INTERCAMBIADOR DE CALOR CON AIREADOR.

Intercambiador de calor (1) para por lo menos un medio de transporte de calor,

con por lo menos una alimentación (9), por lo menos un retorno (10) y por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38), estando distanciado el dispositivo de aireación (23, 36, 38) de por lo menos una abertura de retorno (16) en el intercambiador de calor, caracterizado porque está formado por lo menos un dispositivo de aireación (22) en una pared de separación (6), preferentemente en una zona (2) superior de una pared de separación (6) del intercambiador de calor (1)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/000904.

Solicitante: BEHR GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MAUSERSTRASSE 3,70469 STUTTGART.

Inventor/es: MULLER, MICHAEL, DR., TRAUB, MATTHIAS, AUCHTER,HOLGER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F28D1/053E6D
  • F28F9/02A2D

Clasificación PCT:

  • F28D1/053 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.F28D INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA OTRA SUBCLASE, EN LOS QUE LOS MEDIOS QUE INTERCAMBIAN CALOR NO ENTRAN EN CONTACTO DIRECTO (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; calentadores de fluidos que tienen medios para producir y transferir calor F24H; hornos F27; partes constitutivas de los aparatos intercambiadores de calor de aplicación general F28F ); APARATOS O PLANTAS DE ACUMULACION DE CALOR EN GENERAL. › F28D 1/00 Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones solamente para uno de los medios intercambiadores de calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización, y siendo el otro medio intercambiador de calor una gran masa de fluido, p. ej. radiadores domésticos o de motores de automóviles (F28D 5/00 tiene prioridad). › siendo las canalizaciones rectas.
  • F28F9/02 F28 […] › F28F PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS APARATOS INTERCAMBIADORES O DE TRANSFERENCIA DE CALOR (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; purgadores de agua o aire, ventilación F16). › F28F 9/00 Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos; Elementos auxiliares dentro de las carcasas. › Tapas; Placas tubulares.
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INTERCAMBIADOR DE CALOR CON AIREADOR.

Fragmento de la descripción:

Intercambiador de calor con aireador.

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor para por lo menos un medio de transporte de calor, tal como por ejemplo, el que se utiliza como radiador para el calentamiento del aire que afluye al habitáculo de un vehículo automóvil. La invención se refiere además a un circuito de refrigerante, así como a un dispositivo de tratamiento de aire para vehículos automóviles con la utilización de un intercambiador de calor de este tipo.

Los intercambiadores de calor se utilizan, entre otras cosas, en vehículos automóviles para diferentes tareas. Por ejemplo, se utilizan intercambiadores de calor para la refrigeración de motores en el sentido amplio, por ejemplo como radiador de refrigerante, radiador de aceite, radiador de gases de escape y radiador de aire de admisión. Otro campo de utilización usual de intercambiadores de calor en vehículos automóviles es la regulación de la temperatura del aire suministrado al habitáculo del vehículo automóvil. Aquí se utilizan intercambiadores de calor, por ejemplo, en forma de evaporadores, condensadores (o refrigeradores de gas), intercambiadores de calor internos así como radiadores.

Los intercambiadores de calor de este tipo existen entre tanto en formas constructivas y tipos de montaje muy diversos. Cuando en los intercambiadores de calor se utiliza por lo menos un medio de transporte de calor, por lo menos parcialmente, líquido como sucede, por ejemplo, en radiadores de refrigerante o radiadores entonces se plantea en su caso el problema de las acumulaciones de aire en el intercambiador de calor, los cuales en su caso pueden influir de manera negativa sobre el caudal o la distribución uniforme del medio de transporte de calor en el intercambiador de calor. Esto es válido, en especial, en el caso de intercambiadores de calor montados verticales.

Para asegurar un caudal grande y los más uniforme posible del medio de transporte de calor puede resultar por ello necesario retirar en su caso el aire acumulado en el intercambiador de calor. Para ello, se han aplicado hasta el momento diferentes formas de proceder.

Una posibilidad consiste en instalar el intercambiador de calor, por ejemplo mediante una posición de montaje plana o una disposición correspondiente de las aberturas de alimentación o retorno, de manera que el aire que se acumula en el intercambiador de calor pueda salir del intercambiador de calor o que, por ejemplo, cuando la instalación esté en reposo, ni si quiera se acumule. Un problema en intercambiadores de calor instalados de esta manera es que determinadas formas de montaje (como por ejemplo un montaje vertical del intercambiador de calor) o determinadas estructuraciones de las aberturas de alimentación para el medio de transporte de calor están excluidas de facto. Esto es, sin embargo, precisamente problemático en muchas ocasiones en el caso de vehículos automóviles dado que el espacio constructivo en la parte delantera del vehículo automóvil está dimensionado, por regla general, muy estrecho y no se pueden evitar, parcialmente, determinados configuraciones del intercambiador de calor a causa de los restantes grupos constructivos del motor.

Otra posibilidad de solución consiste en permitir en cierta medida acumulaciones de aire en el intercambiador de calor y confiar en que, para un caudal determinado en el medio de transporte de calor las acumulaciones de gas en el intercambiador de calor, sean arrastradas por el medio de transporte de calor a través del intercambiador de calor. Al mismo tiempo es problemático que, en especial en el caso de causales pequeños de medio de transporte de calor, la efectividad del intercambiador de calor se pueda ver reducida a causa de la acumulación de aire, tanto visto desde el punto de vista de la potencia absoluta como considerado también en cuanto a la uniformidad de la cesión de calor. En particular, esto último puede conducir a tensiones térmicas y puede ser desventajoso, a causa de la distribución irregular de calor en la superficie del radiador, sobre todo durante el tratamiento del aire para el habitáculo del vehículo automóvil. Otro problema consiste en que los radiadores tienden, debido a las acumulaciones de gas, a la generación de ruido, lo que es desventajoso, sobre todo, para componentes (como por ejemplo para el radiador de una instalación de climatización) dispuestos en el habitáculo del vehículo automóvil.

Finalmente, se ha propuesto de manera aislada prever, de forma contigua al retorno, unas pequeñas aberturas de aireación, de manera que el gas que se acumula en el intercambiador de calor pueda pasar a través de estas aberturas de aireación y, por consiguiente, pueda abandonar el intercambiador de calor. Las aberturas de aireación de este tipo pueden airear sin embargo con frecuencia el intercambiador de calor sólo parcialmente. Además, las aberturas de aireación de este tipo tienden a la generación de ruido, lo que es desventajoso en especial en intercambiadores de calor los cuales están dispuestos en el habitáculo del vehículo automóvil o contiguos al habitáculo del vehículo automóvil (como, por ejemplo, en el caso de radiadores).

El documento DE 100 41 121 A1 da a conocer un intercambiador de calor de un dispositivo de aireación, en el cual el dispositivo de aireación está dispuesto distanciado de por lo menos una abertura de retorno en el intercambiador de calor.

La presente invención se plantea, por ello, el problema de perfeccionar de tal manera un intercambiador de calor con por lo menos un dispositivo de aireación que los problemas conocidos en intercambiadores de calor según el estado de la técnica sean eliminados al menos en parte o sean por lo menos reducidos. La invención se plantea, en particular, proponer un intercambiador de calor el cual sea sencillo y económico en cuanto a su estructura y fabricación y, a pesar de ello, posibilite una aireación lo mayor posible sin que aparezca un exceso de ruidos indeseados.

Los dispositivos según la reivindicación independiente resuelven este problema.

Al mismo tiempo, se propone perfeccionar un intercambiador de calor para por lo menos un medio de transporte de calor con por lo menos una alimentación, por lo menos un retorno y por lo menos un dispositivo de aireación para que el dispositivo de aireación esté dispuesto distanciado de por lo menos una abertura de retorno en el intercambiador de calor. El dispositivo de aireación puede ser estructurado en especial como escotadura y es realizado en una pared de separación ya existente del intercambiador de calor, al mismo tiempo preferentemente en una zona superior de una pared de separación. Se ha demostrado, sorprendentemente, que una disposición de este tipo del dispositivo de aireación puede asegurar una aireación especialmente ventajosa del intercambiador de calor. Hasta el momento, se había supuesto que una disposición de los dispositivos de aireación en proximidad directa del retorno era ventajosa, dado que gracias a ella se podían aspirar de manera especialmente efectiva las acumulaciones de gas. De manera inesperada, este no es el caso, dado que con frecuencia se pueden formar acumulaciones de gas las cual están situadas alejadas del retorno del intercambiador de calor. Mediante la disposición propuesta del dispositivo de aireación se puede hacer posible que también este tipo de acumulaciones de gas sean retiradas de manera efectiva. Al mismo tiempo, es ventajoso cuando por lo menos en las zonas en las cuales aparece una acumulación de gas especialmente grande esté previsto en cada caso por lo menos un dispositivo de aireación.

Se prefiere formar el dispositivo de aireación también distanciado de por lo menos una abertura de alimentación en el intercambiador de calor. En esta forma de realización propuesta, se puede crear, además del caudal propio del medio de transporte de calor a través del intercambiador de calor, una especie de "circuito de aireación" adicional, sobre todo en la parte superior del radiador, que discurre en especial a través de las zonas críticas del intercambiador de calor y, gracias a ello, puede airear el intercambiador de calor de una manera especialmente efectiva. Al mismo tiempo, hay que vigilar evidentemente que el caudal de este circuito de aireación adicional se seleccione de manera que sea relativamente pequeño, para que la potencia del intercambiador de calor no disminuya esencialmente.

Se propone que la distancia entre por lo menos un dispositivo de aireación y por lo menos una abertura de alimentación y/o entre por lo menos un dispositivo de aireación y por lo menos una abertura de retorno...

 


Reivindicaciones:

1. Intercambiador de calor (1) para por lo menos un medio de transporte de calor, con por lo menos una alimentación (9), por lo menos un retorno (10) y por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38), estando distanciado el dispositivo de aireación (23, 36, 38) de por lo menos una abertura de retorno (16) en el intercambiador de calor, caracterizado porque está formado por lo menos un dispositivo de aireación (22) en una pared de separación (6), preferentemente en una zona (2) superior de una pared de separación (6) del intercambiador de calor (1).

2. Intercambiador de calor según la reivindicación1, caracterizado porque el dispositivo de aireación (21, 22, 38) está formado distanciado de por lo menos una abertura de alimentación (15) en el intercambiador de calor.

3. Intercambiador de calor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque presenta una distancia de por lo menos 10 mm, preferentemente por lo menos 15 mm, de manera espacialmente preferida de por lo menos 20 mm, en particular de por lo menos 25 mm entre por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38) y por lo menos una abertura de alimentación (15) y/o entre por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38) y por lo menos una abertura de retorno (16).

4. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos una abertura de alimentación (15) y por lo menos una abertura de retorno (16) están dispuestas adyacentes entre sí.

5. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dispuesto por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38) distanciado del tramo de conexión directo entre por lo menos una abertura de alimentación (15) y por lo menos una abertura de retorno (16).

6. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, el cual está formado como intercambiador de calor (1) dispuesto vertical, de manera ventajosa, con por lo menos una caja de refrigerante (4), situada preferentemente en la parte superior (2).

7. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta una desviación UT (5) y/o está formado como un radiador (1).

8. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está formado por lo menos un dispositivo de aireación (22, 38) en forma de una o varias aberturas.

9. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos está formado un dispositivo de aireación (38) en una caja de refrigerante (4), preferentemente en una caja de refrigerante (4) situada en la parte superior (2) del intercambiador de calor (1).

10. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos un dispositivo de aireación (22) presenta un dispositivo de limitación de la circulación (23, 26, 29), el cual está formado en particular como placa de desviación (25), como tubo (29), como brida (26) formada y/o como dispositivo hidrodinámico de limitación de la circulación (F).

11. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está formado por lo menos un dispositivo de aireación, como dispositivo de aireación (21) externo, fuera del cuerpo del intercambiador de calor (1) y/o de la caja de refrigerante (4).

12. Intercambiador de calor según la reivindicación 11, caracterizado porque por lo menos está formado un dispositivo de aireación externo en una zona de brida (21) formada en su caso por separado.

13. Circuito de refrigerante con por lo menos un intercambiador de calor (1) según una de las reivindicaciones 1-12.

14. Dispositivo de tratamiento de aire para vehículos automóviles, que presenta por lo menos un intercambiador de calor (1) según una de las reivindicaciones 1-12.

15. Intercambiador de calor, circuito de refrigerante o dispositivo de tratamiento de aire según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está formado por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38), referido por lo menos a un grupo constructivo (1, 4) del circuito de medio de transporte de calor y/o referido al circuito total de medio de transporte de calor en la zona de un punto (33) situado en la parte superior (2) localmente de forma geodésica y/o, esencialmente, en la zona del que está situado geodésicamente más alto.


 

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