CUBIERTA LATERAL CON ZONA DE DEBILITAMIENTO PARA UN INTERCAMBIADOR DE CALOR.

Cubierta lateral (1) para un intercambiador de calor, que se extiende longitudinalmente,

que comprende al menos una abertura (5, 5', 5', 9, 9', 10, 10', 12, 12', 13, 13'), formando la indicada abertura (5, 5', 5', 9, 9', 10, 10', 12, 12', 13, 13') un corte en la cubierta lateral (1), y al menos dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11', 14, 5 14', 14'), caracterizada por el hecho de que la indicada cubierta lateral consiste en un alma (4) sustancialmente plana a partir de la cual se extiende al menos una protuberancia (2, 3), estando situadas las dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11', 14, 14', 14') en planos distintos paralelos, respectivamente en un plano formado por, o que comprende, superficies o laterales superiores de la o de las protuberancias (2, 3), y en el plano del alma plana (4)

La presente invención se refiere a una cubierta lateral para un intercambiador de calor, particularmente un intercambiador de calor destinado para el equipamiento de un vehículo automóvil, según el preámbulo de la reivindicación 1. Una cubierta lateral de este tipo es conocida por el documento EP 1195573.

Los intercambiadores de calor clásicos comprenden un haz de tubos, delimitado por dos tubos de extremo. 5 Como complemento, pueden preverse elementos de intercalación entre los tubos del haz para mejorar el intercambio de calor. Un elemento de intercalación puede disponerse sobre la superficie externa de cada uno de los tubos de extremo.

El intercambiador comprende además dos placas colectoras atravesadas por los extremos del haz de tubos. Por otro lado, una cubierta lateral se encuentra clásicamente dispuesta de forma directa sobre el elemento de intercalación de extremo de cada uno de los tubos de extremo. 10

Las cubiertas laterales de un intercambiador de calor forman así tirantes entre las placas colectoras para mantener una separación constante entre si y facilitar la fabricación del intercambiador. Por otro lado, las mismas pueden ser utilizadas para soportar y mantener órganos accesorios relacionados con el intercambiador de calor, tal como un grupo moto-ventilador.

Generalmente, cada cubierta lateral comprende un alma central, bordeada por dos alas longitudinales que se 15 extienden a lo largo de la cubierta lateral. El alma central tiene generalmente una forma rectangular y plana. Cada ala longitudinal sobresale con relación al plano definido por el alma central. La cubierta lateral presenta así una sección transversal sustancialmente en forma de U. Las alas longitudinales están clásicamente previstas para rigidificar y reforzar la cubierta lateral asociada.

Cuando el intercambiador se encuentra en funcionamiento, las variaciones de circulación del fluido caloportador 20 en el interior de los tubos pueden provocar diferencias de temperatura que producen una dilatación térmica de estos tubos. Con ello se producen tensiones mecánicas en los tubos. Tales tensiones pueden producir la ruptura de los tubos.

Por otro lado, los tubos de intercambiador de calor clásicos tienen tendencia a tener un espesor relativamente bajo, para limitar los costes de fabricación del intercambiador. Consecuentemente, los tubos son cada vez menos resistentes a los choques térmicos y los riesgos de ruptura mencionados anteriormente aumentan consecuentemente. 25

Para limitar estos riesgos de ruptura, es conveniente disociar mecánicamente los extremos de cada cubierta lateral de la parte central de la cubierta lateral, con el fin de evitar la transferencia de las tensiones relacionadas con la dilatación térmica de los tubos. Para ello, es conocido realizar un corte transversal de la cubierta lateral a nivel de su parte central, después de la soldadura del intercambiador. Por ejemplo, un corte de este tipo puede ser realizado mediante aserradura. Esta solución mejora la resistencia de los tubos a los choques térmicos, pero tiene el 30 inconveniente de general virutas que perjudican a la limpieza de los intercambiadores y de las máquinas, y disminuir el comportamiento en vibración y/o en presiones alternas del intercambiador.

En otras realizaciones existentes, es conocido realizar debilitamientos en la cubierta lateral para permitirle dilatarse localmente, y consecuentemente limitar las transferencias de tensión a los tubos.

Por ejemplo, la patente FR 2183375 propone un pliegue transversal, en forma de lira, en la pata de fijación que 35 une la cubierta lateral con la placa colectora o directamente a la placa lateral.

Las patentes EP 1195573 y US 6328098 proponen una abertura en cada cubierta lateral de forma que una parte del borde de la abertura se sitúe en la proximidad de un borde de la cubierta lateral en forma de U. Por otro lado, un pliegue (zona de ruptura) está previsto que se extienda transversalmente a la parte anteriormente mencionada del borde de la abertura respecto al borde de la cubierta lateral situado en su proximidad. Las zonas de ruptura en forma de V 40 reducen localmente el espesor en el alma central y/o en las alas de la U. Igualmente, cada abertura entre los pliegues está orientada, en su parte alargada, constituyendo un ángulo agudo con la dirección de la longitud de la cubierta lateral.

Actualmente, estas soluciones no proponen cubiertas laterales que sean a la vez de poco espesor y aptas para asegurar la rigidez del conjunto de elementos del intercambiador, en particular durante la manipulación de los componentes, o cuando la temperatura del fluido que entra en el intercambiador es muy elevada, lo cual conduce a 45 severos choques térmicos en particular entre la cubierta lateral y los tubos de intercalación adyacentes.

La presente invención pretende remediar los inconvenientes de las cubiertas laterales e intercambiadores de calor existentes.

Así, la invención se refiere a una cubierta lateral para un intercambiador de calor, que se extiende longitudinalmente, incluyendo al menos una abertura, formando la indicada abertura un corte de la cubierta lateral , y al 50 menos dos zonas de debilitamiento, caracterizada por el hecho de que las dos zonas de debilitamiento se encuentran situadas en planos distintos paralelos.

Se entiende por la expresión « zona de debilitamiento » una zona que presenta una función divisible y/o una función de dilatación longitudinal, es decir gracias a la invención, la cubierta lateral es apta para cortarse a la altura de la zona de debilitamiento si es necesario y eventualmente apta para dilatarse longitudinalmente (en el sentido longitudinal de la cubierta lateral).

Por otro lado, gracias a la situación de al menos dos zonas de debilitamiento en dos planos paralelos distintos, 5 se evita el fenómeno de flexión de la cubierta lateral en su manipulación, y en su dilatación motivada por las diferencias térmicas. En efecto, al situar sus zonas de debilitamiento, que retienen por otra parte dos lados o partes de la cubierta lateral, en dos planos paralelos, uno por debajo del otro, se rigidifica la cubierta lateral evitando los fenómenos de flexión.

Otras particularidades o características se presentan a continuación: 10

- las dos zonas de debilitamiento son los únicos elementos de material que forman discontinuidad del corte de forma que el corte solo es interrumpido por las indicadas dos zonas de debilitamiento;

- la cubierta lateral consiste en un alma sustancialmente plana a partir de la cual se extiende al menos una protuberancia;

- la cubierta lateral comprende dos protuberancias que se extienden a partir del alma plana; 15

- la o las protuberancia(s) presenta(n) una sección sustancialmente cuadrada, rectangular o redonda;

- la cubierta lateral comprende una pluralidad de aberturas;

- la o las abertura(s) se extiende(n) linealmente, perpendicularmente al eje longitudinal de la cubierta lateral;

- las zonas de debilitamiento presentan una reducción/disminución de espesor de material;

- al menos una de las zonas de debilitamiento está situada en una porción plana; 20

- al menos una de las zonas de debilitamiento está situada en una porción curva, plegada o sinusoidal;

- las dos zonas de debilitamiento están situadas respectivamente sobre la superficie superior de la protuberancia y sobre el alma plana;

- las zonas de debilitamiento están todas situadas en un mismo eje lineal;

- según otra posibilidad ofrecida por la invención, las zonas de debilitamiento están situadas sobre ejes lineales 25 diferentes (en el caso de al menos tres zonas de debilitamiento, no estando una de estas zonas de debilitamiento sobre el eje definido por las otras dos zonas de debilitamiento).

La presente invención se refiere igualmente a un intercambiador de calor, no representado en las figuras adjuntas, en particular para un vehículo automóvil, que comprende dos colectores unidos por un haz de tubos y elementos de intercalación, caracterizado porque comprende al menos una cubierta lateral tal como se ha definido 30 anteriormente.

Ventajosamente, la cubierta lateral va fijada a uno de los extremos o lateral del anteriormente mencionado haz.

Un modo de realización de la invención se describirá... [Seguir leyendo]

1. Cubierta lateral (1) para un intercambiador de calor, que se extiende longitudinalmente, que comprende al menos una abertura (5, 5', 5”, 9, 9', 10, 10', 12, 12', 13, 13'), formando la indicada abertura (5, 5', 5”, 9, 9', 10, 10', 12, 12', 13, 13') un corte en la cubierta lateral (1), y al menos dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”), caracterizada por el hecho de que la indicada cubierta lateral consiste en un alma (4) sustancialmente plana 5 a partir de la cual se extiende al menos una protuberancia (2, 3), estando situadas las dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) en planos distintos paralelos, respectivamente en un plano formado por, o que comprende, superficies o laterales superiores de la o de las protuberancias (2, 3), y en el plano del alma plana (4).

2. Cubierta lateral (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que las dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) son los únicos elementos de material que forman discontinuidad en el 10 corte de forma que el corte solamente es interrumpido por las indicadas dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”).

3. Cubierta lateral (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende dos protuberancias (2, 3) que se extienden a partir del alma plana (4).

4. Cubierta lateral (1) según la reivindicación 1 ó 3, caracterizada por el hecho de que la o las 15 protuberancia(s) (2, 3) presenta(n) una sección sustancialmente cuadrada, rectangular o redonda.

5. Cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que comprende una pluralidad de aberturas (5, 5', 5”, 9, 9', 10, 10', 12, 12', 13, 13').

6. Cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que la o las aberturas (5, 5', 5”, 9, 9', 10, 10', 12, 12', 13, 13') se extiende(n) linealmente, perpendicularmente al eje 20 longitudinal de la cubierta lateral (1).

7. Cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que las zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) presentan una reducción/disminución de espesor del material (15).

8. Cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de 25 que al menos una de las zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) está situada en una porción plana (4).

9. Cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por el hecho de que al menos una de las zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) está situada en una porción curvada, plegada o sinusoidal (7, 7').

10. Cubierta lateral (1) según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que, con la indicada cubierta 30 lateral que comprende dos protuberancias (2, 3), las zonas de debilitamiento están presentes a nivel de cada una de las dos protuberancias (2, 3).

11. Cubierta lateral (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que las dos zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 14, 14', 14”) están situadas respectivamente sobre la superficie superior de la protuberancia (2, 3) y sobre el alma plana (4). 35

12. Cubierta lateral (1) según la reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que las zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) están todas situadas sobre un mismo eje lineal (AA).

13. Cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por el hecho de que las zonas de debilitamiento (6, 6', 11, 11', 11”, 14, 14', 14”) están situadas sobre ejes lineales diferentes.

14. Intercambiador de calor, en particular para un vehículo automóvil, que comprende dos colectores unidos 40 por un haz de tubos y de elementos de intercalación, caracterizado porque comprende al menos una cubierta lateral (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

15. Intercambiador de calor según la reivindicación 12, caracterizado porque la cubierta lateral (1) está fijada a al menos uno de los extremos o laterales del susodicho haz.