ES2325193B1 - Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. - Google Patents
Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2325193B1 ES2325193B1 ES200602992A ES200602992A ES2325193B1 ES 2325193 B1 ES2325193 B1 ES 2325193B1 ES 200602992 A ES200602992 A ES 200602992A ES 200602992 A ES200602992 A ES 200602992A ES 2325193 B1 ES2325193 B1 ES 2325193B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- fluid
- ducts
- fin
- cooled
- zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 31
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Aleta para la conducción de un fluido a
refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de
tales aletas.
La aleta comprende una pluralidad de conductos
(4), a través de los cuales circula el fluido a refrigerar desde
una zona de entrada (3a) hasta una zona de salida (3c) dispuestas
respectivamente en sendos extremos opuestos de la aleta (3). Se
caracteriza por el hecho de que la superficie de paso de los
conductos (4) disminuye según la dirección de avance del flujo de
fluido a refrigerar, manteniéndose sensiblemente constante la
superficie total de paso a lo largo de la aleta (3), de modo que se
optimiza la transferencia térmica de dicha aleta. Preferentemente,
la aleta comprende al menos dos zonas (3a a 3c) de conductos (4)
dispuestas contiguamente según la dirección de avance del flujo de
fluido a refrigerar, de manera que la anchura de los conductos (4)
de las respectivas zonas (3a a 3c) va disminuyendo escalonadamente,
a la vez que va aumentando el número de conductos (4).
Description
Aleta para la conducción de un fluido a
refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de
tales aletas.
La presente invención se refiere a una aleta
para la conducción de un fluido a refrigerar. La invención también
se refiere a un intercambiador de calor de placas apiladas dotado
de tales aletas.
La invención se aplica especialmente a
intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor
(Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC), y a refrigeradores del
aire de sobrealimentación o intercoolers (Charge Air Coolers o
CAC).
Un intercambiador de calor puede tener distintas
configuraciones: por ejemplo, puede consistir en una carcasa
tubular en cuyo interior se disponen una serie de tubos paralelos
para el paso de los gases, circulando el refrigerante por la
carcasa, exteriormente a los tubos; en otra realización, el
intercambiador consta de una serie de placas paralelas que
constituyen las superficies de intercambio de calor, de manera que
los gases de escape y el refrigerante circulan entre dos placas, en
capas alternadas. También puede incluir medios perturbadores del
gas, tal como aletas, dispuestas entre las placas que conducen el
gas a refrigerar. Dichas aletas comprenden una pluralidad de
conductos.
Las temperaturas de los gases en
intercambiadores de calor de tipo EGR y CAC experimentan elevadas
variaciones, lo cual significa que las densidades de los gases
también variarán considerablemente. En ocasiones, las densidades de
los gases alcanzan el doble de su valor dentro del intercambiador,
por lo que las velocidades de los gases se reducen al 50%.
En diseños convencionales, la superficie de
intercambio de calor no está optimizada para adaptarse a los
cambios de densidad. Las superficies de intercambio de calor y las
aletas son iguales en la zona de entrada de gas (donde el gas es
más caliente, menos denso y presenta velocidades más altas), como
en la zona de salida de gas (donde el gas es más frío). Los diseños
convencionales no son tan compactos como deberían ser, lo cual
significa que los intercambiadores de calor son grandes y
considerablemente caros.
Son conocidos intercambiadores en forma de
"U", es decir, que presentan la entrada y la salida de gases
en un mismo extremo de la carcasa del intercambiador, que aplican
este concepto, donde la trayectoria del flujo de gases de retorno
ha sido reducida en relación con la trayectoria del flujo de la
entrada de gases.
La solicitud de patente española 200301093 del
mismo titular de la presente solicitud, se refiere a un
intercambiador de calor en forma de U, cuya sección de paso de los
tubos del tramo correspondiente a la entrada del flujo gases es
mayor que la sección de paso de tubos del tramo correspondiente a
la salida del flujo de gases.
La solicitud de patente WO03102483 se refiere a
un intercambiador de placas apiladas con el circuito de los gases a
enfriar en forma de U, en el cual la superficie de las placas
correspondiente a la entrada del flujo gases es mayor que la
superficie de las placas correspondiente a la salida del flujo de
gases.
No obstante, en intercambiadores de calor de
placas apiladas cuya trayectoria de los gases a refrigerar es
lineal, es decir, donde la entrada y salida de gases están
dispuestas en cada extremo del intercambiador, actualmente no está
solucionado el citado problema de la variación de densidades de los
gases dentro del intercambiador.
El objetivo de la aleta para la conducción de un
fluido a refrigerar de la presente invención es solventar los
inconvenientes que presentan las aletas conocidas en la técnica,
proporcionando una aleta que permita optimizar la transferencia
térmica a lo largo de la misma.
La aleta para la conducción de un fluido a
refrigerar, objeto de la presente invención, en especial para
intercambiadores de calor de placas apiladas, es del tipo que
comprende una pluralidad de conductos, a través de los cuales
circula el fluido a refrigerar desde una zona de entrada hasta una
zona de salida dispuestas respectivamente en sendos extremos
opuestos de la aleta, y se caracteriza por el hecho de que la
superficie de paso de los conductos disminuye según la dirección de
avance del flujo de fluido a refrigerar, manteniéndose
sensiblemente constante la superficie total de paso a lo largo de
la aleta, de modo que se optimiza la transferencia térmica de dicha
aleta.
De este modo, se obtiene una aleta con mayor
área de intercambio en las zonas donde el fluido a refrigerar está
más frío, es decir, en la zona cercana a la salida, con lo cual se
evita que la transferencia térmica disminuya, consiguiéndose por
tanto un correcto rendimiento térmico a lo largo de toda la
aleta.
Según una realización de la invención, la aleta
comprende al menos dos zonas de conductos dispuestas contiguamente
según la dirección de avance del flujo de fluido a refrigerar, de
manera que la anchura de los conductos de las respectivas zonas va
disminuyendo escalonadamente, a la vez que va aumentando el número
de conductos.
Esta configuración escalonada de los tramos de
conductos es estructuralmente sencilla, lo cual no implica un
aumento del coste de fabricación de la aleta.
Preferentemente, la aleta comprende tres zonas
de conductos, una primera zona de entrada, una segunda zona
intermedia, y una tercera zona de salida, dispuestas contiguamente
según la dirección de avance del flujo de fluido a refrigerar, de
modo la zona de salida presenta un mayor número de conductos de
menor anchura que en la zona intermedia y, a su vez, la zona
intermedia presenta un mayor número de conductos de menor anchura
que en la zona de entrada.
De acuerdo con otro aspecto, la invención
también se refiere a un intercambiador de calor de placas apiladas,
del tipo que comprende una pluralidad de placas apiladas entre las
cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido refrigerante en
dos circuitos independientes definidos por dichas placas, y que
incluye un conjunto de aletas, como las definidas anteriormente,
estando cada aleta dispuesta entre cada par de placas que conducen
el fluido a refrigerar.
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
representa un caso práctico de realización de la aleta para la
conducción de un fluido a refrigerar de la invención, en los
cuales:
la figura 1 es una vista parcial en perspectiva
de un intercambiador de calor de placas apiladas convencional;
la figura 2 es una sección transversal del
intercambiador de la figura 1; y
la figura 3 es una vista en perspectiva de una
aleta aplicable a un intercambiador de configuración lineal, según
una realización de la invención.
Las figuras 1 y 2 muestran un intercambiador de
calor 1 de tipo EGR convencional 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, y una pluralidad de aletas 3
provistas de conductos 4 para la conducción del gas a refrigerar,
estando cada aleta 3 dispuesta entre cada par de placas 2 que
conducen el gas a refrigerar.
La superficie de paso de los conductos 4
disminuye según la dirección de avance del flujo de fluido a
refrigerar, manteniéndose sensiblemente constante la superficie
total de paso a lo largo de la aleta 3, de modo que se optimiza la
transferencia térmica de dicha aleta.
Según la realización representada en la figura
3, la aleta 3 comprende tres zonas de conductos 4, una primera zona
de entrada 3a, una segunda zona intermedia 3b, y una tercera zona
de salida 3c, dispuestas contiguamente según la dirección de avance
del flujo de fluido a refrigerar, de modo la zona de salida 3c
presenta un mayor número de conductos 4 de menor anchura que en la
zona intermedia 3b y, a su vez, la zona intermedia 3b presenta un
mayor número de conductos 4 de menor anchura que en la zona de
entrada 3a.
Al presentar dicha aleta 3 una mayor área de
intercambio en las zonas donde el fluido a refrigerar está más
frío, es decir, en la zona 3c cercana a la salida, se consigue
evitar que la transferencia térmica disminuya, obteniéndose por
tanto un correcto rendimiento térmico a lo largo de toda la aleta
3.
El intercambiador 1 también comprende pozos de
entrada 5 y salida (no representada) del líquido refrigerante, una
entrada 6 y una salida (no representada) del gas a refrigerar
dispuestas en la dirección de la línea de recirculación de los
gases de escape, placas de soporte superior 7 e inferior 8, y
medios de conexión (no representados) de la entrada y salida del
gas con la línea de recirculación.
Claims (4)
1. Aleta (3) para la conducción de un fluido a
refrigerar, en especial para intercambiadores de calor (1) de
placas apiladas (2), que comprende una pluralidad de conductos (4),
a través de los cuales circula el fluido a refrigerar desde una
zona de entrada (3a) hasta una zona de salida (3c) dispuestas
respectivamente en sendos extremos opuestos de la aleta (3),
caracterizada por el hecho de que la superficie de paso de
los conductos (4) disminuye según la dirección de avance del flujo
de fluido a refrigerar, manteniéndose sensiblemente constante la
superficie total de paso a lo largo de la aleta (3), de modo que se
optimiza la transferencia térmica de dicha aleta.
2. Aleta (3), según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que comprende al menos dos
zonas (3a a 3c) de conductos (4) dispuestas contiguamente según la
dirección de avance del flujo de fluido a refrigerar, de manera que
la anchura de los conductos (4) de las respectivas zonas (3a a 3c)
va disminuyendo escalonadamente, a la vez que va aumentando el
número de conductos (4).
3. Aleta (3), según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que comprende tres zonas de
conductos (4), una primera zona de entrada (3a), una segunda zona
intermedia (3b), y una tercera zona de salida (3c), dispuestas
contiguamente según la dirección de avance del flujo de fluido a
refrigerar, de modo la zona de salida (3c) presenta un mayor número
de conductos (4) de menor anchura que en la zona intermedia (3b) y,
a su vez, la zona intermedia (3b) presenta un mayor número de
conductos (4) de menor anchura que en la zona de entrada (3a).
4. Intercambiador de calor (1) de placas
apiladas, del tipo que comprende una pluralidad de placas (2)
apiladas entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el
fluido refrigerante en dos circuitos independientes (2a,2b)
definidos por dichas placas (2), y que incluye un conjunto de
aletas (3), definidas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
3, estando cada aleta (3) dispuesta entre cada par de placas (2)
que conducen el fluido a refrigerar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602992A ES2325193B1 (es) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602992A ES2325193B1 (es) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2325193A1 ES2325193A1 (es) | 2009-08-27 |
| ES2325193B1 true ES2325193B1 (es) | 2010-04-23 |
Family
ID=40951211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200602992A Active ES2325193B1 (es) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2325193B1 (es) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992168A (en) * | 1968-05-20 | 1976-11-16 | Kobe Steel Ltd. | Heat exchanger with rectification effect |
| US4049051A (en) * | 1974-07-22 | 1977-09-20 | The Garrett Corporation | Heat exchanger with variable thermal response core |
| US5437328A (en) * | 1994-04-21 | 1995-08-01 | International Business Machines Corporation | Multi-stage heat sink |
| US5709264A (en) * | 1996-03-18 | 1998-01-20 | The Boc Group, Inc. | Heat exchanger |
| US7073573B2 (en) * | 2004-06-09 | 2006-07-11 | Honeywell International, Inc. | Decreased hot side fin density heat exchanger |
-
2006
- 2006-11-23 ES ES200602992A patent/ES2325193B1/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2325193A1 (es) | 2009-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2239573T3 (es) | Refrigerador de aire de admision. | |
| ES2322728B1 (es) | Intercambiador de calor de tres pasos para un sistema "egr". | |
| WO2010074016A1 (ja) | 蓄冷機能付きエバポレータ | |
| CA3010855C (en) | Elliptically finned heat exchanger comprising indirect and direct heat exchange sections | |
| ES2668929T3 (es) | Intercambiador de calor para vehículo | |
| BR102014003631A2 (pt) | refrigerador de carga de ar, e coletor de entrada incluindo o mesmo | |
| WO2007086418A1 (ja) | 流体の冷却装置 | |
| ES2373064T3 (es) | Unidad de transmisión térmica. | |
| ES2279713B1 (es) | Intercambiador de calor de placas apiladas. | |
| US20180058765A1 (en) | Heat exchanger | |
| ES2409534A2 (es) | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor | |
| ES2325193B1 (es) | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. | |
| ES2894870T3 (es) | Mejora de la capacidad térmica del intercambiador de calor con aletas elípticas | |
| ES2315056B1 (es) | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambidor de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. | |
| ES2304092B1 (es) | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor. | |
| ES2336400B1 (es) | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor. | |
| KR20080022324A (ko) | 2열 열교환기 | |
| ES2234398B1 (es) | Intercambiador de calor, en especial de los gases de escape de un motor. | |
| ES2349909B1 (es) | Intercambiador de calor de placas apiladas. | |
| ES2333632B1 (es) | Intercambiador de calor de placas apiladas. | |
| ES2334480B1 (es) | Intercambiador de calor para gases. | |
| ES2716524T3 (es) | Intercambiador de calor de placas apiladas | |
| US20240102739A1 (en) | Thermal capacity of elliptically finned heat exchanger | |
| ES2621789T3 (es) | Intercambiador de calor de placas, especialmente para vehículos automóviles | |
| ES2324073B1 (es) | Intercambiador de calor de placas apiladas. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090827 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2325193B1 Country of ref document: ES |