPACED METAL PLATES WITH INCREASED HEAT EXCHANGE SURFACE - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del modello industriale di utilità avente per titolo: of the industrial utility model entitled:

“Scambiatore di calore aria-aria a piastre metalliche sovrapposte e distanziate con maggiorata superficie di scambio termico” "Air-to-air heat exchanger with overlapping and spaced metal plates with a larger heat exchange surface"

Il presente trovato concerne uno scambiatore di calore aria-aria a piastre metalliche sovrapposte e distanziate che è dotato di una maggiorata superficie di scambio termico rispetto ad analoghi scambiatori secondo la tecnica nota. The present invention relates to an air-to-air heat exchanger with superimposed and spaced metal plates which is equipped with a larger heat exchange surface than similar exchangers according to the known art.

Sono noti scambiatori di calore aria-aria del tipo a piastre metalliche sovrapposte, che comprendono una pila di piastre metalliche fogliformi di forma quadrata o rettangolare, le quali sono mantenute distanziate tra loro e saldate una all’altra in corrispondenza di lati opposti che si alternano tra una coppia e l’altra in modo da consentire il passaggio di flussi d’aria diretti ortogonalmente tra loro, tra i quali viene effettuato lo scambio termico. Air-to-air heat exchangers of the type with superimposed metal plates are known, which comprise a stack of sheet-like metal plates of square or rectangular shape, which are kept spaced apart and welded to each other at opposite sides that alternate between one pair and the other so as to allow the passage of air flows directed orthogonally to each other, between which the heat exchange is carried out.

Negli scambiatori di calore di quel tipo ogni tentativo di aumentare lo scambio termico si è finora tradotto in un corrispondente aumento della turbolenza dell’aria tra una piastra e l’altra con conseguente inevitabile e svantaggiosa perdita di carico. In heat exchangers of that type, any attempt to increase the heat exchange has so far resulted in a corresponding increase in the turbulence of the air between one plate and the other with the consequent inevitable and disadvantageous loss of pressure.

Scopo del presente trovato è stato pertanto quello di realizzare uno scambiatore di calore aria-aria a piastre sovrapposte e distanziate, che fosse capace di abbinare un’ aumentata capacità di scambio termico ad ima contenuta turbolenza dell’aria tra una piastra e l’altra. The purpose of the present invention was therefore to create an air-to-air heat exchanger with overlapping and spaced plates, which was capable of combining an increased heat exchange capacity with a limited air turbulence between one plate and another.

In accordo con il trovato tale scopo è stato raggiunto con uno scambiatore di calore formato da un pacco di piastre metalliche sovrapposte e distanziate, ciascuna accoppiata alle piastre adiacenti in corrispondenza di coppie alternate di lati opposti, caratterizzato dal fatto che ogni piastra presenta file di bugne incavate sostanzialmente coniche con sommità coincidenti con le cavità di corrispondenti bugne delle piastre adiacenti. In accordance with the invention, this object has been achieved with a heat exchanger formed by a pack of overlapping and spaced metal plates, each coupled to the adjacent plates in correspondence with alternating pairs of opposite sides, characterized in that each plate has rows of bosses. substantially conical grooves with tops coinciding with the cavities of corresponding bosses of the adjacent plates.

E’ stato possibile riscontare che le bugne suddette, rendendo ondulato il flusso d’aria tra una piastra e l’altra, consentono un apprezzabile aumento della superficie di scambio termico senza influire sulla turbolenza deH’aria e quindi sulle perdite di carico del flusso d’aria attraverso lo scambiatore. It has been possible to find that the aforementioned bosses, making the air flow undulating between one plate and the other, allow an appreciable increase in the heat exchange surface without affecting the turbulence of the air and therefore on the pressure drops of the flow of water. air through the exchanger.

Preferibilmente le piastre metalliche dello scambiatore di calore prevedono che le bugne incavate siano realizzate sulle facce laterali oblique di protuberanze troncopiramidali con sommità coincidenti con le cavità di corrispondenti protuberanze troncopiramidali delle piastre adiacenti. Tali protuberanze hanno il duplice scopo di rinforzare la struttura delle piastre e nello stesso tempo fornire un contributo per l'aumento della superficie di scambio termico, ancora senza influire sulla turbolenza e le perdite di carico. Preferably, the metal plates of the heat exchanger provide that the recessed bosses are made on the oblique lateral faces of frusto-pyramidal protuberances with tops coinciding with the cavities of corresponding frusto-pyramidal protuberances of the adjacent plates. These protuberances have the dual purpose of reinforcing the structure of the plates and at the same time providing a contribution to the increase of the heat exchange surface, yet without affecting the turbulence and pressure drops.

Una forma di realizzazione pratica dello scambiatore di calore secondo il presente trovato è illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui: A practical embodiment of the heat exchanger according to the present invention is illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la fig. 1 mostra una rappresentazione schematica in pianta dall’alto di uno scambiatore di calore secondo il trovato; fig. 1 shows a schematic top plan representation of a heat exchanger according to the invention;

la fig. 2 mostra una rappresentazione schematica di tre piastre sovrapposte di detto scambiatore di calore in vista laterale secondo la freccia A di fig.1 ; fig. 2 shows a schematic representation of three superimposed plates of said heat exchanger in side view according to the arrow A of fig.1;

la fig. 3 mostra una rappresentazione schematica di tre piastre sovrapposte di detto scambiatore di calore in vista laterale secondo la freccia B di fig.l; fig. 3 shows a schematic representation of three superimposed plates of said heat exchanger in a side view according to the arrow B of fig.

la fig. 4 mostra dette piastre sovrapposte in sezione secondo la linea IV-IV di fig. 1; fig. 4 shows said superimposed plates in section along the line IV-IV of fig. 1;

la fig. 5 mostra una di dette piastre in sezione secondo la linea V-V di fig- 1; fig. 5 shows one of said plates in section along the line V-V of fig-1;

la fig. 6 mostra il particolare ingrandito di una bugna incavata dello scambiatore di calore secondo il trovato, sezionata secondo la linea VI-VI di fig- 1 · fig. 6 shows the enlarged detail of a recessed boss of the heat exchanger according to the invention, sectioned along the line VI-VI of fig-1.

Lo scambiatore di calore mostrato nei disegni è formato da un pacco di piastre metalliche sovrapposte 1 tenute distanziate da nervature perpendicolari 2 e 3 ed accoppiate e fissate a tenuta alle piastre adiacenti in corrispondenza di coppie alternate di lati opposti 4 e 5. The heat exchanger shown in the drawings is formed by a pack of overlapping metal plates 1 held spaced by perpendicular ribs 2 and 3 and coupled and tightly fixed to the adjacent plates at alternating pairs of opposite sides 4 and 5.

Ogni piastra 1 presenta file di protuberanze troncopiramidali 6 con sommità piane 7 coincidenti con le cavità 8 di corrispondenti protuberanze delle piastre adiacenti. Each plate 1 has rows of frusto-pyramidal protuberances 6 with flat tops 7 coinciding with the cavities 8 of corresponding protuberances of the adjacent plates.

Sulle quattro facce laterali oblique delle protuberanze 6 sono previste bugne incavate 9, sostanzialmente coniche, con sommità 10 coincidenti con le cavità 11 di corrispondenti bugne 9 delle piastre adiacenti. Anche le bugne 9 sono così disposte secondo file che si sviluppano in due direzioni perpendicolari in ciascuna piastra 1. On the four oblique lateral faces of the protuberances 6, substantially conical hollowed bosses 9 are provided, with tops 10 coinciding with the cavities 11 of corresponding bosses 9 of the adjacent plates. The bosses 9 are thus also arranged in rows which develop in two perpendicular directions in each plate 1.

L’esatta conformazione delle bugne 9 è ricavabile dalla rappresentazione ingrandita di figura 6 e prevede, a titolo di esempio, un’estensione diametrale di 18mm con un raggio di curvatura di 6mm alla sommità ed un raggio di curvatura inverso di 10mm nelle zone intermedie tra la sommità e la circonferenza di inizio concavità. The exact conformation of the bosses 9 can be obtained from the enlarged representation of figure 6 and provides, by way of example, a diametrical extension of 18mm with a radius of curvature of 6mm at the top and an inverse radius of curvature of 10mm in the intermediate areas between the top and the circumference of the beginning of the concavity.

Grazie alla conformazione e alla disposizione delle bugne 9 e delle protuberanze 6 il flusso del’aria tra una piastra e l’altra segue un percorso ondulato che consente una massima superficie di scambio termico senza creare indesiderabili turbolenze e perdite di carico. Thanks to the conformation and arrangement of the bosses 9 and protuberances 6, the air flow between one plate and the other follows a wavy path that allows a maximum heat exchange surface without creating undesirable turbulence and pressure drops.

Le protuberanze 6 hanno inoltre l’effetto di rinforzare la struttura delle piastre metalliche 1. The protuberances 6 also have the effect of reinforcing the structure of the metal plates 1.

Claims (3)

RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore di calore formato da un pacco di piastre metalliche (1) sovrapposte e distanziate, ciascuna accoppiata alle piastre adiacenti in corrispondenza di coppie alternate di lati opposti, caratterizzato dal fatto che ogni piastra (1) presenta file di bugne incavate (9) sostanzialmente coniche con sommità (10) coincidenti con le cavità (11) di corrispondenti bugne delle piastre adiacenti. CLAIMS 1. Heat exchanger formed by a pack of metal plates (1) superimposed and spaced apart, each coupled to the adjacent plates at alternating pairs of opposite sides, characterized by the fact that each plate (1) has rows of recessed bosses (9) substantially conical with tops (10) coinciding with the cavities (11) of corresponding bosses of the adjacent plates. 2. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere anche file di protuberanze troncopiramidali (6) con sommità (7) coincidenti con le cavità (8) di corrispondenti protuberanze delle piastre adiacenti. 2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that it also comprises rows of frusto-pyramidal protuberances (6) with tops (7) coinciding with the cavities (8) of corresponding protuberances of the adjacent plates. 3. Scambiatore di calore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette bugne (9) sono previste su quattro facce laterali oblique di dette protuberanze (6). 3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that said bosses (9) are provided on four oblique lateral faces of said protuberances (6).