INTERCAMBIADOR DE CALOR, APARATO DOMESTICO, METODO PARA FABRICAR UN INTERCAMBIADOR DE CALOR, Y METODO PARA INSTALAR UN INTERCAMBIADOR DE CALOR.

Intercambiador de calor, aparato doméstico, método para fabricar un intercambiador de calor,

y método para instalar un intercambiador de calor.

Un intercambiador de calor 1 comprende, al menos, un conjunto de tubos 3; 4, comprendiendo cada conjunto de tubos 3; 4, al menos, un tubo intermedio de metal y dos tubos terminales de metal, donde los dos tubos terminales 4 de metal están conectados en cuanto al fluido por él, al menos, un tubo intermedio de metal 3, los tubos 3, 4 están conectados mecánicamente por la, al menos, una estructura de conexión 5, y el, al menos, un tubo intermedio 3 y los tubos terminales 4 están hechos de diferentes metales. El método es usado para fabricar un intercambiador de calor 1, comprendiendo al menos, los siguientes pasos: conectar, al menos, un tubo intermedio de metal y dos tubos terminales de metal a una estructura de conexión, donde el, al menos, un tubo intermedio y los tubos terminales están hechos de diferentes metales; conectar los tubos unos a otros en serie y/o en paralelo, donde los tubos terminales comprenden un extremo abierto 7, y son conectados a un tubo intermedio con su otro extremo.

INTERCAMBIADOR DE CALOR, APARATO DOMÉSTICO, MÉTODO PARA FABRICAR UN INTERCAMBIADOR DE

CALOR, Y MÉTODO PARA INSTALAR UN

INTERCAMBIADOR DE CALOR

5 1 O La invención se refiere a un intercambiador de calor, en especial, un intercambiador de calor de tubos con aletas. La invención se refiere, además, a un aparato doméstico, en especial, a un aparato de tratamiento de ropa, el cual comprende el intercambiador de calor. La invención se refiere también a un método para fabricar un intercambiador de calor, en especial, un intercambiador de calor de tubos con aletas. La invención se refiere además a un método para instalar un intercambiador de calor en un aparato doméstico.

15 Habitualmente, los intercambiadores de calor de tubos con aletas (por ejemplo, empleados en aparatos de aire acondicionado, máquinas de hacer hielo, aparatos de refrigeración 1congeladores, o bombas de calor de secadoras de ropa) emplean una combinación de materiales para sus aletas y tubos, tal y como sigue a continuación:

Aletas de aluminio y tubos de cobre;

Aletas de cobre y tubos de cobre;

Aletas de aluminio y tubos de aluminio;

20 Aletas de aluminio y tubos de acero inoxidable; o

Aletas de acero inoxidable y tubos de acero inoxidable.

25 30 Normalmente, el precio del aluminio es inferior al precio del cobre o del acero inoxidable. Por tanto, existe una ventaja relativa al coste en el uso de tubos de aluminio en intercambiadores de calor. No obstante, el uso de tubos de aluminio en intercambiadores de calor también tiene algunos inconvenientes, incluido que el aluminio tiene una conductividad inferior en comparación con el cobre; que se requiere un grosor mayor para soportar una presión elevada (aunque los tubos de aluminio todavía pesan menos que los tubos hechos de los otros metales) , y que la corrosión galvánica puede aparecer en juntas entre los tubos de aluminio y objetos de otro metal, en especial, cuando éstos estén

unidos por soldadura fuerte (por ejemplo, en codos de intercambiador de calor, en conexiones a líneas de refrigerante del circuito de enfriamiento, etc.) .

En especial, la soldadura fuerte de aluminio a cobre entraña dificultades debido a un punto de fusión inferior del aluminio en comparación con el cobre, y a una gran dependencia de la temperatura de la junta de una microestructura final. Así, una junta de soldadura fuerte entre aluminio y cobre puede resultar en áreas débiles estructuralmente en relación a la resistencia a la tracción y la vibración. Cuando tal soldadura fuerte es implementada en áreas sometidas a fuerzas tractoras, flexoras, de torsión y/o vibratorias, existe un riesgo considerable de crear fisuras o roturas en estas áreas y/o en sus proximidades. La tensión y/o fatiga pueden, por ejemplo, ser introducidas por líneas de fluido, y pueden ser producidas por un sistema de compresión por vapor para una bomba de calor o una máquina refrigeradora, por ejemplo. La tensión y/o fatiga también pueden ser introducidas por deformaciones durante un proceso de fabricación, por vibraciones o choque provocados durante el transporte, etc.

Hasta el momento, estos problemas son evitados parcialmente usándose conexiones mecánicas, las cuales proporcionan juntas por presión, o una combinación de presión y pegamento (es decir, usándose un anillo de retención Vulcan) , lo cual es relativamente complejo, y tiene una fiabilidad relativamente baja en comparación con la soldadura fuerte. Otra solución conocida es el uso de procesos controlados de soldadura fuerte/soldadura blanda, que no siempre pueden acceder a las áreas de soldadura fuerte, o no crean suficiente penetración de soldadura fuerte para soportar las presiones requeridas (por ejemplo, soldadura fuerte por inducción, soldadura fuerte ultrasónica) .

El objetivo de la presente invención es superar, al menos, en parte, las limitaciones de la técnica anterior, y proporcionar, en especial, un intercambiador de calor económico, compacto, y fiable, en especial, un intercambiador de calor de tubos con aletas.

El objetivo se consigue de conformidad con las características de las reivindicaciones independientes. Formas de realización preferidas pueden ser extraídas, entre otros, de las reivindicaciones dependientes, la siguiente descripción, y una combinación de las mismas.

tubos, al menos, un tubo intermedio de metal y dos tubos terminales de metal, donde los dos tubos terminales de metal están conectados en cuanto al fluido

5 por el, al menos, un tubo intermedio de metal; los tubos están conectados mecánicamente por la, al menos, una estructura de conexión, y el, al menos, un tubo intermedio y los tubos terminales están hechos de diferentes metales.

Los tubos de un conjunto pueden estar interconectados en serie y/o en paralelo, y están conectados mecánicamente por, al menos, una estructura de conexión, donde el, al menos, un tubo intermedio y los tubos terminales están hechos de diferentes metales.

1 O 15 Este intercambiador de calor tiene la ventaja relativa a que la conexión mecánica entre el/los tubo (s) intermedio (s) y los dos tubos terminales provista por la estructura de conexión limita o restringe sus movimientos relativos, de modo que las tensiones mecánicas (fuerzas tractoras, flexiones, torsiones y/o fuerzas vibratorias) y la fatiga por el ciclo de tensión en las juntas entre un tubo terminal y un tubo intermedio conectado a aquel pueden ser reducidas/amortiguadas en gran medida o, incluso, evitadas.

20 Así, la junta (en unión positiva) en un punto de contacto entre un tubo terminal y otro objeto del intercambiador de calor de un metal diferente (por ejemplo, un codo de tubo o un tubo intermedio) es una junta quot;internaquot;, y está protegida contra tensiones mecánicas, introducidas externamente, por la fijación mecánica a, y la rigidez de la estructura de conexión. En especial, los dos tubos terminales de metal son partes integrales del intercambiador de calor.

Mediante la interconexión en serie de los tubos de un conjunto, se forma un canal de fluido abierto. Las secciones finales de este canal de fluido son

25 provistas por los tubos terminales.

El fluido puede ser un líquido, un vapor u otro gas, o una combinación de los mismos.

La estructura de conexión pude ser una estructura de intercambio de calor. La estructura de conexión puede, en especial, comprender una pila de aletas.

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tubos, en especial, dos conjuntos de tubos, por ejemplo, en el caso de un intercambiador de calor fluido/fluido o líquido/líquido.

Por lo general, la sección transversal de los tubos puede tener cualquier forma deseada (por ejemplo, circular, ovalada, angular, etc.) . La sección transversal puede variar dentro de un conjunto de tubos y/o a través de diferentes conjuntos de tubos.

Una forma de realización preferida es que los dos tubos terminales estén hechos de un material que pueda ser conectado fácilmente a líneas de fluido respectivas, en especial, hechos del mismo material que la línea de fluido respectiva. Esta forma de realización tiene la ventaja relativa a que la junta entre las líneas de fluido y el tubo terminal respectivo puede estar hecha de manera especialmente reforzada y de funcionamiento seguro para soportar tensiones mecánicas (en especial, por la soldadura fuerte) .

Según una segunda forma de realización preferida, el al menos un tubo intermedio comprende aluminio, y los tubos terminales no comprenden aluminio. Esta forma de realización tiene la ventaja relativa a que el, al menos, un tubo intermedio de metal es relativamente económico, mientras que los extremos abiertos de los tubos terminales de metal pueden estar cada uno conectados de manera robusta a líneas de fluido de cobre o acero, a menudo empleadas.

Según otra forma de realización preferida, el al menos un tubo intermedio está hecho de aluminio, y los tubos terminales están hechos de cobre. Así, los tubos terminales de metal tienen cada uno una conductividad térmica muy buena, y pueden estar conectados de manera robusta a líneas de fluido de cobre, a menudo empleadas. El al menos un tubo intermedio puede estar hecho de aluminio, con un grado de pureza del 95%, o superior. De manera alternativa, el al menos un tubo intermedio puede estar hecho de una aleación de aluminio. Los tubos terminales pueden estar hechos de cobre, con un grado de pureza del 95%, o...

1. lntercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) que comprende, al menos, un conjunto de tubos (3, 4; 13; 15) , comprendiendo cada conjunto de tubos (3, 4; 13) , al menos, un tubo intermedio de metal (3; 13) y dos tubos terminales de metal (4; 15) , donde los dos tubos terminales (4; 15) están conectados en cuanto al fluido por el, al menos, un tubo intermedio de metal (3; 13) ,

los tubos (3, 4; 13; 15) están conectados mecánicamente por la, al menos, una estructura de conexión (5; 19) , y

el, al menos, un tubo intermedio (3; 13) y los tubos terminales (4; 15) están hechos de diferentes metales.

2. lntercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) según la reivindicación 1, donde el, al menos, un tubo intermedio (3; 13) comprende aluminio, y los tubos terminales (4; 15) no comprenden aluminio.

3. lntercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) según la reivindicación 2, donde el, al menos, un tubo intermedio (3; 13) está hecho de aluminio, y los tubos terminales (4; 15) están hechos de cobre.

4. lntercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) según cualquiera de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde el intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) es un intercambiador de calor tipo de tubos con aletas, donde la estructura de conexión (5; 19) comprende una pila de aletas (5; 19) que están penetradas por los tubos (3, 4; 13; 15) .

5. lntercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) según la reivindicación 4, donde el intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) es un intercambiador de calor fluido/aire (1; 12a; 12b; 19) que comprende un conjunto de tubos (3, 4; 13; 15) para transportar el fluido (f) .

6. lntercambiador de calor (1) según cualquiera de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde los tubos (3; 4) son de la misma forma básica.

7. lntercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) según la reivindicación 6, donde los tubos (3, 4) son de forma en quot;Uquot;, y donde los tubos (3, 4) están conectados por codos de tubo (8) respectivos.

8. lntercambiador de calor (1) según cualquiera de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde uno de los tubos intermedios (3; 13) y uno de los tubos terminales (4; 15) están unidos por soldadura fuerte con soplete.

9. Aparato doméstico (2) , en especial, aparato de tratamiento de ropa, el cual comprende, al menos, un intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) según cualquiera de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde los tubos terminales (4; 15) están conectados a líneas de fluido (9) de, básicamente, el mismo material.

1O. Aparato doméstico (2) según la reivindicación 9, donde el aparato doméstico (2) es un aparato de secado de ropa, y el intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) es parte de una bomba de calor.

11. Método para fabricar un intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) , el cual comprende, al menos, los siguientes pasos:

conectar, al menos, un tubo intermedio de metal (3; 13) y dos tubos terminales de metal (4; 15) a una estructura de conexión (5; 19) , donde el, al menos, un tubo intermedio (3; 13) y los tubos terminales (4; 15) están hechos de diferentes metales;

conectar los tubos (3, 4; 13; 15) unos a otros, donde los tubos

terminales (4; 15) comprenden un extremo abierto (7) , y son conectados

a un tubo intermedio (3; 13) con su otro extremo (7) .

5 12. Método según la reivindicación 11, donde los tubos (3, 4; 13; 15) son

conectados por codos de tubo (8) , estando los codos de tubo (8) hechos

de, básicamente, el mismo material que el, al menos, un tubo intermedio

(3; 13) .

10 13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, donde los tubos

terminales (4; 15) son conectados al tubo intermedio (3; 13) respectivo

por soldadura fuerte con soplete.

14. Método para instalar un intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19) en un

15 aparato doméstico (2) , donde el intercambiador de calor (1; 12a; 12b; 19)

es fabricado mediante el método según cualquiera de las reivindicaciones

11 a 13, o es un intercambiador de calor (1) según cualquiera de las

reivindicaciones 1 a 8, el cual comprende, al menos, el siguiente paso:

conectar una línea de fluido (9) a un extremo abierto (7) de un

20 tubo terminal (4) respectivo, donde la línea de fluido (9) está hecha del

mismo material que el tubo terminal (4) respectivo.