ES2335953A1 - Intercambiador de calor para gases, y su correspondiente procedimiento de fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Intercambiador de calor para gases, y su correspondiente procedimiento de fabricación. Comprende un núcleo metálico (2) que incluye un conjunto de conductos paralelos, fabricado a partir de al menos un perfil extruído (2), destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración. Se caracteriza por el hecho de que el al menos un perfil extruído (2) incluye medios de unión (10, 11, 12) para su ensamblaje entre sí y/o con otros componentes extruídos del intercambiador, tales como una carcasa (6) que alberga el núcleo (2), al menos un depósito de gas (7) o unos medios de conexión (5) con el circuito de recirculación, llevándose a cabo la unión de los diferentes componentes mediante un proceso de soldadura en horno en atmósfera controlada. Se obtiene un intercambiador de calor fabricado a partir de perfiles de aluminio extruído, reduciéndose así el número de puntos de unión, y capaz de ser unido mediante un proceso de soldadura en horno en atmósfera controlada, reduciéndose así el tiempo y los costes de fabricación.
Description
Intercambiador de calor para gases, y su
correspondiente procedimiento de fabricación.
La presente invención se refiere a un
intercambiador de calor para gases, y a su correspondiente
procedimiento de fabricación.
La invención se aplica especialmente a
intercambiadores de recirculación de gases de escape de un
motor
(Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC), intercambiadores de aceite, refrigeradores del aire de sobrealimentación o intercoolers (Charge Air Coolers o CAC), refrigeradores del aire de sobrealimentación de agua, y evaporadores.
(Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC), intercambiadores de aceite, refrigeradores del aire de sobrealimentación o intercoolers (Charge Air Coolers o CAC), refrigeradores del aire de sobrealimentación de agua, y evaporadores.
En algunos intercambiadores de calor para el
enfriamiento de gases, por ejemplo los utilizados en sistemas de
recirculación de los gases de escape hacia la admisión de un motor
de explosión, los dos medios que intercambian calor están separados
por una pared.
El intercambiador de calor propiamente dicho
puede tener distintas configuraciones: por ejemplo, puede consistir
en una carcasa en cuyo interior se disponen una serie de conductos
paralelos para el paso de los gases, circulando el refrigerante por
la carcasa, exteriormente a los conductos; 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.
En el caso de intercambiadores de calor de haz
de conductos, la unión entre los conductos y la carcasa puede ser
de diferentes tipos. Generalmente, los conductos están fijados por
sus extremos entre dos placas de soporte acopladas en cada extremo
de la carcasa, presentando ambas placas de soporte una pluralidad de
orificios para la colocación de los respectivos conductos. Dichas
placas de soporte están fijadas a su vez a unos medios de conexión
con la línea de recirculación.
Dichos medios de conexión pueden consistir en
una conexión en V o bien en un reborde periférico de conexión o
brida, dependiendo del diseño de la línea de recirculación donde
está ensamblado el intercambiador. En algunos casos, la placa de
soporte está integrada en una única pieza con los medios de conexión
formando una única brida de conexión. Los medios de conexión
también pueden consistir en un depósito de gas dispuesto en uno o
ambos extremos de la carcasa.
Tanto en el caso de intercambiadores de
conductos paralelos como de placas apiladas, todos los componentes
son metálicos, de manera que están ensamblados por medios mecánicos
y después soldados en horno o soldados con láser o por arco para
asegurar un apropiado nivel de estanqueidad requerido para su
funcionamiento.
En consecuencia, el proceso de fabricación
resulta complejo y muy costoso debido al elevado número de uniones
a realizar mediante soldadura en horno o soldadura con láser o por
arco.
Generalmente, los componentes del intercambiador
de calor son fabricados de aleación de aluminio o acero inoxidable
y obtenidos mediante un proceso de estampado, luego son unidos
mediante soldadura en horno en atmósfera controlada (Controlled
Atmosphere Brazing o CAB). En el caso de ser fabricados de aluminio,
estos componentes están compuestos de una capa de elevado grosor y
elevado punto de fusión, llamada alma, y de capas por encima y por
debajo de escaso grosor y bajo punto de fusión, llamadas
placados.
Todos los componentes en contacto son
introducidos dentro del horno donde se incrementa la temperatura
para fundir las capas de placados y soldar así el
intercambiador.
Si el proceso para obtener los componentes es
otro diferente al estampado, no es posible obtener la composición
interna del alma y de los placados. En este caso, al no tener
placados que fundir no resulta posible soldar al horno los
diferentes componentes.
Actualmente, los intercambiadores de calor de
aluminio son soldados al horno usando al menos un componente de
placados.
No obstante, hay casos donde es posible soldar
componentes del intercambiador realizados con procedimientos
diferentes al de estampado. Para incrementar la eficiencia de
transferencia de calor se utilizan formas complejas, introduciendo
componentes extruídos en los intercambiadores, como por ejemplo los
conductos paralelos y/o la carcasa.
Otro caso particular, son los condensadores en
los cuales los componentes de placados son minimizados. Sin
embargo, el proceso de extrusión no puede introducir materiales de
placados, por lo que es necesario uno o más componentes de placados
en contacto con la parte extruída. En el caso de condensadores, las
aletas deben ser revestidas para su posterior soldadura en
horno.
El objetivo del intercambiador de calor para
gases, de la presente invención es solventar los inconvenientes que
presentan los intercambiadores conocidos en la técnica,
proporcionando un intercambiador de calor fabricado mediante
componentes de aluminio extruídos y soldado en horno en atmósfera
controlada.
El intercambiador de calor para gases, objeto de
la presente invención, es del tipo que comprende un núcleo metálico
que incluye un conjunto de conductos paralelos, fabricado a partir
de al menos un perfil extruído, destinado a la circulación de los
gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, y se
caracteriza por el hecho de que el al menos un perfil extruído
incluye medios de unión para su ensamblaje entre sí y/o con otros
componentes extruídos del intercambiador, tales como una carcasa que
alberga el núcleo, al menos un depósito de gas o unos medios de
conexión con el circuito de recirculación, llevándose a cabo la
unión de los diferentes componentes mediante un proceso de
soldadura en horno en atmósfera controlada.
De este modo, es posible obtener un
intercambiador de calor fabricado a partir de perfiles de aluminio
extruído, reduciéndose así el número de puntos de unión, y capaz de
ser unido mediante un proceso de soldadura en horno en atmósfera
controlada, reduciéndose así el tiempo y los costes de
fabricación.
Según una realización de la invención, el núcleo
comprende un único perfil extruído cerrado.
Según otra realización de la invención, el
núcleo comprende dos perfiles extruídos unidos entre sí mediante
los medios de unión.
Ventajosamente, los medios de unión comprenden
una primera zona provista de un elemento de encaje y una segunda
zona provista de un espacio destinado a recibir un material de
relleno para llevar a cabo la soldadura en horno en atmósfera
controlada.
Preferentemente, el elemento de encaje es de
tipo clip.
Ventajosamente, el espacio destinado a recibir
el material de relleno presenta una dimensión comprendida entre
0.10 y 0.15 mm. Estos espacios son producidos durante el proceso de
ensamblaje de los diferentes componentes extruídos y además son
necesarios para ensamblar todos estos componentes.
Preferiblemente, el material de relleno es una
aleación de aluminio de bajo punto de fusión.
Según otra realización de la invención, el
núcleo es susceptible de ser alojado dentro de una carcasa fabricada
a partir de al menos un perfil extruído, y conectada con el
circuito del fluido de refrigeración.
Ventajosamente, el núcleo y la carcasa están
vinculados a través de al menos dos nervios centrales de extrusión
de escasa longitud, destinados a mantener una cierta distancia entre
el núcleo y la carcasa.
Preferentemente, el núcleo, la carcasa y los
nervios centrales de extrusión están integrados en una misma pieza
extruída.
Opcionalmente, el núcleo y la carcasa son dos
piezas extruídas independientes unidas entre sí a través de los
nervios centrales de extrusión provistos de medios de unión. Dichos
nervios centrales sirven para la unión por soldadura si fuera
necesario, y para el guiado entre la carcasa y el núcleo.
Preferentemente, la posición de al menos uno de
los nervios centrales coincide sensiblemente con el centro de un
tubo de entrada o salida del fluido de refrigeración dispuesto en la
carcasa.
Opcionalmente, la posición de al menos uno de
los nervios centrales está desplazada con respecto al centro de un
tubo de entrada o salida del fluido de refrigeración dispuesto en la
carcasa.
Ventajosamente, el perfil extruído del núcleo
comprende una pluralidad de aletas que emergen desde una pared
lateral del perfil y se extienden hacia la pared lateral opuesta del
perfil.
Opcionalmente, las paredes de las aletas pueden
ser lisas, o bien las aletas pueden incluir a lo largo de su
perímetro una serie de protuberancias de pequeña longitud.
También opcionalmente, las protuberancias pueden
extenderse perpendicularmente al perímetro de las aletas, o bien
pueden extenderse en una dirección inclinada al perímetro de las
aletas.
Según otra realización de la invención, en el
caso de un intercambiador de calor del tipo en forma de "U" en
el cual la entrada y salida del fluido a refrigerar están dispuestas
adyacentes en un mismo extremo abierto del conjunto de conductos
paralelos, estando el extremo opuesto cerrado, y definiendo un paso
de ida y un paso de retorno, al menos una aleta alcanza la pared
opuesta del perfil creando dos circuitos separados correspondientes
respectivamente al paso de ida y de retorno.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el
procedimiento de fabricación aplicado al intercambiador de calor de
la invención, se caracteriza por el hecho de que consiste en
realizar las siguientes etapas:
- a)
- obtener un núcleo metálico que incluye un conjunto de conductos paralelos, fabricado a partir de al menos un perfil extruído;
- b)
- obtener mediante extrusión otros componentes del intercambiador tales como una carcasa que alberga el núcleo, al menos un depósito de gas o unos medios de conexión con el circuito de recirculación;
- c)
- ensamblar los componentes extruídos;
- d)
- aplicar el material de relleno en los espacios previstos; y
- e)
- llevar a cabo la soldadura en horno en atmósfera controlada.
Una ventaja importante de obtener un núcleo
fabricado con un perfil de aluminio extruído, comparado con otros
intercambiadores de calor de aluminio conocidos, es que el grosor de
las aletas y las paredes puede ser modificado fácilmente para cada
aplicación garantizando el cumplimiento de los requisitos de
corrosión en cada caso.
Otras ventajas del procedimiento de extrusión en
intercambiadores EGR o CAC son:
- -
- Simplificación del diseño conformando formas complejas en los componentes.
- -
- Reducción del número de piezas.
- -
- Simplificación del proceso de ensamblaje.
- -
- Reducción del coste global.
Asimismo, los procesos soldadura en horno en
atmósfera controlada (CAB) tienen las siguientes ventajas:
- -
- Un mayor número de uniones al mismo tiempo.
- -
- Bajo coste para inversiones medias.
- -
- Mayor capacidad y flexibilidad.
En consecuencia, los procesos de soldadura CAB
son adecuados para la manufacturación de intercambiadores de calor
fabricados mediante extrusión.
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 al menos un caso práctico de realización del
intercambiador de calor para gases de la invención, en los
cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva y en
explosión de un intercambiador de calor fabricado con componentes
extruídos, según la invención;
la figura 2 es una sección transversal de un
núcleo fabricado con dos perfiles acoplados entre sí, mostrando los
medios de unión antes de aplicar el material de relleno;
la figura 3 es una vista ampliada de los medios
de unión de uno de los perfiles, según la figura 2, mostrando el
espacio destinado a recibir el material de relleno;
la figura 4 es una vista ampliada de los medios
de unión de uno de los perfiles, según la figura 3, mostrando el
material de relleno;
la figura 5 es una vista ampliada de los medios
de unión con ambos perfiles acoplados, según la figura 2, y con el
material de relleno aplicado, preparado para ser soldado en horno en
atmósfera controlada;
la figura 6 es una vista en perspectiva del
intercambiador de calor mostrando el núcleo provisto de los nervios
centrales de extrusión antes de ser introducido en la carcasa;
la figura 7 es un vista en perspectiva y en
explosión del intercambiador de calor de la figura 1, que muestra
esquemáticamente los cordones de material de relleno que deben ser
aplicados sobre los diferentes componentes extruídos antes de ser
soldados en horno en atmósfera controlada;
la figura 8 es una sección transversal de un
núcleo fabricado con un único perfil extruído e integrado con una
carcasa formando una única pieza extruída, según una realización de
la invención;
la figura 9 es una sección transversal de un
núcleo fabricado con dos perfiles acoplados entre sí, cuyas aletas
incluyen protuberancias rectas, según una realización de la
invención;
la figura 10 es un detalle ampliado de una aleta
provista de protuberancias rectas, según la figura 9;
la figura 11 es una sección transversal de un
núcleo fabricado con dos perfiles acoplados entre sí, cuyas aletas
incluyen protuberancias inclinadas, según otra realización de la
invención;
la figura 12 es un detalle ampliado de una aleta
provista de protuberancias inclinadas, según la figura 11; y
la figura 13 es una vista ampliada de las aletas
que alcanzan la pared opuesta según las figuras 2, 9 y 11, así como
una vista ampliada de la zona de unión de una aleta con dicha pared
opuesta.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 7, el
intercambiador de calor 1 para gases comprende un núcleo metálico 2
que incluye un conjunto de conductos paralelos, fabricado a partir
de al menos un perfil extruído, destinado a la circulación de los
gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración.
En la realización ilustrada el intercambiador 1
es del tipo en forma de "U", es decir la entrada y salida de
los gases a refrigerar están dispuestas adyacentes en un mismo
extremo abierto 3 del conjunto de conductos paralelos, estando el
extremo opuesto 4 cerrado, y definiendo un paso de ida y un paso de
retorno.
El extremo abierto 3 está fijado a un elemento
de conexión 5 con el circuito de recirculación, el cual presenta un
reborde periférico destinado a ser acoplado a una carcasa 6;
mientras que el extremo cerrado 4 está unido a un depósito de gas
7.
La carcasa 6 puede estar fabricada a partir de
al menos un perfil extruído, y además está conectada con el
circuito del fluido de refrigeración mediante unos tubos de entrada
8 y salida 9 del fluido de refrigeración. Asimismo, el elemento de
conexión 5 también puede estar fabricado mediante extrusión.
El al menos un perfil extruído 2 incluye medios
de unión 10, 11, 12 para su ensamblaje entre sí y con otros
componentes del intercambiador, tales como la carcasa 6, el depósito
de gas 7 y el elemento de conexión 5 con el circuito de
recirculación. La unión de estos componentes se lleva a cabo
mediante un proceso de soldadura en horno en atmósfera controlada,
tal como se explicará en adelante.
El núcleo 2 puede estar fabricado mediante un
único perfil extruído cerrado, tal como se puede observar en la
figura 8, o bien puede comprender dos perfiles extruídos unidos
entre sí mediante los medios de unión 10 tal como se puede observar
en las figuras 2, 9 y 11. Estos dos perfiles encajan perfectamente y
pueden ser iguales o no.
El núcleo 2 y la carcasa 6 están vinculados a
través de dos nervios centrales de extrusión 11 de escasa longitud,
destinados a mantener una cierta distancia entre ambos componentes,
por donde fluirá el fluido de refrigeración.
El núcleo 2 y la carcasa 6 pueden estar
integrados en una misma pieza extruída junto con los nervios
centrales de extrusión, tal como puede apreciarse en la figura 8,
reduciéndose así el número de componentes.
Alternativamente, el núcleo 2 y la carcasa 6
pueden ser dos piezas extruídas independientes unidas entre sí a
través de los nervios centrales de extrusión 11, tal como puede
apreciarse en las figuras 2, 9 y 11. Asimismo en la figura 6 se
puede apreciar el núcleo 2 provisto de dichos nervios centrales 11
antes de ser introducido en la carcasa 6. En este caso, los nervios
centrales 11 están provistos de un encaje de tipo clip (no
representado) para facilitar el ensamblaje y posición final con la
carcasa 6.
La posición de los nervios centrales 11 puede
coincidir sensiblemente con el centro de los tubos de entrada 8 y
salida 9 del fluido de refrigeración dispuestos en la carcasa 6,
para obtener así una distribución homogénea del fluido de
refrigeración en ambas mitades de la carcasa 6; o bien dichos
nervios centrales 11 pueden estar desplazados con respecto a dichos
tubos 8 y 9 para obtener una distribución diferente.
Haciendo referencia a las figuras 2 a 5, los
medios de unión 10 del perfil extruído 2 comprenden una primera
zona provista de un elemento de encaje 10a, que en este ejemplo es
de tipo clip, y una segunda zona provista de un espacio 10b
destinado a recibir un material de relleno 12 para llevar a cabo la
soldadura en horno en atmósfera controlada (CAB).
El espacio destinado a recibir el material de
relleno presenta una dimensión comprendida entre 0.10 y 0.15 mm. El
material de relleno es una aleación de aluminio de bajo punto de
fusión.
La figura 3 muestra los medios de unión
correspondientes a un extremo de uno de los dos perfiles 2, que
incluyen el espacio 10b antes de recibir el material de relleno; la
figura 4 muestra el material de relleno una vez se ha aplicado; y
la figura 5 muestra el material de relleno aplicado y la unión de
ambos perfiles mediante el encaje de tipo clip 10a, estando en este
momento el núcleo 2 preparado para ser soldado en horno en atmósfera
controlada.
En la figura 7 puede apreciarse la aplicación de
los cordones de material de relleno 12 sobre diferentes zonas del
intercambiador, tales como la zona de unión de los nervios centrales
de extrusión 11 con la carcasa 6, la zona de unión de los extremos
del núcleo 2 con el elemento de conexión 5 y con el depósito de gas
7.
Por otra parte, el perfil extruído del núcleo 2
comprende una pluralidad de aletas 13, que preferentemente emergen
desde una pared lateral del perfil 2 y se extienden hacia la pared
lateral opuesta del perfil 2, tal como puede observarse en las
figuras 2 y 9 a 13.
Las paredes de las aletas 13 pueden ser lisas, o
bien las aletas 13 pueden incluir a lo largo de su perímetro una
serie de protuberancias 14 de pequeña longitud que permiten aumentar
significativamente el intercambio de calor. En este último caso,
las aletas 13 extremas del perfil 2 no incluyen protuberancias ya
que constituyen las paredes del propio perfil 2, donde están
dispuestos los medios de unión 10 de ambas semipartes del perfil
2.
Dichas protuberancias 14 pueden extenderse
perpendicularmente al perímetro de las aletas 13, en forma de
dientes, según puede apreciarse en las figuras 9 y 10. Según otra
realización, las protuberancias 14 pueden extenderse en una
dirección inclinada al perímetro de las aletas 13, incrementando la
superficie de contacto con el gas, según puede apreciarse en las
figuras 11 y 12. Dicha disposición inclinada de las protuberancias
permite crear una pequeña turbulencia en el flujo del gas que junto
con el incremento de la superficie de contacto, permite mejorar
sensiblemente el rendimiento térmico.
En el caso de un intercambiador de calor del
tipo en forma de "U", al menos una aleta 13 alcanza la pared
opuesta del perfil 2 creando dos circuitos separados
correspondientes respectivamente al paso de ida y de retorno, tal
como puede apreciarse en las figuras 2, 9, 11 y 13.
Claims (20)
1. Intercambiador de calor (1) para gases, que
comprende un núcleo metálico (2) que incluye un conjunto de
conductos paralelos, fabricado a partir de al menos un perfil
extruído (2), destinado a la circulación de los gases con
intercambio de calor con un fluido de refrigeración,
caracterizado por el hecho de que el al menos un perfil
extruído (2) incluye medios de unión (10, 11, 12) para su ensamblaje
entre sí y/o con otros componentes extruídos del intercambiador,
tales como una carcasa (6) que alberga el núcleo (2), al menos un
depósito de gas (7) o unos medios de conexión (5) con el circuito de
recirculación, llevándose a cabo la unión de los diferentes
componentes mediante un proceso de soldadura en horno en atmósfera
controlada.
2. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el núcleo (2) comprende
un único perfil extruído cerrado.
3. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el núcleo (2) comprende
dos perfiles extruídos unidos entre sí mediante los medios de unión
(10, 12).
4. Intercambiador (1), según la reivindicación
3, caracterizado por el hecho de que los medios de unión (10)
comprenden una primera zona provista de un elemento de encaje (10a)
y una segunda zona provista de un espacio (10b) destinado a recibir
un material de relleno (12) para llevar a cabo la soldadura en horno
en atmósfera controlada.
5. Intercambiador (1), según la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que el elemento de encaje
(10a) es de tipo clip.
6. Intercambiador (1), según la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que el espacio (10b)
destinado a recibir el material de relleno (12) presenta una
dimensión comprendida entre 0.10 y 0.15 mm.
7. Intercambiador (1), según la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que el material de relleno
(12) es una aleación de aluminio de bajo punto de fusión.
8. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el núcleo (2) es
susceptible de ser alojado dentro de una carcasa (6) fabricada a
partir de al menos un perfil extruído, y conectada con el circuito
del fluido de refrigeración.
9. Intercambiador (1), según la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que el núcleo (2) y la
carcasa (6) están vinculados a través de al menos dos nervios
centrales de extrusión (11) de escasa longitud, destinados a
mantener una cierta distancia entre el núcleo (2) y la carcasa
(6).
10. Intercambiador (1), según la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que el núcleo (2), la
carcasa (6) y los nervios centrales de extrusión (11) están
integrados en una misma pieza extruída.
11. Intercambiador (1), según la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que el núcleo (2) y la
carcasa (6) son dos piezas extruídas independientes unidas entre sí
a través de los nervios centrales de extrusión (11) provistos de
medios de unión.
12. Intercambiador (1), según la reivindicación
10 o 11, caracterizado por el hecho de que la posición de al
menos uno de los nervios centrales (11) coincide sensiblemente con
el centro de un tubo de entrada (8) o salida (9) del fluido de
refrigeración dispuesto en la carcasa (6).
13. Intercambiador (1), según la reivindicación
10 o 11, caracterizado por el hecho de que la posición de al
menos uno de los nervios centrales (11) está desplazada con respecto
al centro de un tubo de entrada (8) o salida (9) del fluido de
refrigeración dispuesto en la carcasa (6).
14. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el perfil extruído del
núcleo (2) comprende una pluralidad de aletas (13) que emergen desde
una pared lateral del perfil (2) y se extienden hacia la pared
lateral opuesta del perfil (2).
15. Intercambiador (1), según la reivindicación
14, caracterizado por el hecho de que las paredes de las
aletas (13) son lisas.
16. Intercambiador (1), según la reivindicación
14, caracterizado por el hecho de que las aletas (13)
incluyen a lo largo de su perímetro una serie de protuberancias
(14) de pequeña longitud.
17. Intercambiador (1), según la reivindicación
16, caracterizado por el hecho de que las protuberancias (14)
se extienden perpendicularmente al perímetro de las aletas
(13).
18. Intercambiador (1), según la reivindicación
16, caracterizado por el hecho de que las protuberancias (14)
se extienden en una dirección inclinada al perímetro de las aletas
(13).
19. Intercambiador (1), según una de las
reivindicaciones 14 a 18, del tipo en forma de "U" en el cual
la entrada y salida del fluido a refrigerar están dispuestas
adyacentes en un mismo extremo abierto (3) del conjunto de
conductos paralelos, estando el extremo opuesto (4) cerrado, y
definiendo un paso de ida y un paso de retorno,
caracterizado por el hecho de que al menos una aleta (13)
alcanza la pared opuesta del perfil (2) creando dos circuitos
separados correspondientes respectivamente al paso de ida y de
retorno.
20. Procedimiento de fabricación aplicado al
intercambiador de calor (1) de la invención, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho
de que consiste en realizar las siguientes etapas:
- a)
- obtener un núcleo metálico (2) que incluye un conjunto de conductos paralelos, fabricado a partir de al menos un perfil extruído (2);
- b)
- obtener mediante extrusión otros componentes del intercambiador tales como una carcasa (6) que alberga el núcleo (2), al menos un depósito de gas (7) o unos medios de conexión (5) con el circuito de recirculación;
- c)
- ensamblar los componentes extruídos;
- d)
- aplicar el material de relleno (12) en los espacios previstos; y
- e)
- llevar a cabo la soldadura en horno en atmósfera controlada.
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|---|---|---|---|---|
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| DE102010007124B4 (de) * | 2010-02-05 | 2014-04-10 | Pierburg Gmbh | Wärmeübertragungsvorrichtung sowie Anordnung zur Abgasrückführung mit einer derartigen Wärmeübertragungsvorrichtung |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731669A1 (de) * | 1987-09-21 | 1989-04-06 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Flaches waermetauscherrohr |
| WO2006073134A1 (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Valeo Thermal Systems Japan Corporation | 管体及びこれを用いてなる熱交換器 |
| EP1724535A2 (de) * | 2005-05-10 | 2006-11-22 | Modine Manufacturing Company | Vorrichtung zur Zwischenkühlung |
| US20070029076A1 (en) * | 2003-10-17 | 2007-02-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger, in particular for motor vehicles |
| DE102005051709A1 (de) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Albert Handtmann Metallgusswerk Gmbh & Co. Kg | Abgaskühler |
| EP1790933A1 (de) * | 2005-11-25 | 2007-05-30 | Behr GmbH & Co. KG | Koaxial oder Rohr-in-Rohr-Anordnung, insbesondere für einen Wàrmetauscher |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2263399B1 (es) * | 2006-04-28 | 2007-11-16 | Dayco Ensa S.L. | Intercambiador de calor de aluminio para un sistema "egr". |
| FR2907889B1 (fr) * | 2006-10-27 | 2015-02-27 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Vanne de regulation reliee a un echangeur par un pont thermique et dispositif d'echange thermique correspondant. |
| FR2915792B1 (fr) * | 2007-05-03 | 2009-07-03 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur de chaleur extrude |
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-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731669A1 (de) * | 1987-09-21 | 1989-04-06 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Flaches waermetauscherrohr |
| US20070029076A1 (en) * | 2003-10-17 | 2007-02-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger, in particular for motor vehicles |
| WO2006073134A1 (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Valeo Thermal Systems Japan Corporation | 管体及びこれを用いてなる熱交換器 |
| EP1724535A2 (de) * | 2005-05-10 | 2006-11-22 | Modine Manufacturing Company | Vorrichtung zur Zwischenkühlung |
| DE102005051709A1 (de) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Albert Handtmann Metallgusswerk Gmbh & Co. Kg | Abgaskühler |
| EP1790933A1 (de) * | 2005-11-25 | 2007-05-30 | Behr GmbH & Co. KG | Koaxial oder Rohr-in-Rohr-Anordnung, insbesondere für einen Wàrmetauscher |
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