Una disposición de intercambiador de calor que comprende un enfriador de admisión (1) y un alojamiento (3),

en la cual dicho enfriador de admisión (1) comprende: - un núcleo de enfriador de admisión (10) soldado que comprende elementos huecos de transferencia de calor (101, 106) a través de los cuales puede fluir un refrigerante, - una placa de colector (11), y - al menos un conducto de entrada (12) de refrigerante y al menos conducto de salida (13) de refrigerante, y en la cual dicho alojamiento (3) está en forma de una cámara con una sola abertura (30) para recibir dicho núcleo de enfriador (10) y en la cual dicho alojamiento (3) comprende -al menos un conducto de entrada (31) de aire y al menos une conducto de salida (32) de aire, y -una brida (33) dispuesta en proximidad de dicha abertura en dicho alojamiento (3), caracterizada porque dicho enfriador de admisión (1) comprende un depósito superior (14) conectado al núcleo (10) por soldadura, en la cual dicho depósito superior (14) comprende partes de pared (141), separando dichas partes de pared (141) el depósito superior (14) en un primer depósito (142) y un segundo depósito (143), y en la cual dicho conducto de entrada de refrigerante (12) está fijado a dicho primer depósito (142) y dicho conducto de salida del refrigerante (13) está fijado a dicho segundo depósito(143), y en la cual el núcleo de enfriador (10) está fijado en el interior de dicho alojamiento (3) fijando dicha placa de colector (11) de dicho enfriador de admisión (1) a dicha brida (33) de dicho alojamiento (3), y en la cual dicha placa de colector (11) de dicho enfriador de admisión (1) cierra dicha única abertura (30) para recibir dicho núcleo del enfriador (10)

Campo de la invención

calor

Descripción de la técnica relacionada

Los intercambiadores de calor, tales como un enfriador de aire de admisión son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, en los motores diesel modernos un turbocargador comprime el aire de salida del motor con el fin de proporcionar un mayor flujo másico de aire al motor, lo cual permite aumentar la combustión del combustible y en consecuencia el rendimiento. Aunque, tal compresión de aire aumenta también la temperatura del aire. Esto puede aumentar la carga de calor total del motor o reducir el posible rendimiento del motor. En consecuencia, los intercambiadores de calor se usan para enfriar el aire de admisión.

Típicamente tales enfriadores de aire de admisión para vehículos automóviles comprenden un núcleo de intercambiador de calor montado en la trayectoria de flujo del aire de admisión, que se suministra a un motor de combustión. Con este fin, los enfriadores de admisión incluyen típicamente una pluralidad de elementos que incluyen un núcleo de enfriador de admisión y elementos de alojamiento para definir la trayectoria de transferencia de calor.

El aumento del rendimiento del motor y la reducción de las dimensiones del motor requieren un riguroso control de la presión y la temperatura. Asimismo, las nuevas normas (tales como la norma EURO 5) requieren un control más estricto de la temperatura y presión del aire de con el fin de reducir emisiones. Además, los reglamentos de protección y el número cada vez mayor de componentes en la sección delantera de la carrocería reducen el espacio disponible para tales disposiciones de enfriador. Todos estos objetivos se deberían conseguir, manteniéndose a la par la disposición de intercambiador de calor lo más pequeña y sencilla posible con el fin de reducir los costes de producción y mantenimiento.

También se conoce en la técnica, que los modernos enfriadores de aire de admisión usan líquidos, tales como agua, como refrigerante con el fin de mejorar el intercambio de calor entre el aire de admisión y el refrigerante, manteniéndose al mismo tiempo pequeñas las dimensiones del enfriador de admisión.

En este contexto, el documento US 4,436,145 divulga un enfriador de aire de admisión

para montar dentro de un colector de admisión de un motor de combustión. El enfriador de aire de admisión comprende un núcleo de intercambiador de calor formado por una pluralidad de elementos de transferencia de calor relativamente ligeros que definen una primera trayectoria de flujo para el aire de admisión antes de la ingestión del aire de admisión por el motor y una segunda trayectoria de flujo para un refrigerante en la relación de transferencia de calor con el aire de admisión. El núcleo intercambiador de calor soporta al menos una camisa de montaje rígida que se extiende transversalmente para recibir un perno de montaje pasado a través de un orificio de recepción de perno en el colector de admisión para fijar el enfriador de aire de admisión dentro del colector de admisión.

El documento JP 10159571 divulga una disposición de un enfriador de admisión que evita el montaje de conductos separados de aire para entrada/salida de aire. Específicamente, un elemento proporciona el conducto de entrada y el conducto de salida, los cuales están separados por partes de pared. Un enfriador de admisión, en el cual circula agua de refrigeración, se monta en la parte superior del conducto de entrada/salida. Se monta un elemento adicional sobre el lado opuesto del enfriador de admisión con el fin de cerrar la trayectoria del aire.

Objeto y sumario de la invención

El objeto de la invención es de este modo proporcionar una respuesta plenamente satisfactoria a estas necesidades.

Según la presente invención, este objeto se consigue mediante una disposición de intercambiador de calor que tiene las características expuestas en las siguientes reivindicaciones.

Las reivindicaciones son una parte integrante de la divulgación de la invención proporcionada en la presente memoria descriptiva.

Según la invención, la disposición comprende un intercambiador de calor, tal como un enfriador de admisión, y un alojamiento cóncavo en forma de cámara, en la cual el alojamiento tiene una abertura para montar el intercambiador de calor en el interior del alojamiento. El experto en la técnica apreciará que tal alojamiento se puede producir, por ejemplo, por moldeado a presión o inyección de plástico. En lo sucesivo, se hará referencia principalmente a un enfriador de admisión, sin embargo, la invención se podría aplicar a cualquier intercambiador de calor por aire/refrigerante.

Específicamente, el enfriador de admisión comprende un núcleo de enfriador de admisión que tiene una pluralidad de elementos de transferencia de calor relativamente ligeros que definen una primera trayectoria de flujo para el paso del aire de admisión y una segunda trayectoria de flujo para el paso de un refrigerante en una relación de intercambio cerrado intercambio de calor con el aire de admisión.

Más específicamente, el enfriador de admisión comprende en un lado un conducto de entrada y un conducto de salida para el refrigerante y el alojamiento comprende un conducto de entrada y un conducto de salida para el aire de admisión.

Preferiblemente, el ancho de la cámara en el alojamiento tiene el mismo ancho que el núcleo de enfriador de admisión, lo cual garantiza que el aire de admisión pasará a través del núcleo del enfriador de admisión cuando el enfriador de admisión se monta en el alojamiento. El experto en la técnica apreciará que las tolerancias de producción no representan ningún problema importante, porque no se requiere que el núcleo del enfriador de admisión se ajuste perfectamente dentro de la cámara. Por el contrario, la disposición ha de garantizar solamente que la mayor parte del aire de admisión circulará a través de núcleo de enfriador y, por consiguiente, el núcleo de enfriador de admisión podrá tener cualquier forma tridimensional, sin embargo, se prefiere una forma de cubo.

Una disposición preferida de la invención se refiere a un enfriador por aire de admisión/refrigerante para vehículos a motor, que comprende un núcleo de aluminio soldado. Específicamente en una realización el núcleo consiste en una pluralidad de tubos en los cuales circula el refrigerante. El enfriador de admisión comprende un depósito superior con el conducto de entrada y el conducto de salida y un depósito inferior que cierra la trayectoria de circulación de refrigerante.

El núcleo del enfriador podría comprender una a pluralidad de placas huecas, teniendo cada una un conducto de entrada y un conducto de salida. Preferiblemente, las placas huecas se montan en forma de pila.

En otra realización mejorada, los tubos o placas tienen dispuestos sobre sí una pluralidad de aletas con el fin de aumentar la superficie en contacto con el aire de admisión, aumentando de este modo el intercambio de calor.

Preferiblemente, el alojamiento comprende una brida para ensamblar el enfriador de admisión en el alojamiento. Por ejemplo, el enfriador de admisión se podría fijar en el alojamiento con pernos o tornillos. Alternativamente, el enfriador de admisión se podría soldar al alojamiento. En otra realización, el enfriador de admisión comprende paredes curvas y se engasta en el alojamiento.

El experto en la técnica apreciará que se podría usar una gran variedad de otros núcleos de enfriador de admisión y procedimientos de montaje para fijar el enfriador de admisión en el alojamiento sin salirse del ámbito de la invención.

Breve descripción de los dibujos anexos

La invención se describirá ahora, a título de ejemplo solamente, con referencia a las figuras anexas de dibujos en las cuales:

- las figuras 1A y 1B son vistas tridimensionales de una primera realización de un enfriador de admisión según la invención, en el cual el núcleo comprende una pluralidad de tubos y en el cual se proporciona un depósito...

1. Una disposición de intercambiador de calor que comprende un enfriador de admisión

(1) y un alojamiento (3), en la cual dicho enfriador de admisión (1) comprende:

- un núcleo de enfriador de admisión (10) soldado que comprende elementos huecos de

transferencia de calor (101, 106) a través de los cuales puede fluir un refrigerante,

- una placa de colector (11), y

- al menos un conducto de entrada (12) de refrigerante y al menos conducto de salida

(13) de refrigerante, y

en la cual dicho alojamiento (3) está en forma de una cámara con una sola abertura (30) para recibir dicho núcleo de enfriador (10) y en la cual dicho alojamiento (3) comprende -al menos un conducto de entrada (31) de aire y al menos une conducto de salida (32) de aire, y -una brida (33) dispuesta en proximidad de dicha abertura en dicho alojamiento (3),

caracterizada porque dicho enfriador de admisión (1) comprende un depósito superior (14) conectado al núcleo (10) por soldadura, en la cual dicho depósito superior (14) comprende partes de pared (141), separando dichas partes de pared (141) el depósito superior (14) en un primer depósito (142) y un segundo depósito (143), y en la cual dicho conducto de entrada de refrigerante (12) está fijado a dicho primer depósito (142) y dicho conducto de salida del refrigerante (13) está fijado a dicho segundo depósito(143), y en la cual el núcleo de enfriador

(10) está fijado en el interior de dicho alojamiento (3) fijando dicha placa de colector (11) de dicho enfriador de admisión (1) a dicha brida (33) de dicho alojamiento (3), y en la cual dicha placa de colector (11) de dicho enfriador de admisión (1) cierra dicha única abertura (30) para recibir dicho núcleo del enfriador (10).

2. Disposición según la reivindicación 1, en la cual dicho núcleo del enfriador (10) de admisión en una dirección lateral coincide esencialmente con dicha cámara en dicho alojamiento (3), de manera que la mayoría del flujo de aire de admisión pasará a través de dicho núcleo de enfriador de admisión (10).

3. Disposición de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la cual el núcleo de enfriador de admisión (10) tiene un lado inferior rectangular y en la cual dicha única abertura (30) para recibir dicho núcleo del enfriador (10) tiene una dimensión ligeramente más ancha que dicho lado inferior de dicho núcleo de enfriador de admisión (10).

4. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicha placa de colector (11) está fijada a dicha brida (33) de dicho alojamiento (3) con pernos o tornillos(21), o por soldadura.

5. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la cual dicho enfriador de admisión (1) comprende paredes curvas (16) y en las cuales se engasta dicho núcleo del enfriador (1) a la brida (33) de dicho alojamiento (3).

6. Disposición según la reivindicación 1, en la cual dicha placa de colector (11) y dicho depósito superior (14) tienen orificios (15) dispuestos uno encima de otro y en la cual dicho enfriador de admisión (1) esta fijado con pernos o tornillos (21) a dicha brida (33) de dicho alojamiento (3).

7. Disposición según la reivindicación 1, en la cual dicha placa de colector (11) y dicho depósito superior (14) están soldados a dicha brida (33) de dicho alojamiento (3).

8. Disposición según la reivindicación 1, en la cual dicho depósito superior (14) comprende paredes curvas (16) y en las cuales dicho enfriador de admisión (1) está engarzado a la brida

(33) de dicho alojamiento (3).

9. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho núcleo de enfriador de admisión (1) comprende una placa de fondo (104) y en la cual dichos elementos huecos de transferencia de calor (101, 106) a través de los cuales puede fluir el refrigerante (101), extendiéndose dichos tubos (101) desde dicha placa de colector (11) hasta dicha placa de fondo (104) de dicho núcleo del enfriador (10).

10. Disposición según la reivindicación 9, en la cual dicho núcleo del enfriador (10) de admisión comprende un depósito inferior (105).

11. Disposición según la reivindicación 10, en la cual dicha placa inferior (104) y dicho depósito inferior (105) tienen forma de copa.

12. Disposición según las reivindicaciones 1 a 8, en la cual dichos elementos huecos de transferencia de calor (101, 106) a través de los cuales puede fluir un refrigerante son placas huecas (106) montadas en forma de una pila, teniendo dichas placas huecas (106) un conducto de entrada y un conducto de salida, y en la cual dichas placas huecas (106) comprenden partes de pared (107) que separan dichas placas huecas (106) al menos parcialmente en dos partes en las cuales puede fluir dicho refrigerante.

13. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho núcleo del enfriador (10) comprende dos placas laterales (103).

14. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dichos elementos huecos elementos para la circulación de un refrigerante (101, 106) tienen dispuestos sobre sí una pluralidad de aletas (102) con el fin de aumentar la superficie, que está en contacto con el aire de admisión, aumentando de este modo el intercambio de calor.

15. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual está proporcionada una junta (20) entre dicha placa de colector (11) de dicho enfriador de admisión

(1) y dicha brida (33) de dicho alojamiento (3).

16. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho al menos un conducto de entrada (31) de aire y dicho al menos un conducto de salida (32) de aire están dispuestos del mismo lado de dicho alojamiento (3), y en la cual dicho alojamiento (3) comprende partes de pared (34), que separan el alojamiento (3) en al menos dos partes.

17. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho núcleo del enfriador (10) está fabricado de aluminio.

18. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho núcleo del enfriador (10) está fabricado ensamblando las partes de núcleo del enfriador (11, 14, 101 a 106) y soldando el núcleo de enfriador ensamblado