ES2310949B1 - Intercambiador de calor de placas apiladas. - Google Patents
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Abstract
Intercambiador de calor de placas apiladas.
Comprende una pluralidad de placas apiladas (2)
entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el líquido
refrigerante en dos circuitos independientes (2a, 2b) definidos por
dichas placas (2), una entrada (6) y una salida (7) del fluido a
refrigerar dispuestas en la dirección de la línea de recirculación,
y medios de conexión (10, 11) de la entrada y salida del fluido a
refrigerar con la línea de recirculación. Se caracteriza por el
hecho de que los extremos (12) de las placas (2) en las zonas de
entrada y/o salida del fluido a refrigerar, están enrasados según un
plano sensiblemente perpendicular a la línea de recirculación
definiendo una zona plana, y por el hecho de que los medios de
conexión (10, 11) incluyen rebordes perimetrales (13) destinados a
apoyarse directamente sobre la citada zona plana de los extremos
(12) de las placas (2), obteniéndose una unión estanca entre dichos
extremos (12) de las placas (2) y los medios de conexión (10, 11)
mediante soldadura a testa.
Description
Intercambiador de calor de placas apiladas.
La presente invención se refiere a un
intercambiador de calor de placas apiladas.
La invención se aplica especialmente a
intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor
(Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC); refrigeradores del
aceite de motor (Oil Coolers); y refrigeradores del aire de
sobrealimentación o intercoolers (Charge Air Coolers o CAC).
Son conocidos intercambiadores de calor EGR que
comprenden una pluralidad de placas apiladas entre las cuales
circulan el gas a refrigerar y el líquido refrigerante en dos
circuitos independientes definidos por dichas placas, orificios de
entrada y salida del gas a refrigerar y del líquido refrigerante
respectivamente, y depósitos para entrada y salida del gas
conectados con la línea de recirculación de gases de escape.
Actualmente, los intercambiadores de calor EGR
de placas presentan el problema del cierre del circuito de gas
debido al diseño de las placas. La solución más común para
solucionar este problema era la utilización de pozos de entrada y
salida para el gas.
Sin embargo, no siempre es conveniente utilizar
pozos de entrada y salida de gas ya que el empaquetamiento
convencional es lineal, es decir, según la dirección de la línea de
recirculación de los gases de escape. Esta disposición lineal es
debida a la evolución de la línea EGR sin intercambiador a la
solución actual añadiendo un intercambiador EGR.
En el caso de no usar dichos pozos de entrada y
salida de gas y que se desee mantener la secuencia lineal, se
encuentra el problema de que la superficie de las placas es
irregular. Concretamente, las uniones entre las placas presentan
radios que son difíciles de sellar para asegurar la estanqueidad
entre el circuito de gas y el entorno.
Las patentes EP0974804 y EP1376043 describen
intercambiadores que proponen una solución a este problema,
consistente en utilizar una pieza que se acopla al perfil exterior
de la pila de placas.
En la patente EP0974804 se describe un
intercambiador que incluye dos planchas de refuerzo provistas de un
reborde perimetral para su acoplamiento en los extremos de entrada
y salida de gas de las placas, de manera que dicho reborde
perimetral queda paralelo a la línea de recirculación de gases de
escape. Los depósitos de entrada y salida de gas también están
soldados directamente a dicho reborde.
En la patente EP1376043 se describe un
intercambiador cuyos depósitos de gas incluyen un reborde
perimetral que va soldado a los extremos de entrada y salida de gas
de las placas, siendo dicho reborde paralelo a la dirección de la
línea de recirculación de gases de escape.
En los sistemas descritos, son necesarios varios
componentes para asegurar la estanqueidad del intercambiador de
calor. Además, estos componentes deben ser fabricados con muy alta
precisión para asegurar que cualquier pequeño orificio sea soldado.
Puesto que todos los componentes están ensamblados de manera muy
ajustada, se requiere un proceso muy complejo, y por otra parte se
ve aumentado el coste de producción.
Otro inconveniente es que los depósitos de gas
utilizados son piezas muy complicadas para ser fabricadas mediante
un proceso de estampado.
El objetivo del intercambiador de calor de
placas apiladas de la presente invención es solventar los
inconvenientes que presentan los intercambiadores conocidos en la
técnica, proporcionando un intercambiador que permite obtener un
cierre estaco del circuito de gas mediante soldadura a testa.
El intercambiador de calor de placas apiladas de
la presente invención es del tipo que comprende una pluralidad de
placas apiladas entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y
el líquido refrigerante en dos circuitos independientes definidos
por dichas placas, una entrada y una salida del fluido a refrigerar
dispuestas en la dirección de la línea de recirculación, y medios
de conexión de la entrada y salida del fluido a refrigerar con la
línea de recirculación, y se caracteriza por el hecho de que los
extremos de las placas en las zonas de entrada y/o salida del
fluido a refrigerar, están enrasados según un plano sensiblemente
perpendicular a la línea de recirculación definiendo una zona
plana, y por el hecho de que los medios de conexión incluyen
rebordes perimetrales destinados a apoyarse directamente sobre la
citada zona plana de los extremos de las placas, obteniéndose una
unión estanca entre dichos extremos de las placas y los medios de
conexión mediante soldadura a
testa.
testa.
De este modo, se consigue un ensamblaje de los
medios de conexión con las placas más sencillo y eficaz. Además, el
número de piezas se ve reducido ya que no es necesario acoplar
componentes intermedios para realizar dicha unión mediante
soldadura a testa, por lo que también disminuye el coste de
producción.
Por otra parte, dichos rebordes perimetrales
ayudan a centrar las placas antes del ciclo de soldadura a
testa.
Ventajosamente, los medios de conexión de la
entrada y salida del fluido a refrigerar con la línea de
recirculación incluyen dos depósitos, o bien dos bridas, o bien un
depósito y una brida.
Preferentemente, la pluralidad de placas
apiladas incluye sendas placas de soporte superior e inferior.
Según una realización de la presente invención,
el intercambiador incluye dos planchas de refuerzo dispuestas
respectivamente entre los medios de conexión y la pila de placas,
obteniéndose un aumento de la rigidez del intercambiador.
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto
se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que,
esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se
representan dos casos prácticos de realizaciones del intercambiador
de calor de placas apiladas de la invención, en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva del
intercambiador de calor según una primera realización de la
invención;
la figura 2 es una vista en alzado lateral del
intercambiador de la figura 1;
la figura 3 es una sección transversal del
intercambiador de la figura 1;
la figura 4 es una sección longitudinal parcial
del intercambiador de la figura 1;
la figura 5 es una vista en perspectiva parcial
de los extremos de las placas mostrando la zona plana que estos
definen;
la figura 6 es una vista en planta de los
extremos de las placas antes de ensamblar los medios de conexión;
y
la figura 7 es una vista en perspectiva del
intercambiador según una segunda realización de la invención.
Una primera realización de la invención se
muestra en las figuras 1 a 6.
Las figuras 1 a 6 muestran un intercambiador de
calor 1 de tipo EGR que comprende una pluralidad de placas apiladas
2 entre las cuales circulan el gas a refrigerar y el líquido
refrigerante en dos circuitos independientes 2a, 2b definidos por
dichas placas 2, medios perturbadores 3 del gas a refrigerar
dispuestos entre cada dos placas 2, pozos 4, 5 de entrada y salida
del líquido refrigerante, una entrada 6 y una salida 7 del gas a
refrigerar dispuestas en la dirección de la línea de recirculación
de los gases de escape, placas de soporte 8, 9 superior e inferior,
y medios de conexión 10, 11 de la entrada y salida del gas con la
línea de recirculación.
En este caso los medios de conexión incluyen un
depósito de gas 10 en un extremo de la pila de placas y una brida
11 en el otro extremo.
Según puede observarse en las figuras 5 y 6, los
extremos 12 de las placas 2 en las zonas de entrada y/o salida del
fluido a refrigerar, están enrasados según un plano sensiblemente
perpendicular a la línea de recirculación definiendo una zona
plana. Asimismo, los medios de conexión 10, 11 incluyen rebordes
perimetrales 13 destinados a apoyarse directamente sobre la citada
zona plana de los extremos 12 de las placas 2, obteniéndose una
unión estanca entre dichos extremos 12 de las placas 2 y los medios
de conexión 10, 11 mediante soldadura a testa.
El proceso de montaje de los medios de conexión
10, 11 es muy sencillo ya que, en primer lugar, se lleva a cabo la
fijación de los medios de conexión 10, 11 y las placas de soporte
8, 9 superior e inferior mediante puntos de soldadura eléctrica.
Después se coloca la pasta de soldadura en las zonas de unión para
soldar a testa el conjunto de componentes.
La invención puede ser adaptada a diferentes
tamaños de intercambiador EGR con solo pequeños cambios en su
configuración.
Una característica geométrica es que la
distancia L2 entre placas 2 es mayor que la distancia interna L1
del depósito de gas 10 (ver figura 4).
Una segunda realización se muestra en la figura
7. El intercambiador de calor 1' comprende los mismos elementos
según las referencias 2 a 13 de la primera realización. La
diferencia se encuentra en que además incluye dos planchas de
refuerzo 14 dispuestas respectivamente entre los medios de conexión
10, 11 y la pila de placas 2. De este modo, el ensamblaje entre las
placas 2 y las planchas de refuerzo 14 resulta seguro, aumentando
la rigidez del intercambiador.
Tal como se ha descrito en las realizaciones
anteriores, los medios de conexión de la entrada y salida del gas
con la línea de recirculación incluyen un depósito de gas 10 en un
extremo de la pila de placas 2 y una brida 11 en el otro extremo
(ver figuras 1 y 7); pero también pueden haber dos depósitos de
gas, o bien dos bridas.
En el caso de utilizar una brida son necesarios
puntos de soldadura a testa adicionales en las zonas de unión entre
las placas y dicha brida.
Claims (6)
1. Intercambiador de calor (1, 1') de placas
apiladas, del tipo que comprende una pluralidad de placas apiladas
(2) entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el líquido
refrigerante en dos circuitos independientes (2a, 2b) definidos por
dichas placas (2), una entrada (6) y una salida (7) del fluido a
refrigerar dispuestas en la dirección de la línea de recirculación,
y medios de conexión (10, 11) de la entrada y salida del fluido a
refrigerar con la línea de recirculación, caracterizado por
el hecho de que los extremos (12) de las placas (2) en las zonas de
entrada y/o salida del fluido a refrigerar, están enrasados según
un plano sensiblemente perpendicular a la línea de recirculación
definiendo una zona plana, y por el hecho de que los medios de
conexión (10, 11) incluyen rebordes perimetrales (13) destinados a
apoyarse directamente sobre la citada zona plana de los extremos
(12) de las placas (2), obteniéndose una unión estanca entre dichos
extremos (12) de las placas (2) y los medios de conexión (10, 11)
mediante soldadura a testa.
2. Intercambiador (1, 1'), según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los
medios de conexión de la entrada y salida del fluido a refrigerar
con la línea de recirculación incluyen dos depósitos.
3. Intercambiador (1, 1'), según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los
medios de conexión de la entrada y salida del fluido a refrigerar
con la línea de recirculación incluyen dos bridas.
4. Intercambiador (1, 1'), según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los
medios de conexión de la entrada y salida del fluido a refrigerar
con la línea de recirculación incluyen un depósito (10) y una brida
(11).
5. Intercambiador (1, 1'), según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho
de que la pluralidad de placas apiladas (2) incluye sendas placas
de soporte (8,9) superior e inferior.
6. Intercambiador (1'), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que incluye dos planchas de refuerzo (14) dispuestas
respectivamente entre los medios de conexión (10, 11) y la pila de
placas (2).
Priority Applications (1)
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| ES200501939A ES2310949B1 (es) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Intercambiador de calor de placas apiladas. |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES200501939A ES2310949B1 (es) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Intercambiador de calor de placas apiladas. |
Publications (2)
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| ES2310949A1 ES2310949A1 (es) | 2009-01-16 |
| ES2310949B1 true ES2310949B1 (es) | 2009-11-11 |
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2005
- 2005-07-29 ES ES200501939A patent/ES2310949B1/es active Active
Also Published As
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