INTERCAMBIADOR DE CALOR DE PLACAS APILADAS Y SU CORRESPONDIENTE PROCEDIMIENTO DE FABRICACION.

Intercambiador de calor de placas apiladas y su correspondiente procedimiento de fabricación.



Comprende una pluralidad de placas apiladas (2) entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido refrigerante entre dos circuitos independientes definidos por dichas placas (2), en capas alternadas, una carcasa provista de unas placas de soporte superior (3) e inferior (4), extendiéndose ambas placas de soporte (3, 4) lateralmente para encerrar el conjunto de placas apiladas (2), y medios de sujeción (6, 7) destinados a mantener ensamblado el intercambiador (1) durante su soldadura en horno. Se caracteriza por el hecho de que dichos medios de sujeción (6, 7) están integrados en una sola pieza con al menos una de las placas de soporte (3, 4).

Se obtiene una reducción del tiempo y de los costes de producción del intercambiador

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200602740.

Solicitante: VALEO TERMICO, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ZARAGOZA.

Inventor/es: LOPEZ LAZARO,FRANCISCO, GISTAS HERNAIZ,MIGUEL, RODRIGO MARCO,CARLOS.

Fecha de Solicitud: 27 de Octubre de 2006.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 4 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23P15/26 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23P OTROS PROCEDIMIENTOS MECANICOS PARA EL TRABAJO DEL METAL; OPERACIONES MIXTAS; MAQUINAS HERRAMIENTAS UNIVERSALES (dispositivos para el copiado o el control B23Q). › B23P 15/00 Fabricación de objetos determinados por medio de operaciones no cubiertas en alguna sola de las otras subclases o por algún grupo de esta subclase. › de intercambiadores de calor.
  • F02M25/07P6
  • F28F9/00A

Clasificación PCT:

  • B23P15/26 B23P 15/00 […] › de intercambiadores de calor.
  • F02M25/07 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS (introducción de la carga de alimentación en tales motores F02B). › F02M 25/00 Aparatos específicos conjugados con los motores para añadir sustancias no combustibles o pequeñas cantidades de combustible secundario, al aire comburente, al combustible principal o a la mezcla aire-combustible (F02M 43/00 tiene prioridad; adición de aire secundario a la mezcla de aire y combustible F02M 23/00). › añadiendo gases de escape.
  • F28F9/00 F […] › F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.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). › Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos; Elementos auxiliares dentro de las carcasas.
INTERCAMBIADOR DE CALOR DE PLACAS APILADAS Y SU CORRESPONDIENTE PROCEDIMIENTO DE FABRICACION.

Fragmento de la descripción:

Intercambiador de calor de placas apiladas y su correspondiente procedimiento de fabricación.

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor de placas apiladas y a su correspondiente procedimiento de fabricación.

La invención se aplica especialmente a todo tipo de intercambiadores de calor dentro del ámbito del motor, especialmente se aplica a intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor (Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC).

Antecedentes de la invención

Un intercambiador de calor de placas apiladas consta de una serie de placas 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, constituyendo dos circuitos diferentes.

Para mejorar el intercambio de calor de placas apiladas, así como la resistencia mecánica del intercambiador, las placas puede tener corrugaciones y/o medios perturbadores del gas, tales como aletas, dispuestas entre las placas que conducen el gas a refrigerar. Las corrugaciones ayudan a guiar el fluido refrigerante de modo que se extienda apropiadamente en la totalidad del primer circuito, favoreciendo así el intercambio de calor y mejorando la resistencia mecánica por presión de este circuito.

En los intercambiadores de calor de placas apiladas es necesario cerrar los dos circuitos. Usualmente, para la unión de las placas se emplea soldadura en horno.

El proceso de soldadura en horno es capaz de absorber espacios entre uniones de alrededor de 0.15 a 0.2 mm dependiendo de la tecnología utilizada. Dichos espacios se originan durante el proceso de ensamblado de diferentes componentes, siendo necesario después ensamblar todos los componentes entre sí.

Por tanto, para obtener un proceso de soldadura en horno correcto es necesario asegurar que todos los componentes estén en contacto durante el proceso de soldadura en horno. Usualmente, este proceso se lleva a cabo mediante una herramienta adecuada a modo de prensa, fabricada de acero inoxidable.

El uso de este tipo de herramientas para ayudar a mantener los componentes en contacto durante la soldadura en horno implica una inversión sin valor añadido, ya que solo permite controlar un proceso particular de fabricación y a menudo con un alto coste mantenimiento. Además, se producen piezas a desechar cuando el diseño de estas herramientas es crítico.

La utilización de este tipo de herramientas implica una serie de inconvenientes:

- Incremento del peso del intercambiador dentro del horno, lo cual implica un incremento del coste de calentamiento sin valor añadido al calentarse también la herramienta que sujeta el intercambiador.
- Incremento del coste de cada intercambiador. Los importantes requerimientos de geometría del intercambiador se deben incluir en el diseño de la citada herramienta de soldadura en horno, y por supuesto se incrementa el coste de esta última.
- Reducción de la productividad de las líneas de fabricación debido al incremento de las dimensiones del intercambiador, reduciéndose la capacidad total del horno por cada hornada.

Descripción de la invención

El objetivo del intercambiador de calor de placas apiladas de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los intercambiadores de placas apiladas conocidos en la técnica, proporcionando un intercambiador de placas apiladas con un coste de fabricación menor.

El intercambiador de calor de placas apiladas, objeto de la presente invención, es del tipo que comprende una pluralidad de placas apiladas entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido refrigerante entre dos circuitos independientes definidos por dichas placas, en capas alternadas, una carcasa provista de unas placas de soporte superior e inferior, extendiéndose ambas placas de soporte lateralmente para encerrar el conjunto de placas apiladas, y medios de sujeción destinados a mantener ensamblado el intercambiador durante su soldadura en horno, y se caracteriza por el hecho de que dichos medios de sujeción están integrados en una sola pieza con al menos una de las placas de soporte.

De este modo, se consigue eliminar las herramientas que ayudan a sostener el conjunto ensamblado durante la soldadura en horno, gracias a que el propio intercambiador comprende medios de sujeción integrados en el mismo. También cabe destacar que no es necesario extraer dichos medios de sujeción una vez el conjunto ha sido soldado en horno. Por tanto, se reducen notablemente el tiempo y los costes de producción.

De acuerdo con una realización de la presente invención, los medios de sujeción comprenden al menos una pestaña integrada en una de las paredes laterales de cada placa de soporte, de modo que la al menos una pestaña está curvada para encajar sobre la placa de soporte contraria.

De acuerdo con otra realización de la presente invención, los medios de sujeción comprenden un labio integrado en una de las paredes laterales de cada placa de soporte, cuya longitud es sensiblemente coincidente con la de las placas de soporte, de modo que el labio está curvado para encajar sobre la placa de soporte contraria.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el procedimiento de fabricación aplicado al intercambiador de placas apiladas de la invención, se caracteriza por el hecho de que consiste en realizar las siguientes etapas:

a) montar el conjunto de placas apiladas y encerrarlo mediante las correspondientes placas de soporte superior e inferior, a modo de carcasa, estando dichas placas provistas de sus correspondientes medios de sujeción;
b) curvar adecuadamente los medios de sujeción de cada placa de soporte para encajarlo sobre la placa de soporte contraria, manteniendo así el conjunto hasta el momento ensamblado;
c) colocar el resto de componentes del intercambiador, tales como bridas de conexión con la línea de recirculación en cada extremo de la carcasa, conductos de conexión con el circuito del líquido refrigerante, entre otros; y
d) soldar en horno el intercambiador totalmente ensamblado.

La etapa de curvado del reborde de sujeción permite una buena adaptabilidad a las diferentes tolerancias requeridas en cada intercambiador, por lo que no es necesario fabricar unos medios de sujeción a medida para cada intercambiador.

Breve descripción de los dibujos

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 placas apiladas de la invención, en los cuales:

la figura 1 es una vista en sección transversal de las dos placas de soporte ensambladas, antes del proceso de curvado de sus respectivos medios de sujeción;

la figura 2 es una vista en alzado frontal del intercambiador ensamblado;

la figura 3 es una vista en alzado del intercambiador de la invención, mostrando los medios de sujeción según una primera realización de la invención; y

la figura 4 es una vista en alzado del intercambiador de la invención, mostrando los medios de sujeción según una segunda realización de la invención.

Descripción de realizaciones preferidas

Haciendo referencia a la figura 2, el intercambiador de calor 1 de tipo EGR comprende una pluralidad de placas apiladas 2 entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido refrigerante entre dos circuitos independientes definidos por dichas placas 2, en capas alternadas; una carcasa provista de unas placas de soporte superior 3 e inferior 4, extendiéndose ambas placas de soporte 3,4 lateralmente para encerrar el conjunto de placas apiladas 2; una entrada y una salida del líquido refrigerante (no representadas); una entrada y una salida del gas a refrigerar (no representadas); y bridas de conexión de la entrada 5 y salida del gas con la línea de recirculación.

Tal como puede observarse en las figuras 1 y 2, el intercambiador de calor también incluye medios de sujeción 6,7 destinados a mantener ensamblado el intercambiador durante su soldadura en horno. Dichos medios de sujeción 6,7 están integrados en una sola pieza con las placas de soporte 3,4.

En la figura...

 


Reivindicaciones:

1. Intercambiador de calor (1) de placas apiladas, que comprende una pluralidad de placas apiladas (2) entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido refrigerante entre dos circuitos independientes definidos por dichas placas (2), en capas alternadas, una carcasa provista de unas placas de soporte superior (3) e inferior (4), extendiéndose ambas placas de soporte (3,4) lateralmente para encerrar el conjunto de placas apiladas (2), y medios de sujeción (6,7) destinados a mantener ensamblado el intercambiador (1) durante su soldadura en horno, caracterizado por el hecho de que dichos medios de sujeción (6,7) están integrados en una sola pieza con al menos una de las placas de soporte (3,4).

2. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de sujeción comprenden al menos una pestaña (6) integrada en una de las paredes laterales de cada placa de soporte (3,4), de modo que la al menos una pestaña (6) está curvada para encajar sobre la placa de soporte contraria.

3. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de sujeción comprenden un labio (7) integrado en una de las paredes laterales de cada placa de soporte (3,4), cuya longitud es sensiblemente coincidente con la de las placas de soporte (3,4), de modo que el labio (7) está curvado para encajar sobre la placa de soporte contraria.

4. Procedimiento de fabricación aplicado al intercambiador de placas apiladas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que consiste en realizar las siguientes etapas:

a) montar el conjunto de placas apiladas (2) y encerrarlo mediante las correspondientes placas de soporte superior (3) e inferior (4), a modo de carcasa, estando dichas placas (3,4) provistas de sus correspondientes medios de sujeción (6,7);
b) curvar adecuadamente los medios de sujeción (6,7) de cada placa de soporte (3,4) para encajarlo sobre la placa de soporte contraria, manteniendo así el conjunto hasta el momento ensamblado;
c) colocar el resto de componentes del intercambiador, tales como bridas de conexión (5) con la línea de recirculación en cada extremo de la carcasa, conductos de conexión con el circuito del líquido refrigerante, entre otros; y
d) soldar en horno el intercambiador (1) totalmente ensamblado.

 

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