INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA GASES.

Intercambiador de calor para gases.Comprende un circuito de tipo EGR (3) destinado a la circulación de los gases de escape de un motor con intercambio de calor con un fluido de refrigeración,

dispuesto en el interior de una carcasa de plástico (2). Se caracteriza por el hecho de que comprende un segundo circuito de tipo WCAC (4) destinado a la circulación del aire de admisión de un motor con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, estando ambos circuitos EGR (3) Y WCAC (4) integrados dentro de dicha carcasa de plástico (2). Se obtiene un intercambiador que integra en una misma carcasa de plástico un intercambiador de calor EGR y un intercambiador de calor WCAC

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200703279.

Solicitante: VALEO TERMICO, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ZARAGOZA.

Inventor/es: BRAVO RODRIGUEZ,YOLANDA, RUIZ DOMINGO,ABEL, TOMAS HERRERO,EVA.

Fecha de Solicitud: 12 de Diciembre de 2007.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 21 de Enero de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02B29/04D8

Clasificación PCT:

  • F02B29/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02B MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES DE COMBUSTION EN GENERAL (válvulas operadas cíclicamente para este efecto F01L; lubricación de los motores de combustión interna F01M; silenciadores o dispositivos de escape para este efecto F01N; refrigeración de motores de combustión interna F01P; turbinas de combustión interna F02C; plantas motrices en las que los motores utilizan productos de combustión F02C, F02G). › F02B 29/00 Motores caracterizados por   estar provistos de otros dispositivos de alimentación o de barrido   F02B 25/00,   F02B 27/00 o F02B 33/00 - F02B 39/00; Detalles por sí mismo. › Refrigeración del aire de admisión.
  • F02M25/07 F02 […] › 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.
INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA GASES.

Fragmento de la descripción:

Intercambiador de calor para gases.

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape y del aire de admisión de un motor.

La invención se aplica especialmente a intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor (Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC), y refrigeradores del aire de sobrealimentación con fluido de refrigeración (Water Charge Air Coolers o WCAC).

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. El reborde periférico puede estar ensamblado junto con un depósito de gas, de manera que el depósito de gas es una pieza intermedia entre la carcasa y el reborde, o bien el reborde puede estar ensamblado directamente a la carcasa.

Asimismo, el circuito de gases puede ser de tipo lineal en el cual la entrada y salida de gases están dispuestas en extremos opuestos; o bien puede ser en forma de "U" en el cual la entrada y salida de gases están dispuestas adyacentes en un mismo extremo abierto, estando el extremo opuesto cerrado, y definiendo un paso de ida y un paso de retorno. En este último caso, el extremo cerrado para el retorno de los gases suele estar constituido por un depósito de gas cerrado.

Generalmente, las aplicaciones de circuitos EGR corresponden a configuraciones de alta presión (HP), donde el intercambiador EGR está situado en la línea de recirculación de gases EGR, montado directamente sobre el motor. Por otra parte, los intercambiadores WCAC generalmente son refrigerados por aire y están situados en la parte frontal del vehículo.

Actualmente, existen diversos desarrollos de este tipo de intercambiadores como se comenta a continuación:

    - Los intercambiadores WCAC son refrigerados mediante el líquido de refrigeración, y ya existen aplicaciones en serie, debido a su buena integración y compacidad.

    - Los circuitos LP EGR son desarrollados por los mayores fabricantes de motores, y su uso puede ser extendido a las siguientes generaciones de intercambiadores.

    - Existen nuevos diseños de intercambiadores EGR con carcasa de plástico. Las carcasas de plástico tienen la ventaja de que se reduce el peso y el coste de producción ya que permiten integrar los conductos del circuito del fluido de refrigeración y los soportes de fijación a una superficie del entorno motor.

En este contexto, es importante desarrollar la tecnología del intercambiador EGR para ser ensamblado en los nuevos entornos motores. Además, las posibilidades de integración de este nuevo emplazamiento deben ser evaluadas. Generalmente, los circuitos EGR de baja presión (LP) presentan una configuración donde el intercambiador EGR está situado fuera del bloque motor y por tanto este componente podría ser integrado con algunos otros componentes cercanos. La integración resultará más rentable cuando el intercambiador EGR pueda ser integrado con otro intercambiador también refrigerado mediante el fluido de refrigeración y con una tecnología similar.

Los medios de intercambio de calor (por ejemplo, un haz de conductos paralelos) para los intercambiadores EGRC y WCAC pueden ser similares ya que ambos intercambiadores tienen la función de refrigeración de un gas. La carcasa interna también puede ser similar; concretamente, existen aplicaciones conocidas de intercambiadores WCAC con carcasa de plástico y también nuevos desarrollos han sido lanzados para el uso de una carcasa de plástico para intercambiadores EGR.

No obstante, actualmente no se conocen intercambiadores que integren dentro de una misma carcasa de plástico un intercambiador EGR y un intercambiador WCAC.

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 un intercambiador que integre en una misma carcasa de plástico un intercambiador de calor EGR y un intercambiador de calor WCAC.

El intercambiador de calor para gases, objeto de la presente invención, es del tipo que comprende un circuito de tipo EGR destinado a la circulación de los gases de escape de un motor con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, dispuesto en el interior de una carcasa de plástico, y se caracteriza por el hecho de que comprende un segundo circuito de tipo WCAC destinado a la circulación del aire de admisión de un motor con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, estando ambos circuitos EGR y WCAC integrados dentro de dicha carcasa de plástico.

De este modo, se obtiene la integración de un intercambiador EGR y un intercambiador WCAC en una misma carcasa de plástico, obteniéndose así una apropiada integración y compacidad.

Según una realización de la invención, las entradas de los circuitos EGR y WCAC están dispuestas en un mismo extremo de la carcasa, mientras que las salidas de dichos circuitos están dispuestas en el extremo opuesto de dicha carcasa.

Según otra realización de la invención, la entrada del circuito EGR y la salida del circuito WCAC están dispuestas en un mismo extremo de la carcasa, mientras que la salida del circuito EGR y la salida del circuito WCAC están dispuestas en el extremo opuesto de dicha carcasa.

Ventajosamente, el intercambiador comprende una placa de soporte diseñada para soportar a la vez los dos circuitos EGR y WCAC por al menos uno de sus extremos.

También ventajosamente, el intercambiador comprende un depósito de gas acoplado a al menos uno de los extremos de la carcasa.

Preferentemente, dicho depósito de gas está fabricado de una sola pieza, integrando la entrada o salida de ambos circuitos EGR y WCAC.

Alternativamente, dicho depósito de gas está dividido en dos piezas, incluyendo respectivamente cada pieza la entrada o salida de un circuito EGR o WCAC.

Preferentemente, la carcasa incluye una entrada y una salida de fluido de refrigeración, compartiendo ambos circuitos EGR y WCAC el mismo circuito de refrigeración.

Alternativamente, la carcasa incluye dos entradas y dos salidas de fluido de refrigeración, compartiendo ambos circuitos EGR y WCAC el mismo circuito de refrigeración.

Opcionalmente, la carcasa incluye dos entradas y dos salidas de fluido de refrigeración, siendo el circuito de refrigeración independiente para cada circuito EGR y WCAC.

Ventajosamente, los circuitos EGR y WCAC pueden estar dispuestos entre sí según diferentes disposiciones, tales como en paralelo, en serie, en forma de "L", en forma de "T", entre otras.

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 representa un caso práctico de realización del intercambiador de calor para...

 


Reivindicaciones:

1. Intercambiador de calor (1) para gases, que comprende un circuito de tipo EGR (3) destinado a la circulación de los gases de escape de un motor con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, dispuesto en el interior de una carcasa de plástico (2), caracterizado por el hecho de que comprende un segundo circuito de tipo WCAC (4) destinado a la circulación del aire de admisión de un motor con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, estando ambos circuitos EGR (3) y WCAC (4) integrados dentro de dicha carcasa de plástico (2).

2. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las entradas (9, 10) de los circuitos EGR (3) y WCAC (4) están dispuestas en un mismo extremo de la carcasa (2), mientras que las salidas (11, 12) de dichos circuitos (3, 4) están dispuestas en el extremo opuesto de dicha carcasa (2).

3. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la entrada del circuito EGR y la salida del circuito WCAC están dispuestas en un mismo extremo de la carcasa (2), mientras que la salida del circuito EGR y la salida del circuito WCAC están dispuestas en el extremo opuesto de dicha carcasa (2).

4. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende una placa de soporte (7, 7') diseñada para soportar a la vez los dos circuitos EGR (3) y WCAC (4) por al menos uno de sus extremos.

5. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un depósito de gas (8, 8') acoplado a al menos uno de los extremos de la carcasa (2).

6. Intercambiador (1), según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicho depósito de gas (8, 8') está fabricado de una sola pieza, integrando la entrada (9, 10) o salida (11, 12) de ambos circuitos EGR (3) y WCAC (4).

7. Intercambiador (1), según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicho depósito de gas (8, 8') está dividido en dos piezas, incluyendo respectivamente cada pieza la entrada o salida de un circuito EGR (3) o WCAC (4).

8. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la carcasa (2) incluye una entrada (5) y una salida (6) de fluido de refrigeración, compartiendo ambos circuitos EGR (3) y WCAC (4) el mismo circuito de refrigeración.

9. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la carcasa (2) incluye dos entradas y dos salidas de fluido de refrigeración, compartiendo ambos circuitos EGR (3) y WCAC (4) el mismo circuito de refrigeración.

10. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la carcasa (2) incluye dos entradas y dos salidas de fluido de refrigeración, siendo el circuito de refrigeración independiente para cada circuito EGR (3) y WCAC (4).

11. Intercambiador (1), según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los circuitos EGR (3) y WCAC (4) pueden estar dispuestos entre sí según diferentes disposiciones, tales como en paralelo, en serie, en forma de "L", en forma de "T", entre otras.


 

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