INTERCAMBIADOR DE CALOR, EN PARTICULAR, REFRIGERADOR DE AIRE DE ADMISIÓN.

Intercambiador de calor, en particular refrigerador de aire de admisión para un vehículo automóvil,

con por lo menos una caja (32) que presenta por lo menos una cámara (2) para la distribución y/o recogida de un medio circulante, y por lo menos un haz de tubos (35), el cual está constituido por unos tubos (34), los cuales están conectados de manera comunicante con dicha por lo menos una cámara (2), presentando dicha por lo menos una caja (1) un fondo de tubo (38) con unas aberturas (39) en las cuales se pueden enchufar los tubos (34) del haz de tubos (35), una tapa de carcasa (1) con por lo menos dos paredes laterales (3, 4) y por lo menos un elemento de estabilización (12) que conecta dichas por lo menos dos paredes laterales, caracterizado porque por lo menos una pared lateral presenta por lo menos un primer alojamiento (5, 10) y dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta por lo menos un primer elemento de transmisión de fuerza (13), que se puede alojar en unión positiva por lo menos en un alojamiento (5, 10) de dicha por lo menos una pared lateral, y el fondo del tubo (38) de dicha por lo menos una caja (32) presenta por lo menos un segundo alojamiento y dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza (14), el cual engarza en dicho por lo menos un segundo alojamiento

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor, en particular a un refrigerador de aire de admisión para un vehículo automóvil, con un elemento de estabilización según el preámbulo de la reivindicación 1. El documento FR-A-2742533 muestra un intercambiador de calor de este tipo.

Para conseguir un aumento de la potencia de un motor de combustión interna el aire que hay que suministrar a la combustión puede ser comprimido, por ejemplo, mediante un turbosobrealimentador, antes de ser suministrado a las cámaras de combustión del motor de combustión interna. La compresión del aire conlleva, sin embargo, un calentamiento del mismo, que resulta desventajoso para el desarrollo óptimo del proceso de combustión. Por ejemplo, se puede desencadenar, de este modo, un encendido anticipado o una emisión aumentada de óxido de nitrógeno. Con el fin de evitar las consecuencias desventajosas de la combustión de aire sobrecalentado, se conecta aguas abajo de un turbosobrealimentador un intercambiador de calor formado como refrigerador de aire de admisión, con el cual el aire comprimido es refrigerado, antes de su combustión, hasta una temperatura admisible.

Un refrigerador de aire de admisión según el preámbulo de la reivindicación 1 se describe, por ejemplo, también en el documento DE 197 57 034 A1. En el intercambiador de calor que aparece en dicho documento, el aire caliente es introducido en una primera caja colectora del intercambiador de calor, en la que se distribuye y afluye a tubos planos, los cuales desembocan en el canal colector. Los tubos planos están dispuestos unos junto a otros y con las superficies paralelas que contienen los lados largos de sus sección transversal paralelas entre sí y forman un recorrido de circulación a través del cual se conduce aire refrigerante. En el recorrido de circulación, están dispuestos unos nervios de refrigeración entre los tubos planos, los cuales dan lugar a un intercambio de calor efectivo entre los tubos planos y la corriente de aire refrigerante. Tras el paso de la corriente de aire refrigerante los tubos planos desembocan en un segundo canal colector, el cual suministra el aire de admisión comprimido refrigerado que entra a la combustión en el motor.

En refrigeradores de aire de admisión de este tipo los canales colectores son limitados usualmente mediante un fondo de tubo y paredes de por lo menos una caja las cuales, en caso de carga con aire comprimido, son separadas por presión, debido a la alta presión. La conexión entre el fondo de tubo y las paredes de la caja es fuertemente solicitada al mismo tiempo tanto con respecto a su estanqueidad, como también con respecto a su resistencia mecánica.

Con el fin de actuar en contra de una divergencia de las paredes de la caja se utilizan, por ejemplo, anclas de tracción las cuales, en cada caso, conectan entre sí dos paredes de caja opuestas, con lo cual la caja es reforzada. Para absorber las fuerzas de tracción que aparecen las anclas de tracción tiene que presentar, sin embargo, un espesor mínimo. De este modo, se influye de forma negativa en las relaciones de circulación del aire que hay que enfriar y con ello de la pérdida de presión provocada por el refrigerador de aire de admisión. En las cajas de plástico son necesarias además frecuentemente herramientas de moldeo por inyección costosas y/o sensibles, para poder fabricar cajas con anclas de tracción.

El problema que se plantea la invención es proporcionar un intercambiador de calor en el cual se pueda realizar una resistencia mecánica mayor con una pérdida de presión poco aumentada o en su caso reducida.

Este problema se resuelve mediante un intercambiador de calor con las características de la reivindicación 1.

Según la reivindicación 1, un intercambiador de calor según la invención presenta por lo menos una caja con por lo menos una cámara para la distribución y/o recogida de un medio circulante, y por lo menos un haz de tubos de tubos, los cuales están conectados de manera comunicante con la por lo menos una cámara. La caja está constituida por un fondo de tubo con aberturas, en las cuales se pueden enchufar los tubos del haz de tubos, una tapa de carcasa con por lo menos dos paredes laterales las cuales están conectadas entre sí con la ayuda de por lo menos un elemento de estabilización. De manera ventajosa, dicho por lo menos un elemento de estabilización presenta por lo menos un primer y un segundo elemento de transmisión de fuerza, pudiendo alojarse un primer elemento de transmisión de fuerza en un primer alojamiento de una pared lateral de la tapa de carcasa y engarzando un segundo elemento de transmisión de fuerza en un segundo alojamiento del fondo del tubo.

Un haz de tubos en el sentido de la invención está formado por tubos situados unos junto a otros. Los tubos pueden estar dispuestos, al mismo tiempo, en una fila o en varias filas.

Las fuerzas que actúan sobre las dos paredes laterales de la tapa de carcasa, por ejemplo, fuerzas de compresión, las cuales separan por presión las paredes laterales, son transmitidas por lo menos por un primer elemento de transmisión de fuerza por lo menos parcialmente al por lo menos un elemento de estabilización. Las fuerzas que actúan sobre el por lo menos un elemento de estabilización son transmitidas por el por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza sobre el fondo del tubo. De esta manera, las fuerzas que actúan sobre las paredes laterales son absorbidas, en parte, por las propias paredes laterales, en parte por el elemento de estabilización y, en parte, por el fondo del tubo, pudiendo ser muy diferentes las partes correspondientes a la absorción de fuerza.

En particular, mediante la absorción de fuerza del fondo del tubo se reduce la fuerza, que absorbe el elemento de estabilización, de tal manera que es suficiente una fuerza menor del elemento de estabilización para estabilizar la caja. Por consiguiente, se influye en las relaciones de circulación en dicha por lo menos una cámara dentro de la caja mediante el elemento de estabilización relativamente menor con lo cual la pérdida de presión se aumenta poco o no se aumenta.

**(Ver fórmula)**

Según una forma de realización ventajosa, está formado por lo menos un primer elemento de transmisión de fuerza de una pieza con por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza, de manera que está garantizada, de forma sencilla, una transmisión de fuerza desde una pared lateral de la caja al fondo del tubo.

Según una estructuración preferida presenta por lo menos un elemento de estabilización por lo menos un elemento de absorción de fuerza, el cual establece una conexión entre las dos paredes laterales para la absorción de una fuerza entre dos paredes laterales. Para no impedir una circulación del medio desde por lo menos una cámara a los tubos del haz de tubos y viceversa, dicho por lo menos un elemento de absorción de fuerza está dispuesto, esencialmente, entre dos aberturas contiguas del fondo de tubo. Esto significa que las aberturas no son cubiertas por el elemento de absorción de fuerza.

Preferentemente, está dispuesto en cada espacio intermedio entre dos aberturas de fondo de tubo un elemento de absorción de fuerza. Según una estructuración, está provista, sin embargo, únicamente una parte de los espacios intermedios de un elemento de absorción de fuerza, por ejemplo, en caso de utilización de disposiciones de elementos de estabilización constructivamente iguales para diferentes intercambiadores de calor con el mismo número de tubos.

Según un perfeccionamiento preferido de la invención, el elemento de absorción de fuerza está formado con deformación elástica, de manera que el elemento de estabilización absorba únicamente una parte de las fuerzas que actúan sobre las paredes laterales. De este modo, se garantiza que las propias paredes laterales absorban una parte de las fuerzas que actúan sobre ellas. Gracias a ello, se consigue una distribución más uniforme de las fuerzas sobre los diferentes componentes, de manera que en total se consigue con espesores de material comparativamente menores una resistencia suficiente de la caja.

En particular, se prefiere que por lo menos un elemento de absorción de fuerza esté formado de una pieza con por lo menos un primer y/o por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza. De este modo, se puede fabricar dicho por lo menos un elemento de estabilización con relativamente poca complejidad.

Según una forma de realización ventajosa de... [Seguir leyendo]

1. Intercambiador de calor, en particular refrigerador de aire de admisión para un vehículo automóvil, con por lo menos una caja (32) que presenta por lo menos una cámara (2) para la distribución y/o recogida de un medio circulante, y por lo menos un haz de tubos (35), el cual está constituido por unos tubos (34), los cuales están conectados de manera comunicante con dicha por lo menos una cámara (2), presentando dicha por lo menos una caja (1) un fondo de tubo (38) con unas aberturas (39) en las cuales se pueden enchufar los tubos (34) del haz de tubos (35), una tapa de carcasa (1) con por lo menos dos paredes laterales (3, 4) y por lo menos un elemento de estabilización (12) que conecta dichas por lo menos dos paredes laterales, caracterizado porque por lo menos una pared lateral presenta por lo menos un primer alojamiento (5, 10) y dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta por lo menos un primer elemento de transmisión de fuerza (13), que se puede alojar en unión positiva por lo menos en un alojamiento (5, 10) de dicha por lo menos una pared lateral, y el fondo del tubo (38) de dicha por lo menos una caja (32) presenta por lo menos un segundo alojamiento y dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza (14), el cual engarza en dicho por lo menos un segundo alojamiento.

2. Intercambiador de calor según la reivindicación 1, caracterizado porque está formado por lo menos un primer elemento de transmisión de fuerza (13) de una pieza con por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza (14).

3. Intercambiador de calor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta por lo menos un elemento de absorción de fuerza, el cual está dispuesto esencialmente entre dos aberturas adyacentes del fondo de tubo.

4. Intercambiador de calor según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de absorción de fuerza

(15) está formado con deformación elástica.

5. Intercambiador de calor según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque dicho por lo menos un elemento de absorción de fuerza (15) está formado de una pieza con por lo menos un primer y/o por lo menos un segundo elemento de transmisión de fuerza.

6. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta por lo menos una superficie de guiado de flujo, la cual se conecta esencialmente, por lo menos por zonas, por lo menos a una superficie interior o exterior de una pared de un tubo del haz de tubos y/o por lo menos a una superficie interior de un borde de una abertura en el fondo de tubo.

7. Intercambiador de calor según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha por lo menos una superficie de guiado de flujo está curvada, por lo menos en la zona de un borde, hacia dicha por lo menos una superficie interior o exterior de una pared de tubo y/o hacia dicha por lo menos una superficie interior de un borde de abertura.

8. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho por lo menos un elemento de estabilización (12) presenta, con respecto a sus elementos constituyentes esenciales, un eje de simetría de giro diádico, siendo el eje de simetría de giro paralelo con respecto a un eje longitudinal de un tubo del haz de tubos.

9. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque por lo menos un elemento de estabilización (12) está conectado con por lo menos un elemento de estabilización adyacente mediante por lo menos un elemento de conexión.

10. Intercambiador de calor según la reivindicación 9, caracterizado porque por lo menos un elemento de conexión (18) está dispuesto en la zona de una pared lateral de la tapa de carcasa.

11. Intercambiador de calor según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque por lo menos un elemento de conexión (18) está formado, en una dirección de dilatación, con deformación elástica mediante su material y/o su forma.

12. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque dicho por lo menos un elemento de conexión (18) está formado de una pieza con por lo menos un elemento de estabilización.

13. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el elemento de conexión (18) presenta dimensiones esencialmente menores que el elemento de estabilización.

14. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la tapa de carcasa presenta, por lo menos en la zona de una pared lateral, por lo menos un nervio de refuerzo (9), estando dispuesto por lo menos un primer alojamiento en la zona de dicho por lo menos un nervio de refuerzo.

15. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque por lo menos una pared lateral de la tapa de carcasa presenta, en una zona del borde orientada hacia el fondo del tubo, como pie de pared, un espesor M con M > 4 mm.

16. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque un pie de pared de por lo menos una pared lateral de la tapa de carcasa presenta una altura L con L > 4 mm.