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ES2219448T5 - Conjunto de una caja colectora y de un conducto para intercambiador de calor - Google Patents

Conjunto de una caja colectora y de un conducto para intercambiador de calor Download PDF

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ES2219448T5
ES2219448T5 ES01103957T ES01103957T ES2219448T5 ES 2219448 T5 ES2219448 T5 ES 2219448T5 ES 01103957 T ES01103957 T ES 01103957T ES 01103957 T ES01103957 T ES 01103957T ES 2219448 T5 ES2219448 T5 ES 2219448T5
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Abstract

Caja colectora para intercambiador de calor que comprende una placa colectora cerrada por una pared con el fin de delimitar una cámara en la cual desemboca al menos un conducto, caracterizada por el hecho de que comprende: una primera parte (10;50;72) formada a partir de una hoja metálica conformada que presenta únicamente un fondo (14; 54; 76) y dos flancos laterales (22; 56; 78) doblados en correspondencia, de los cuales uno al menos está provisto de una abertura (30; 66) para adicionar un conducto (32; 68; 84), y una segunda parte (12; 52; 74) formada a partir de una hoja metálica conformada adecuada para adaptarse a los flancos laterales (22; 56; 78) de la primera parte para formar una tapa en la parte opuesta del fondo (14; 54; 76) de esta primera parte, por el hecho de que una primera parte (10; 50; 72) o de la segunda parte (12; 52; 74) comprende la placa colectora (14; 58; 76), y por el hecho de que la primera parte (10; 50; 72), la segunda parte (12; 52; 74) y el conducto (32; 68;84) se unen por soldadura.

Description

Conjunto de una caja colectora y de un conducto para intercambiador de calor
La invención se refiere a los intercambiadores de calor, particularmente para vehículos automóviles.
Ésta se refiere más particularmente a una caja colectora para intercambiador de calor, que comprende una placa colectora cerrada por una pared con el fin de delimitar una cámara en la cual desemboca al menos un conducto. Una caja colectora de este tipo es conocida por el documento EP-A-718580.
En una caja colectora de este tipo, la placa colectora, que se llama también placa de orificios, presenta una multiplicidad de orificios en los cuales son recibidos los extremos de tubos que constituyen el haz del intercambiador de calor. Con estos tubos están asociadas unas aletas que contribuyen a aumentar la superficie de intercambio de calor.
La placa colectora está cerrada por una pared con el fin de delimitar una cámara que se comunica con los tubos para permitir la circulación de un fluido por el haz.
Habitualmente, la pared anteriormente citada está provista de al menos un conducto para permitir la entrada o la salida del fluido anteriormente citado.
La concepción de estos conductos plantea numerosos problemas en la práctica dado que deben colocarse en lugares precisos de la pared en función de las condiciones dictadas por la implantación del intercambiador de calor en el vehículo considerado.
Además, el conducto debe conformarse de forma particular, por ejemplo acodado, para presentar un elemento tubular que se extienda en una dirección dada para ser introducido con un conducto flexible.
Se conocen ya cajas colectoras de este tipo en las cuales la placa colectora es metálica, mientras que la pared está moldeada en material plástico con el o los conductos que le son asociados.
En este caso, la estanqueidad entre la placa colectora y la pared está asegurada por mediación de una junta de estanqueidad, estando la placa colectora provista de garras dobladas o engastadas contra un reborde periférico de la pared.
La realización de una pared de este tipo con al menos un conducto asociado necesita moldes de formas complejas.
Se conocen también cajas colectoras de este tipo en las cuales los diferentes elementos son piezas metálicas unidas entre sí por soldadura.
Aquí también eso plantea dificultades para realizar e implantar el conducto en un lugar apropiado, especialmente cuando este conducto está acodado.
La invención tiene particularmente por objeto superar los inconvenientes anteriormente citados.
La misma propone a este efecto un conjunto de una caja colectora y de un conducto del tipo definido en la reivindicación 1.
Se pueden así realizar todos los elementos de la caja colectora, comprendido el conducto, mediante piezas metálicas conformadas, particularmente por embutición, que se unen seguidamente por soldadura.
Así, los elementos constitutivos de la caja colectora podrán soldarse en un horno, al mismo tiempo que el resto del intercambiador de calor, lo cual simplifica notablemente las operaciones de fabricación.
Ventajosamente, los dos flancos laterales de la primera parte son generalmente planos y paralelos entre sí y se unen perpendicularmente con el fondo.
Resulta ventajoso que los dos flancos laterales de la primera parte comprendan cada uno una ranura periférica para la recepción de un borde longitudinal de la segunda parte. Esto contribuye a una buena sujeción provisional de la primera parte y de la segunda parte entre sí.
En variante se puede proporcionar esta sujeción provisional por el hecho de que los dos flancos laterales de la primera parte comprenden cada uno una serie de recortes que delimitan zonas de apoyo formadas en saliente por el lado interno para la recepción de un borde longitudinal de la segunda parte.
De preferencia, estas zonas de apoyo están formadas cada una por embutición de los flancos laterales por el lado interno.
Para contribuir a la sujeción, es preferible que cada borde longitudinal de la segunda parte esté provisto de uñas en saliente adecuadas para acoplarse respectivamente en los recortes de los flancos laterales.
Según también otra característica de la invención, la segunda parte que forma una tapa está definida por una chapa
conformada para tener generatrices generalmente paralelas entre sí. Los dos flancos laterales presentan ventajosamente unas prolongaciones respectivas en correspondencia, de las cuales una al menos está provista de una abertura para el conducto.
En la invención, la primera parte y la segunda parte son obtenidas cada una por embutición y recorte de una hoja
metálica. Esta última es ventajosamente una hoja de un material que comprende aluminio. Bajo otro aspecto, la invención se refiere a un intercambiador de calor que comprende al menos una caja colectora como se ha definido anteriormente.
En la descripción que sigue, realizada solamente a título de ejemplo, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: -la figura 1 es una vista en perspectiva fragmentada de una caja colectora según una primera forma de realización de la invención; -la figura 2 es una vista en perspectiva análoga a la figura 1 después del montaje de la caja colectora; -la figura 3 es una vista lateral correspondiente a la figura 2; -la figura 4 es una vista en sección según la línea IV-IV de la figura 3; -la figura 5 es una vista desde arriba de la caja colectora de la figura 2; -la figura 6 es una vista en sección según la línea VI-VI de la figura 5; -la figura 7 es una vista lateral de una caja colectora, en estado montado, según otra forma de realización; -la figura 8 es una vista en sección según la línea VIII-VIII de la figura 7; -la figura 9 es una vista desde arriba correspondiente a la figura 7; -la figura 10 es una vista en sección según la línea XI-XI de la figura 9; -la figura 11 es una vista lateral de una caja colectora, en estado montado, según una segunda forma de realización de la invención; -la figura 12 es una vista desde arriba correspondiente a la figura 11; -la figura 13 es una vista en sección según la línea XIII-XIII de la figura 11; -la figura 14 es una vista en sección según la línea XIV-XIV de la figura 11; -la figura 15 es una vista parcial en perspectiva de la caja colectora de la figura 11 antes del montaje; -la figura 16 representa el detalle XVI, a escala ampliada de la figura 15; y
-la figura 17 representa el detalle de la figura 16, después del montaje. Se hace referencia en primer lugar a la forma de realización de las figuras 1 a 7, en la cual la caja colectora comprende una primera parte 10 y una segunda parte 12 formadas cada una a partir de una hoja metálica, ventajosamente de aluminio, que se conforma por operaciones clásicas de recorte y embutición.
La primera parte 10 comprende un fondo 14 que es generalmente plano y de forma rectangular alargada. Este fondo 14 está destinado para constituir la placa colectora, también llamada "placa de orificios", de la caja colectora. Este fondo comprende a este efecto una pluralidad de orificios espaciados 16 de forma alargada destinados para recibir tubos 18 que forman parte de un haz de un intercambiador de calor (véanse las figuras 1 y 2). En el ejemplo, se trata de tubos planos entre los cuales están dispuestas unas aletas 20 realizadas en forma de elementos de intercalación ondulados.
La hoja comprende además dos flancos laterales 22 plegados en correspondencia, que son generalmente planos y paralelos entre sí. Estos flancos se unen sensiblemente de forma perpendicular con el fondo 14 por dos líneas de plegado 24 que son paralelas entre sí.
Los flancos laterales 22 son de forma alargada y comprenden, en su parte central, unas prolongaciones respectivas 26 y 28 situadas en correspondencia y presentando cada una forma de "gorro de guardia civil". En el ejemplo, la prolongación 26 comprende una abertura 30, mientras que la prolongación 28 se encuentra completamente cerrada.
La abertura 30 tiene forma circular y está destinada para permitir la adaptación de un conducto 32 de sección circular.
Los dos flancos laterales 22 de la primera parte 10 comprenden cada uno una ranura periférica 34 para la recepción de un borde longitudinal 38 de la segunda parte 12. Esto contribuye a una buena sujeción provisional de la primera parte y de la segunda parte entre sí.
La segunda parte 12 que forma una tapa está definida por una chapa conformada para tener unas generatrices generalmente paralelas entre sí.
Así, los elementos constitutivos de la caja colectora podrán soldarse en un horno, al mismo tiempo que el resto del intercambiador de calor, lo cual simplifica notablemente las operaciones de fabricación.
En la forma de realización de las figuras 7 a 10, la placa colectora está comprendida en la segunda parte 52, mientras que el fondo 54 de la primera parte 50 está cerrado y se une a los flancos laterales 56.
Como en el caso de la forma de realización precedente, las dos partes pueden ser realizadas por operaciones clásicas de recorte y de embutición de una hoja metálica.
En la forma de realización de las figuras 11 a 17, la sujeción provisional se proporciona por el hecho de que los dos flancos laterales 78 de la primera parte 72 comprenden cada uno una serie de recortes 86 que delimitan zonas de apoyo 88 formadas en saliente por el lado interno para la recepción de un borde longitudinal 90 de la segunda parte
74. Estas zonas de apoyo 88 están formadas cada una por embutición de los flancos laterales 78 por el lado interno.
Cada borde longitudinal 90 de la segunda parte 74 está provisto de uñas 92 en saliente adecuadas para acoplarse respectivamente en los recortes 86 de los flancos laterales 78 (véanse las figuras 15 a 17).
Se asegura así una sujeción provisional de las dos partes 74 y 76 en una posición correcta antes de la soldadura.
Como en el caso de las dos formas de realización anteriores, las dos partes pueden ser realizadas mediante operaciones clásicas de recorte y embutición.
Después del montaje de las dos partes y del conducto, el conjunto puede ser soldado en un horno, al mismo tiempo que el resto del intercambiador de calor a fabricar.
Se realiza así una operación de soldadura durante la cual todos los elementos del intercambiador de calor son soldados, lo cual simplifica las operaciones de fabricación.
La invención encuentra una aplicación particular en los intercambiadores de calor para vehículos automóviles para constituir por ejemplo un radiador de refrigeración del motor, o también un radiador de calentamiento del habitáculo.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Conjunto de una caja colectora y de un conducto para intercambiador de calor, comprendiendo la citada caja colectora una placa colectora cerrada por una pared con el fin de delimitar una cámara en la cual desemboca al menos el citado conducto,
    caracterizado porque la citada caja consiste en:
    una primera parte (10; 72) formada a partir de una hoja metálica conformada que presenta únicamente un fondo (14; 76) que comprende la placa colectora (14; 76), y dos flancos laterales (22; 78) doblados en correspondencia, de los cuales uno al menos está provisto de una abertura (30; 66) para adicionar el citado conducto (32; 84), y
    una segunda parte (12; 74) formada a partir de una hoja metálica conformada adecuada para adaptarse a los flancos laterales (22; 78) de la primera parte para formar una tapa en la parte opuesta del fondo (14; 76) de esta primera parte,
    y porque la primera parte (10; 72), la segunda parte (12; 74) y el conducto (32; 84) se unen por soldadura.
  2. 2.
    Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado porque los dos flancos laterales (22; 78) de la primera parte (10; 72) son generalmente planos y paralelos entre sí y se unen perpendicularmente con el fondo (14; 76).
  3. 3.
    Conjunto según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los dos flancos laterales (22) de la primera parte (10) comprenden cada uno una ranura periférica (34) para la recepción de un borde longitudinal
    (38) de la segunda parte (12).
  4. 4.
    Conjunto según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los dos flancos laterales (78) de la primera parte (72) comprenden cada uno una serie de recortes (86) que delimitan zonas de apoyo (88) formadas en saliente por el lado interno para la recepción de un borde longitudinal (90) de la segunda parte (74).
  5. 5.
    Conjunto según la reivindicación 4, caracterizado porque las zonas de apoyo (88) están formadas cada una por embutición de los flancos laterales (78) por el lado interno.
  6. 6.
    Conjunto según una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque cada borde longitudinal (90) de la segunda parte (74) está provisto de uñas (92) en saliente adecuadas para acoplarse respectivamente en los recortes (86) de los flancos laterales (78).
  7. 7.
    Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la segunda parte (12; 74) que forma una tapa está definida por una chapa conformada para tener generatrices generalmente paralelas entre sí.
  8. 8.
    Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los dos flancos laterales (22) tienen unas prolongaciones (26; 28) respectivas en correspondencia, de las cuales una al menos (26) está provista de una abertura (30) para el conducto (32).
  9. 9.
    Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la primera parte (10; 72) y la segunda parte (12; 74) se obtienen cada una por embutición y recorte de una chapa metálica.
  10. 10.
    Conjunto según la reivindicación 9, caracterizado porque la primera parte (10; 72) y la segunda parte (12; 74) se obtienen cada una a partir de una hoja de un material que comprende aluminio.
  11. 11.
    Intercambiador de calor que comprende al menos un conjunto de una caja colectora y de un conducto según una de las reivindicaciones 1 a 10.
ES01103957T 2000-02-24 2001-02-19 Conjunto de una caja colectora y de un conducto para intercambiador de calor Expired - Lifetime ES2219448T5 (es)

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