Intercambiador de calor para gases , espeicalmente para los gases de escape de un motor.

Intercambiador (1) de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor,

que comprende una pluralidad de conductos paralelos dispuestos en el interior de una carcasa (2), por los cuales circulan los gases que hay que enfriar por intercambio termico con un fluido de enfriamiento; medios de empalme (3) a un conducto de la linea de recirculación de los gases; y un conducto de derivación (6) integrado en los citados medios de empalme (3) y destinado a hacer circular el fluido de enfriamiento hasta una valvula EGR que regula el paso de los gases a traves del intercambiador; caracterizado porque los citados medios de empalme (3) integrados en el citado conducto de derivación (6) comprenden al menos dos piezas (4, 5) fabricadas por estampación.

Intercambiador de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor La presente invención se refiere a un intercambiador de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor.

La invención se aplica de modo particular a los intercambiadores de recirculación de los gases de escape de un motor (Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC) , a los intercambiadores de gases de escape para la regulación termica de la linea de escape (ETR) , y a los enfriadores del aire de sobrealimentación o intercoolers (Charge Air Coolers o CAC) .

Antecedentes de la invención Una practica bien establecida en el ambito del automóvil consiste en utilizar un sistema de recirculación de los gases de escape de un motor diesel, conocido con el nombre de EGR o "Exhaust Gas Recycling", con el fin de mezclar estos gases con el aire de admisión en la medida en que la presencia de los gases de escape en la mezcla permita reducir la formación de 6xidos de nitrógeno (NOx) .

Antes de ser mezclados con el aire de admisión, los gases de escape pueden ser enfriados en un intercambiador de calor (EGRC o "Exhaust Gas Recycling Cooler") instalado en el bucle del sistema EGR, con el objetivo de mejorar la eficacia del sistema.

El bucle del sistema comprende, ademas, una valvula (valvula EGR) que regula el paso de los gases de escape a traves de este.

El intercambiador de calor propiamente dicho puede presentar varias configuraciones diferentes: este, por ejemplo, puede comprender una carcasa tubular en cuyo interior esten dispuestos una serie de tubos paralelos para el paso de los gases, circulando el fluido de enfriamiento en el interior de la carcasa por el exterior de los tubos; en otra utilización, el intercambiador se compone de una serie de placas paralelas que constituyen las superficies de intercambio de calor, de manera que los gases de escape y el fluido de enfriamiento circulen entre dos placas, en capas alternadas.

La carcasa esta unida a los conductos de la linea de recirculación por medios de empalme que pueden tomar la forma de un adaptador en V o de un reborde periferico o brida, en función de la concepción de la linea de recirculación en la que se efectue el ensamblaje del intercambiador.

En el caso de un reborde periferico de empalme o brida, son posibles dos concepciones diferentes. El reborde periferico puede estar ensamblado conjuntamente con un depósito de gas, constituyendo entonces el depósito de gas una pieza intermedia entre la carcasa y el reborde. El reborde puede igualmente estar ensamblado directamente a la carcasa. Esta concepción corresponde generalmente a los casos en que el intercambiador este unido directamente a una valvula EGR.

En ciertas aplicaciones de circuitos EGR, es necesario enfriar la valvula EGR. En este caso, la concepción mas corriente incorpora un conducto de derivación que encamina el fluido de enfriamiento, que circula a traves del intercambiador EGR, hasta la valvula EGR. Como el intercambiador EGR esta ensamblado al circuito EGR por un reborde periferico, es por tanto necesario fabricar el conducto de derivación del fluido de enfriamiento incorporandole al citado reborde periferico.

El reborde periferico que integra el conducto de derivación del fluido de enfriamiento presenta una configuración compleja cuya fabricación necesita generalmente un proceso de microfusión o de sinterizado.

Ahora bien, este tipo de proceso presenta el inconveniente de ser caro debido a la complejidad de la pieza que hay que mecanizar.

La patente DE 10359054 describe un procedimiento de fabricación de un reborde periferico por estampación, no integrando sin embargo este reborde ningun conducto de derivación.

La solicitud de patente espanola nO 200600875, todavia no publicada y del mismo titular que la presente invención, describe un intercambiador de calor cuyo reborde periferico esta integrado en una sola pieza a una placa de soporte de las extremidades del haz de tubos o un tramo tubular que desempena la función de depósito de gas, siendo fabricada la citada pieza por estampación a partir de una chapa delgada.

La solicitud de patente internacional WO 03/05826 A1 describe un intercambiador de calor termico que comprende un conducto de fluido de enfriamiento integrado, La solicitud de patente europea EP 1367252 A2 describe un procedimiento de fabricación de un depósito de entrada de un intercambiador de calor por estampación.

Sin embargo, no se conoce ningun intercambiador que incorpore un reborde periferico fabricado por estampación y que integre, ademas, un conducto de derivación que permita encaminar el fluido de enfriamiento hasta la valvula EGR.

Descripción de la invención La presente invención tiene por objeto un intercambiador de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor, que permita poner remedio a los inconvenientes de los intercambiadores conocidos de la tecnica, beneficiandose el citado intercambiador de costes de fabricación reducidos y asegurando una mejor integración del conducto de derivación que encamina el fluido de enfriamiento del intercambiador EGR a la valvula EGR.

El intercambiador de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor, objeto de la presente invención, es del tipo que comprende una pluralidad de conductos paralelos dispuestos en el interior de una carcasa, por los cuales circulan los gases que hay que enfriar por intercambio termico con un fluido de enfriamiento; medios de empalme a un conducto de la linea de recirculación de los gases; y un conducto de derivación integrado en los citados medios de empalme y destinado a hacer circular el fluido de enfriamiento hasta una valvula EGR que regula el paso de los gases a traves del intercambiador; y esta caracterizado porque los citados medios de empalme integrados en el citado conducto de derivación comprenden al menos dos piezas fabricadas por estampación.

De esta manera, es posible reducir el peso de los citados medios de empalme y disminuir sensiblemente sus costes de fabricación con respecto a los medios de empalme del estado de la tecnica fabricados por microfusión o sinterización.

Preferentemente, las citadas al menos dos piezas estampadas de los medios de empalme estan unidas entre si por soldadura.

De acuerdo con una realización de la presente invención, los medios de empalme integrados en el citado conducto de derivación comprenden un primer reborde periferico empalmado a la linea de recirculación y a la valvula EGR, y un segundo reborde que comprende el citado conducto de derivación estampado, estando los dos rebordes unidos entre si.

Facultativamente, la superficie del segundo reborde recubre completa o parcialmente la superficie del primer reborde.

Ventajosamente, el segundo reborde incorpora un tramo tubular de pequena longitud que permite ensamblarle directamente a la carcasa.

Preferentemente, un orificio de entrada del conducto de derivación esta practicado en el citado tramo tubular y empalmado a un orificio correspondiente de la carcasa.

Ventajosamente, los dos rebordes incorporan un orificio de entrada de fluido de enfriamiento desde el conducto de derivación hasta la valvula EGR, y un orificio de salida del fluido de enfriamiento desde la valvula EGR hasta el circuito de enfriamiento.

Preferentemente, los medios de empalme comprenden igualmente un conducto de guia del fluido de enfriamiento desde la valvula EGR hasta el circuito de enfriamiento.

Breve descripción de los dibujos Con el objetivo de facilitar la descripción de lo que se ha expuesto anteriormente, se adjuntan dibujos en los cuales esta representado, en forma esquematica y unicamente a titulo de ejemplo no limitativo, un caso practico de realización del intercambiador de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor, de la invención. En estos dibujos:

la figura 1 es una vista en perspectiva y en despiece ordenado de los dos rebordes perifericos;

la figura 2 es una vista en perspectiva de los dos rebordes unidos y de la carcasa antes de su ensamblaje al conjunto de los dos rebordes; y la figura 3 es una vista en perspectiva de los dos rebordes y de la carcasa montados, presentando el segundo reborde un semiperfil de acuerdo con otra realización.

Descripción de una realización preferida Refiriendose a las figuras... [Seguir leyendo]

1. Intercambiador (1) de calor para gases, especialmente para los gases de escape de un motor, que comprende una pluralidad de conductos paralelos dispuestos en el interior de una carcasa (2) , por los cuales circulan los gases que hay que enfriar por intercambio termico con un fluido de enfriamiento; medios de empalme (3) a un conducto de la linea de recirculación de los gases; y un conducto de derivación (6) integrado en los citados medios de empalme (3) y destinado a hacer circular el fluido de enfriamiento hasta una valvula EGR que regula el paso de los gases a traves del intercambiador; caracterizado porque los citados medios de empalme (3) integrados en el citado conducto de derivación (6) comprenden al menos dos piezas (4, 5) fabricadas por estampación.

2. Intercambiador (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las citadas al menos dos piezas es10 tampadas (4, 5) de los medios de empalme (3) estan unidas entre si por soldadura.

3. Intercambiador (1) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los medios de empalme (3) integrados en el citado conducto de derivación (6) comprenden un primer reborde periferico (4) empalmado a la linea de recirculación y a la valvula EGR, y un segundo reborde (5) que comprende el citado conducto de derivación (6) estampado, estando los dos rebordes (4, 5) unidos entre si.

15 4. Intercambiador (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la superficie del segundo reborde (5) recubre completa o parcialmente la superficie del primer reborde (4) .

5. Intercambiador (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado porque el segundo reborde (5) incorpora un tramo tubular (7) de pequena longitud que permite ensamblarle directamente a la carcasa (2) .

20 6. Intercambiador (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque un orificio de entrada (8) del conducto de derivación (6) esta practicado en el citado tramo tubular (7) y empalmado a un orificio correspondiente (9) de la carcasa (2) .

7. Intercambiador (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque los dos rebordes (4, 5) incorporan un orificio de entrada (10) de fluido de enfriamiento desde el conducto de derivación (6)

hasta la valvula EGR, y un orificio de salida (11) del fluido de enfriamiento desde la valvula EGR hasta el circuito de enfriamiento.

8. Intercambiador (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de empalme (3) comprenden igualmente un conducto (12) de guia del fluido de enfriamiento desde la valvula EGR hasta el circuito de enfriamiento.