INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA GASES, Y SU CORRESPONDIENTE PROCEDIMIENTO DE FABRICACION.

Intercambiador de calor para gases, y su correspondiente procedimiento de fabricación.

Comprende un circuito (3) destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, dispuesto en el interior de una carcasa (2) de plástico, y una placa o brida de soporte metálica (9) acoplada a al menos uno de los extremos de dicho circuito (3). Se caracteriza por el hecho de que comprende un inserto metálico (11) sobremoldeado en al menos un extremo (8) de la careas a de plástico (2), estando la placa o brida de soporte metálica (9) soldada con láser sobre dicho inserto metálico (11).

Se obtiene un procedimiento de fabricación simplificado, reduciéndose el coste de producción y el número de componentes utilizados

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 en intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor (EGRC).

Antecedentes de la invención

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 tubular 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.

En la actualidad, los intercambiadores de calor EGR son metálicos, generalmente fabricados de acero inoxidable. Tanto los intercambiadores de haz de conductos como los de placas apiladas, presentan todos sus componentes metálicos, de modo que están ensamblados mediante medios mecánicos y luego soldados para asegurar un nivel de estanqueidad requerido para esta aplicación.

Una acción para reducir el coste del intercambiador de calor EGR es sustituir la carcasa de acero inoxidable por otro material, tanto si este material tiene un coste bajo como si permite integrar otras funciones, tales como la integración de los conductos del fluido refrigerante o de los soportes de sujeción a una superficie donde será fijado el intercambiador.

Existen intercambiadores de calor EGR de haz de conductos, cuya carcasa está fabricada de aluminio, en lugar de acero inoxidable. En este caso, debido a que el intercambiador en su totalidad no puede ser soldado al horno de manera inmediata, se prevé un ensamblaje mecánico entre la carcasa y otros componentes, tales como un depósito de gas, unas placas de soporte o unos rebordes de soporte.

El modelo de utilidad DE 20316688 U se refiere a un intercambiador de calor de haz de conductos que comprende una carcasa de material plástico. Las carcasas de plástico tienen la ventaja de que se reduce el coste de producción ya que permite integrar los conductos del circuito del fluido refrigerante y los soportes de fijación.

En este caso, el haz de conductos está unido en al menos uno de sus extremos a una brida de conexión metálica que integra la placa de soporte. Además, entre el correspondiente extremo de la carcasa y la brida de conexión metálica se prevé la colocación de una junta de plástico para garantizar el nivel de estanqueidad. Para llevar a cabo la unión entre la brida de conexión metálica y la carcasa de plástico es necesario un ensamblaje mecánico.

Por tanto, el procedimiento de fabricación consiste en fijar el haz de conductos a la brida de conexión metálica, colocar la junta de estanqueidad de plástico, e introducir el haz de conductos paralelos dentro de la carcasa de plástico, de modo que la junta de estanqueidad queda alojada entre la carcasa y la brida de conexión. Finalmente, proceder a ensamblar mecánicamente la brida de conexión metálica y la carcasa de plástico. El conjunto así ensamblado queda preparado para ser acoplado a la línea de recirculación a través de la brida de conexión.

El proceso más común para efectuar el ensamblaje mecánico puede consistir en el doblado de la brida de conexión contra la carcasa. Para ello, dicha brida de conexión metálica está provista de unas pestañas destinadas a ser dobladas y fijadas contra el contorno de la carcasa de plástico. Además, se deberá asegurar la fuerza de compresión de la junta de estanqueidad de plástico.

Descripción de la invención

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 una reducción del número de componentes, así como una reducción de costes de fabricación.

El intercambiador de calor para gases, objeto de la presente invención es del tipo que comprende un circuito destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, dispuesto en el interior de una carcasa de plástico, y una placa o brida de soporte metálica acoplada a al menos uno de los extremos de dicho circuito, y se caracteriza por el hecho de que comprende un inserto metálico sobremoldeado en al menos un extremo de la carcasa de plástico, estando la placa o brida de soporte metálica soldada con láser sobre dicho inserto metálico.

De este modo, se consigue eliminar la brida de conexión metálica integrada con la correspondiente placa o brida de soporte, así como la junta de estanquidad de plástico dispuesta entre la carcasa de plástico y el circuito de gases, como ocurría en el estado de la técnica. Por tanto, se obtiene un procedimiento de fabricación simplificado, reduciéndose el coste de producción y el número de componentes utilizados.

Además, al eliminar las juntas de estanquidad de plástico utilizadas en el estado de la técnica, se asegura la fiabilidad del producto ya que las juntas de plástico dificultan el ensamblaje y también presentan problemas de durabilidad.

Por otra parte, la adecuada selección de la geometría y distancias entre los componentes metálicos, es decir, entre el inserto metálico y la correspondiente placa o brida de soporte metálica, permite llevar a cabo la soldadura con láser entre ambos sin riesgo de dañar la carcasa de plástico. Esto es posible gracias a la tecnología láser, donde el calentamiento asociado con la soldadura es mucho más localizado.

Ventajosamente, la carcasa comprende en al menos uno de sus extremos un reborde periférico dirigido hacia el exterior de dicha carcasa y sensiblemente perpendicular a su eje axial, destinado a ser unido con los correspondientes medios de unión con el conducto de recirculación de gases.

Preferentemente, el inserto metálico está sobremoldeado sobre dicho reborde periférico de la carcasa.

Ventajosamente, la placa o brida de soporte metálica además incluye un reborde periférico susceptible de ser apoyado parcialmente sobre el inserto metálico.

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 el circuito destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración;

        b)        acoplar la placa o brida de soporte metálica a al menos uno de los extremos de dicho circuito;

        c)        obtener una carcasa de plástico destinada a alojar el circuito;

        d)        sobremoldear en al menos un extremo de la carcasa un inserto metálico;

Reivindicaciones:

Patentes similares o relacionadas:

INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA GASES, Y SU CORRESPONDIENTE PROCEDIMIENTO DE FABRICACION, del 23 de Abril de 2010, de VALEO TERMICO, S.A.: Intercambiador de calor para gases, y su correspondiente procedimiento de fabricación. Comprende un núcleo metálico que incluye un conjunto de conductos […]

INTERCAMBIADOR DE CALOR DE PLACAS APILADAS, del 17 de Marzo de 2010, de VALEO TERMICO, S.A.: Intercambiador de calor de placas apiladas. Comprende una pluralidad de placas apiladas entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido […]

Método para gestionar catalizador de NOx, del 23 de Enero de 2019, de TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA: Un método para gestionar un catalizador de almacenamiento de NOx dispuesto en un pasaje de escape de un motor diésel para reducir los NOx en los gases de escape, […]

Dispositivo de motor, del 5 de Abril de 2017, de YANMAR CO., LTD: Un aparato de motor que comprende: un motor que incluye un colector de escape; y un dispositivo estrangulador de gases de escape configurado para […]

Intercambiador térmico de gases, en particular de los gases de escape de un motor, del 15 de Marzo de 2017, de VALEO TERMICO, S.A.: Intercambiador térmico de gases, en particular de los gases de escape de un motor, que comprende un haz de tubos dispuestos en el interior de una carcasa , […]

Sistema de retroalimentación de gases de escape, del 14 de Septiembre de 2016, de HANON SYSTEMS: Sistema de retroalimentación de gases de escape para un motor de combustión interna, en especial un motor diesel u Otto, con una válvula de […]

Válvula de recirculación de gas de escape para una máquina térmica de combustión interna, del 13 de Abril de 2016, de PIERBURG GMBH: Válvula de recirculación de gas de escape para una máquina térmica de combustión interna con una carcasa con una entrada de gas de escape y una salida de gas de […]

Dispositivo para la conducción de gases de escape en un motor de combustión interna, del 30 de Marzo de 2016, de PIERBURG GMBH: Dispositivo para la conducción de gases de escape en un motor de combustión interna con un intercambiador de calor con un carcasa interior […]