ES2346146T3 - Intercambiador de calor con aireador. - Google Patents
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Abstract
Intercambiador de calor (1) para por lo menos un medio de transporte de calor, con por lo menos una alimentación (9), por lo menos un retorno (10) y por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38), estando distanciado el dispositivo de aireación (23, 36, 38) de por lo menos una abertura de retorno (16) en el intercambiador de calor, caracterizado porque está formado por lo menos un dispositivo de aireación (22) en una pared de separación (6), preferentemente en una zona (2) superior de una pared de separación (6) del intercambiador de calor (1).
Description
Intercambiador de calor con aireador.
La presente invención se refiere a un
intercambiador de calor para por lo menos un medio de transporte de
calor, tal como por ejemplo, el que se utiliza como radiador para el
calentamiento del aire que afluye al habitáculo de un vehículo
automóvil. La invención se refiere además a un circuito de
refrigerante, así como a un dispositivo de tratamiento de aire para
vehículos automóviles con la utilización de un intercambiador de
calor de este tipo.
Los intercambiadores de calor se utilizan, entre
otras cosas, en vehículos automóviles para diferentes tareas. Por
ejemplo, se utilizan intercambiadores de calor para la refrigeración
de motores en el sentido amplio, por ejemplo como radiador de
refrigerante, radiador de aceite, radiador de gases de escape y
radiador de aire de admisión. Otro campo de utilización usual de
intercambiadores de calor en vehículos automóviles es la regulación
de la temperatura del aire suministrado al habitáculo del vehículo
automóvil. Aquí se utilizan intercambiadores de calor, por ejemplo,
en forma de evaporadores, condensadores (o refrigeradores de gas),
intercambiadores de calor internos así como radiadores.
Los intercambiadores de calor de este tipo
existen entre tanto en formas constructivas y tipos de montaje muy
diversos. Cuando en los intercambiadores de calor se utiliza por lo
menos un medio de transporte de calor, por lo menos parcialmente,
líquido como sucede, por ejemplo, en radiadores de refrigerante o
radiadores entonces se plantea en su caso el problema de las
acumulaciones de aire en el intercambiador de calor, los cuales en
su caso pueden influir de manera negativa sobre el caudal o la
distribución uniforme del medio de transporte de calor en el
intercambiador de calor. Esto es válido, en especial, en el caso de
intercambiadores de calor montados verticales.
Para asegurar un caudal grande y los más
uniforme posible del medio de transporte de calor puede resultar
por ello necesario retirar en su caso el aire acumulado en el
intercambiador de calor. Para ello, se han aplicado hasta el
momento diferentes formas de proceder.
Una posibilidad consiste en instalar el
intercambiador de calor, por ejemplo mediante una posición de
montaje plana o una disposición correspondiente de las aberturas de
alimentación o retorno, de manera que el aire que se acumula en el
intercambiador de calor pueda salir del intercambiador de calor o
que, por ejemplo, cuando la instalación esté en reposo, ni si
quiera se acumule. Un problema en intercambiadores de calor
instalados de esta manera es que determinadas formas de montaje
(como por ejemplo un montaje vertical del intercambiador de calor)
o determinadas estructuraciones de las aberturas de alimentación
para el medio de transporte de calor están excluidas de facto. Esto
es, sin embargo, precisamente problemático en muchas ocasiones en el
caso de vehículos automóviles dado que el espacio constructivo en
la parte delantera del vehículo automóvil está dimensionado, por
regla general, muy estrecho y no se pueden evitar, parcialmente,
determinados configuraciones del intercambiador de calor a causa de
los restantes grupos constructivos del motor.
Otra posibilidad de solución consiste en
permitir en cierta medida acumulaciones de aire en el intercambiador
de calor y confiar en que, para un caudal determinado en el medio
de transporte de calor las acumulaciones de gas en el
intercambiador de calor, sean arrastradas por el medio de transporte
de calor a través del intercambiador de calor. Al mismo tiempo es
problemático que, en especial en el caso de causales pequeños de
medio de transporte de calor, la efectividad del intercambiador de
calor se pueda ver reducida a causa de la acumulación de aire,
tanto visto desde el punto de vista de la potencia absoluta como
considerado también en cuanto a la uniformidad de la cesión de
calor. En particular, esto último puede conducir a tensiones
térmicas y puede ser desventajoso, a causa de la distribución
irregular de calor en la superficie del radiador, sobre todo durante
el tratamiento del aire para el habitáculo del vehículo automóvil.
Otro problema consiste en que los radiadores tienden, debido a las
acumulaciones de gas, a la generación de ruido, lo que es
desventajoso, sobre todo, para componentes (como por ejemplo para
el radiador de una instalación de climatización) dispuestos en el
habitáculo del vehículo automóvil.
Finalmente, se ha propuesto de manera aislada
prever, de forma contigua al retorno, unas pequeñas aberturas de
aireación, de manera que el gas que se acumula en el intercambiador
de calor pueda pasar a través de estas aberturas de aireación y,
por consiguiente, pueda abandonar el intercambiador de calor. Las
aberturas de aireación de este tipo pueden airear sin embargo con
frecuencia el intercambiador de calor sólo parcialmente. Además,
las aberturas de aireación de este tipo tienden a la generación de
ruido, lo que es desventajoso en especial en intercambiadores de
calor los cuales están dispuestos en el habitáculo del vehículo
automóvil o contiguos al habitáculo del vehículo automóvil (como,
por ejemplo, en el caso de radiadores).
El documento DE 100 41 121 A1 da a conocer un
intercambiador de calor de un dispositivo de aireación, en el cual
el dispositivo de aireación está dispuesto distanciado de por lo
menos una abertura de retorno en el intercambiador de calor.
La presente invención se plantea, por ello, el
problema de perfeccionar de tal manera un intercambiador de calor
con por lo menos un dispositivo de aireación que los problemas
conocidos en intercambiadores de calor según el estado de la
técnica sean eliminados al menos en parte o sean por lo menos
reducidos. La invención se plantea, en particular, proponer un
intercambiador de calor el cual sea sencillo y económico en cuanto
a su estructura y fabricación y, a pesar de ello, posibilite una
aireación lo mayor posible sin que aparezca un exceso de ruidos
indeseados.
Los dispositivos según la reivindicación
independiente resuelven este problema.
Al mismo tiempo, se propone perfeccionar un
intercambiador de calor para por lo menos un medio de transporte de
calor con por lo menos una alimentación, por lo menos un retorno y
por lo menos un dispositivo de aireación para que el dispositivo de
aireación esté dispuesto distanciado de por lo menos una abertura de
retorno en el intercambiador de calor. El dispositivo de aireación
puede ser estructurado en especial como escotadura y es realizado
en una pared de separación ya existente del intercambiador de calor,
al mismo tiempo preferentemente en una zona superior de una pared
de separación. Se ha demostrado, sorprendentemente, que una
disposición de este tipo del dispositivo de aireación puede
asegurar una aireación especialmente ventajosa del intercambiador
de calor. Hasta el momento, se había supuesto que una disposición de
los dispositivos de aireación en proximidad directa del retorno era
ventajosa, dado que gracias a ella se podían aspirar de manera
especialmente efectiva las acumulaciones de gas. De manera
inesperada, este no es el caso, dado que con frecuencia se pueden
formar acumulaciones de gas las cual están situadas alejadas del
retorno del intercambiador de calor. Mediante la disposición
propuesta del dispositivo de aireación se puede hacer posible que
también este tipo de acumulaciones de gas sean retiradas de manera
efectiva. Al mismo tiempo, es ventajoso cuando por lo menos en las
zonas en las cuales aparece una acumulación de gas especialmente
grande esté previsto en cada caso por lo menos un dispositivo de
aireación.
Se prefiere formar el dispositivo de aireación
también distanciado de por lo menos una abertura de alimentación en
el intercambiador de calor. En esta forma de realización propuesta,
se puede crear, además del caudal propio del medio de transporte de
calor a través del intercambiador de calor, una especie de
"circuito de aireación" adicional, sobre todo en la parte
superior del radiador, que discurre en especial a través de las
zonas críticas del intercambiador de calor y, gracias a ello, puede
airear el intercambiador de calor de una manera especialmente
efectiva. Al mismo tiempo, hay que vigilar evidentemente que el
caudal de este circuito de aireación adicional se seleccione de
manera que sea relativamente pequeño, para que la potencia del
intercambiador de calor no disminuya esencialmente.
Se propone que la distancia entre por lo menos
un dispositivo de aireación y por lo menos una abertura de
alimentación y/o entre por lo menos un dispositivo de aireación y
por lo menos una abertura de retorno sea de por lo menos 10 mm,
preferentemente por lo menos 15 mm, de manera especialmente
preferida de por lo menos 20 mm y sea, en especial, de por lo menos
25 mm. Los valores propuestos se han demostrado como favorables.
Sin embargo, son imaginables también otros valores numéricos. En
particular, deben considerarse - también para otras indicaciones
numéricas de aparecen en el presente escrito - para
(semi)intervalos así como para valores discretos todos los
valores numéricos como dados a conocer y que se pueden utilizar
discrecionalmente.
Se ha demostrado además que es ventajoso que por
lo menos estén dispuestas adyacentes entre sí una abertura de
alimentación y por lo menos una abertura de retorno. Esto puede
asegurar una estructura compacta y un montaje sencillo, aunque
también una aireación especialmente efectiva.
Además se ha demostrado que es ventajoso que por
lo menos un dispositivo de aireación esté dispuesto distanciado del
tramo de conexión directo entre por lo menos una abertura de
alimentación y por lo menos una abertura de retorno. En particular,
se puede demostrar que es ventajoso que el dispositivo de aireación
esté dispuesto lo más alejado posible del tramo de conexión directa
entre la abertura de alimentación y la abertura de retorno. Con la
ayuda de la forma de realización propuesta, es posible hacer que una
gran parte o, esencialmente, toda la zona del intercambiador de
calor, en la cual se forman acumulaciones de gas, sea recorrida por
el "circuito de aireación" mencionado con anterioridad, de
manera que se favorece una aireación especialmente efectiva.
Se ha demostrado que la invención se puede
utilizar de manera especialmente ventajosa en relación con
intercambiadores de calor dispuestos verticales con ventajosamente
por lo menos una caja de refrigerante, situada preferentemente en
la parte superior. En especial en los intercambiadores de calor de
este tipo se producen con facilidad acumulaciones de gas, las
cuales se puede eliminar de manera especialmente efectiva mediante
la utilización de la presente invención.
Se ha demostrado además que la invención es
especialmente efectiva en relación con intercambiadores de calor
los cuales presentan una desviación UT y/o están formados como
radiadores. Una desviación UT es una denominada desviación que
tiene lugar abajo del medio de transporte de calor en la
profundidad. La "profundidad" se refiere al mismo tiempo a la
dirección de circulación del segundo fluido, como en especial aire
que hay que calentar para un habitáculo de vehículo automóvil.
Una estructuración especialmente ventajosa de la
presente invención resulta cuando está formado un dispositivo de
aireación en forma de una o varias aberturas.
Al mismo tiempo se han demostrado como
ventajosas una a dos aberturas, en su caso también tres, cuatro,
cinco o también más aberturas. Las aberturas pueden presentar al
mismo tiempo una forma discrecional. Han dado buenos resultados
escotaduras circulares, cóncavas, en forma de media lente y/o de
tipo rendija (guiadas siempre horizontalmente, verticalmente y/o
inclinadas). Como magnitudes típicas han dado buenos resultados
medidas de hasta 5 mm, preferentemente 1 a 4 mm, en especial
preferentemente de 2 a 3 mm. En particular, en el caso de rendijas
se pueden demostrar como ventajosas también longitudes de 5 a 15 mm,
preferentemente de 6 a 12 mm, en especial de 8 a
10 mm.
También es posible estructurar las aberturas
como estampaciones las cuales, de manera ventajosa, están formadas
en una caja de refrigerante, preferentemente en una caja de
refrigerante situada en la parte superior del intercambiador de
calor. Las aberturas están al mismo tiempo, de manera especialmente
preferida, previstas en una zona de contacto entre la pared de
separación y la pared de caja de refrigerante, en particular en una
zona situada en la parte superior de la caja de refrigerante. La
abertura se puede encontrar también en la zona de una costura de
conexión, asimismo existente, de la caja de refrigerante. Gracias a
esta estructuración, es posible que se puedan ahorrar pasos de
fabricación se puedan reducir, en su caso, cargas de material
innecesarias. Evidentemente, es posible también una combinación de
una abertura estructurada como estampación y una como escotadura,
en especial cuando estas están situadas contiguas, de tal manera que
aumenta la sección transversal de abertura común.
Otra forma constructiva ventajosa puede resultar
cuando por lo menos un dispositivo de aireación presenta un
dispositivo de limitación de la circulación, el cual es formado en
especial como placa de desviación, como tubo, como brida formada
y/o como dispositivo hidrodinámico de limitación de la circulación.
En general, los radiadores propuestos no deberían presentar, por lo
menos en zonas en las cuales se pueden producir acumulaciones de
gas, cantos afilados y otras geometrías constructivas que pudiesen
conducir a ruidos indeseados. Mediante el perfeccionamiento
propuesto se pueden volver a reducir los ruidos, gracias a que las
corrientes que aparecen se pueden reducir en especial en cuanto
ala velocidad y/o el caudal. Por dispositivo hidrodinámico de
limitación de la circulación deben entenderse, en general,
dispositivos en los cuales una presión de remanso hidrodinámica del
medio de transporte de calor que fluye a través del intercambiador
de calor se utiliza para la limitación de otros recorridos de
circulación, en especial del material que circula a través de los
dispositivos de aireación.
Además, puede demostrarse que es ventajoso
formar por lo menos un dispositivo de aireación como dispositivo de
aireación externo, fuera del cuerpo del intercambiador de calor y/o
de la caja de refrigerante. En este caso, el dispositivo de
aireación puede ser dispuesto por ejemplo lo más alejado posible del
habitáculo para los pasajeros o en zona en las cuales se generen
únicamente pocos ruidos o los ruidos que se generen sean
transmitidos de una manera reducida al habitáculo del vehículo
automóvil.
Es imaginable en este contexto prever por lo
menos un dispositivo de aireación externo en una zona de brida
formada en su caso por separado. Esta zona de brida puede ser
prevista, por ejemplo, con una cierta distancia con respecto al
intercambiador de calor en la conducción de alimentación o de
retorno. En los radiadores esta distancia entre la brida y el
radiador - y con ello la distancia del dispositivo de aireación con
respecto al radiador - por regla general, es relativamente pequeña
y es, usualmente, de 10 a 50 mm, por ejemplo 10 mm, 15 mm, 20
mm, 25 mm, 30 mm, 40 mm ó 50 mm.
Además, se propone dotar un circuito de
refrigerante con por lo menos un intercambiador de calor según una
de las formas de realización propuestas. El circuito de refrigerante
presenta, de forma análoga, las correspondientes ventajas.
Se propone también dotar un dispositivo de
tratamiento de aire para vehículos automóviles con por lo menos un
intercambiador de calor según una de las formas de estructuración
mencionadas con anterioridad. El dispositivo de tratamiento de
aire, que puede presentar adicionalmente por ejemplo un evaporador
para la refrigeración del aire afluyente, presenta entonces, de
forma análoga, las ventajas descritas.
Además, es ventajoso continuar perfeccionando un
intercambiador de calor, un circuito de refrigerante o un
dispositivo de tratamiento de aire según una de las posibilidades de
estructuración descritas con anterioridad para formar por lo menos
un dispositivo de aireación, referido a por lo menos un grupo
constructivo del circuito de medio de transporte de calor y/o
referido al circuito total de medio de transporte de calor en la
zona de un punto situado arriba localmente de forma geodésica y/o,
esencialmente, en la zona del que está situado geodésicamente más
alto. El dispositivo propuesto se puede formar en este caso de
manera especialmente efectiva.
La invención se explica a continuación con mayor
detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos de ejemplos de
formas de realización preferidos, en los que:
la Figura 1 muestra un radiador para el
calentamiento de un habitáculo de vehículo automóvil, en vista en
perspectiva;
la Figura 2 muestra una sección transversal
esquemática a través del radiador mostrado en la Figura 1;
las Figuras 3A y 3B muestran posibles tubos
planos de radiador en sección transversal;
las Figuras 4A a 4L muestran ejemplos de
realización de paredes de separación con diferentes aberturas de
aireación;
la Figura 5 muestra una placa de desviación para
el dispositivo de aireación, en sección transversal;
las Figuras 6A y 6B muestran un saliente con un
dispositivo de aireación, en vista esquemática o en sección
transversal;
la Figura 7 muestra otra forma de realización de
un dispositivo de aireación;
la Figura 8 muestra una parte de un circuito de
calefacción con radiador y dispositivo de aireación externo en
vista esquemática;
la Figura 9 muestra una sección transversal
esquemática a través de una caja de refrigerante dotada con una
estampación.
En la Figura 1, está representado un radiador 1,
en sí conocido, para el calentamiento de aire, el cual es
suministrado en el presenta caso a un habitáculo de un vehículo
automóvil. La dirección de circulación del aire está indicada en la
Figura 1 esquemáticamente mediante una flecha A. La circulación del
aire se puede suministrar, como es conocido, en corriente continua
cruzada o en contracorriente cruzada. En el radiador 1 representado
se trata de un así llamado radiador UT, dispuesto vertical. El
radiador 1 presenta en su extremo 2 superior así como en su extremo
3 inferior, en cada caso, una caja de refrigerante 4, 5, la cual
sirve al mismo tiempo como tubo colector para el refrigerante que
circula a través de ella. La caja de refrigerante 4 superior está
subdividida, mediante pared de separación 6 indicada
esquemáticamente, en una zona 7 delantera, contigua a la
alimentación 9, y una zona 8 del lado posterior, que presenta el
retorno 10.
Entre la caja de refrigerante 4 superior y la
caja de refrigerante 5 inferior hay varios tubos de refrigerante,
formados en el presenta caso como tubos planos 11. Entre los tubos
planos 11 se encuentran en cada caso nervios ondulados 12, los
cuales mejoran el intercambio de calor hacia el aire A que circula a
su través. Los nervios ondulados 12 pueden estar dotados, de una
manera en sí conocida, con una estructuración para la mejora del
intercambio de calor con el aire A que los atraviesa.
En la Figura 2 está representado
esquemáticamente en sección transversal el radiador 1 representado
en la Figura 1, con el fin de explicar con mayor detalle el
recorrido del refrigerante que circula a través del radiador 1.
En el lado delantero 13 del radiador 1, el
refrigerante circula en la alimentación 9 a través de una abertura
de alimentación 15 en la parte 7 delantera al interior de la caja de
refrigerante 4 superior. Como se ha explicado anteriormente, la
caja de refrigerante 4 presenta una pared de separación 6, la cual
separa la caja de refrigerante 4 en una zona 7 delantera y una zona
8 trasera. Partiendo de la zona 7 delantera el refrigerante circular
a lo largo de la dirección de la flecha B a través de zonas de los
tubos planos 11, situadas delante 13, en dirección hacia el lado
inferior 3 del radiador 1. Los tubos planos 11 están al mismo tiempo
formados de tal manera, como se explica a continuación con mayor
detalle, que en la zona de los tubos planos 11 no tiene lugar
esencialmente circulación alguna transversalmente con respecto a la
extensión longitudinal de los tubos planos 11. En el extremo 3
inferior del radiador 1 el refrigerante sale de la parte 13
delantera de los tubos planos 11 hacia la caja de refrigerante 5
inferior. En esta caja de refrigerante 5, el refrigerante es
desviado C a la "profundidad" y entra en la zona 14 posterior
de los tubos planos 11, donde circula en dirección D contraria
hacia la parte superior 2 hacia la caja de refrigerante 4 superior.
El recorrido de la circulación está indicado mediante flechas C, D.
Después de que el refrigerante haya sido liberado desde la zona 14
posterior de los tubos planos 11 a la parte 8 posterior de la caja
de refrigerante 4 sale finalmente, a través de la abertura de
retorno 16, del radiador 1 y es conducido, a través del retorno 10,
hasta los otros componentes del circuito de refrigerante que no
está representado en el presente caso.
En las Figuras 3A y 3B se han representado, en
su integridad, posibles formas de realización de tubos planos 11,
como los que se pueden utilizar para el radiador 1 mostrado en las
Figuras 1 y 2. El tubo plano 11 representado en la Figura 3A
presenta varios pasos 17 para el refrigerante y se puede fabricar,
por ejemplo, por extrusión.
El tubo plano 11 mostrado en la Figura 3B puede
fabricarse, por ejemplo, mediante doblado o conformación y
posterior soldadura directa o indirecta de un material plano
plaqueado con estaño. Este tubo plano 11 está subdividido, por un
nervio central 19, en dos cámaras 18 separadas entre sí.
Por ejemplo, tras una fase de parada prolongada
o también durante el funcionamiento de un intercambiador de calor,
como el radiador 1 mostrado en las Figuras 1, 2, se pueden acumular
burbujas de gas, sobre todo en la zona 2 superior de la caja de
refrigerante 4 superior. Al mismo tiempo, no se retiran o apenas lo
hacen de esta zona 7 delantera de la caja de refrigerante 7
superior, en especial las burbujas de gas que se forman en la parte
7 delantera de la caja de refrigerante 7, orientada hacia la
alimentación 9, sin dispositivos de aireación correspondientes. Las
burbujas de gas pueden perturbar al mismo tiempo el funcionamiento
del radiador 1. Por un lado, la sección transversal de circulación
para el refrigerante que circula por su interior en la zona 7
delantera de la caja de refrigerante 4 superior puede verse
estrechada para el refrigerante que la atraviesa, de manera que la
potencia de calefacción del radiador 1 puede reducirse. Además, se
puede producir una distribución del calor diferente a lo largo de
la superficie del radiador 20, lo que conduce correspondientemente
a un calentamiento diferente del aire A que circula a través de él,
lo que es correspondientemente desventajo-
so.
so.
Para retirar las burbujas de gas que se acumulan
en la caja de refrigerante 4 superior están previstos, por ello,
dispositivos de aireación.
En la Figura 4, están representadas para ello
varias paredes de separación 6 dotadas con dispositivos de aireación
correspondientes.
En la Figura 4A, está representada al mismo
tiempo en primer lugar una pared de separación 6, la cual está
formada continua y se puede utilizar, por ejemplo, en relación con
el dispositivo de aireación 21 externo (ver la Figura 8). En los
ejemplos de formas de realización de paredes de separación 6 según
las Figuras 4B a 4L, el dispositivo de aireación, por el contrario,
está realizado en cada caso en forma de escotaduras 22 formadas de
manera diferente.
En las Figuras 4B a 4E, las escotaduras 22 están
formadas como escotaduras 22 circulares, semicirculares, ovaladas o
semiovaladas. Aunque en las figuras esté representada en cada caso
únicamente una única escotadura 22, pueden estar prevista también
varias escotaduras las cuales están dispuesta, preferentemente, a lo
largo del canto superior de la pared de separación 6. Como
dimensiones típicas se ofrecen diámetros de 1, 2, 3 ó 4 mm
(circular ó semicircular) ó de 1, 2 ó 3 mm para el eje más corto y
de 2, 3, 4 mm para el eje más largo (ovalado o semiovalado).
En las Figuras 4F y 4G, está prevista una
escotadura 22 rectangular o cuadrada. También aquí pueden estar
previstas - como se da descrito para el caso de escotaduras
circulares, semicirculares, ovaladas o semiovaladas - también
varias escotaduras 22, pudiendo mezclarse también varias formas
diferentes. Esto incluye evidentemente también los siguientes
ejemplos de realización. Como dimensiones típicas se ofrecen para
los lados longitudinales 1, 2, 3 ó 4 mm.
En este contexto son imaginables, evidentemente,
también escotaduras de n-ángulos, en especial triángulos, con
posiciones y orientaciones diferentes. Para el número de esquinas
han dado buenos resultados, sin embargo, los valores 5, 6, 7, 8, 9
y 10. En el caso de las figuras de n-ángulos puede tratarse no solo
de figuras de n-esquinas regulares (de lados
iguales) sino de figuras de n-ángulos generales discrecionales.
En la Figura 4H, la escotadura está formada como
estructura 22 en forma de lente cóncava, la cual puede estar
formada de manera especialmente preferida en la zona del radio de la
pared de separación. El radio de la lente corresponde al mismo
tiempo preferentemente esencialmente al radio de la pared de
separación. Sin embargo, son imaginables también otros radios - en
el caso extremo también una recta - en este contexto.
Al mismo tiempo, es también posible, como está
representado en la Figura 4I y 4J, que únicamente una parte de la
lente según la Figura 4H esté extraída de la pared de separación 6
y, por ejemplo, sea retirada únicamente la mitad inferior (Fig. 4I)
o la mitad superior (Fig. 4J).
De forma completamente general, se pueden
utilizar también de forma ventajosa formas las cuales son compuestas
a partir de rectas y/o varios arcos con el mismo radio o también
radios diferentes, que varían, y pueden estar previstos en número
diferente y con diferentes orientaciones.
Evidentemente, son posibles también escotaduras
en forma de rendija, como se indica en la Figura 4K y la 4L. Como
anchura de rendija se ofrecen 1, 2, 3 ó 4 mm, como longitud 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ó 12 mm. El ángulo de 45º, mostrado en la
Figura 4K, puede adoptar evidentemente también otros valores.
De forma completamente general ha dado
resultados especialmente buenos para el número de aberturas un valor
de 1, 2, 3, 4 ó 5. Las paredes de separación 6 provistas de las
aberturas 22 se pueden combinar, evidentemente, también con
dispositivos de aireación 21 externos. También es posible combinar
entre sí aberturas 22 diferentes.
En la Figura 9, está representado un dispositivo
de aireación el cual está formado como estampación 37 en la pared
39 superior de la caja de refrigerante 4 superior. La estampación 37
se puede generar, por ejemplo, mediante deformación de la pared 39.
En la zona de la estampación 37 se encuentra una abertura 38 entre
la pared de separación 6 y la pared 39 superior de la caja de
refrigerante 4. Gracias a la abertura 38 existe una conexión entre
la zona 7 delantera y la zona 8 trasera, a través de la cual pueden
ser retiradas burbujas de gas que se hayan acumulado.
Para el dimensionado de la estampación 37 o de
la abertura 38 que aparece a causa de ésta, entre la pared de caja
de refrigerante 39 y la pared de separación 6, se pueden utilizar de
manera análoga las propuestas de dimensionado preferidas
mencionadas anteriormente.
En el ejemplo de forma de realización
representado en la Fig. 9, la pared de separación 6 no presenta
escotadura alguna, en la zona de la estampación 37 de la pared 39
superior de la caja de refrigerante 4. Evidentemente, es posible
prever en esta zona también una abertura adicional en la pared de
separación 6.
En la Figura 5, está representado un dispositivo
de limitación de la circulación formado en el presenta caso como
placa de desviación 23. Al mismo tiempo está dispuesta, en la zona
de una abertura 22 formada en la pared de separación 6, un material
en banda ancha 25 que discurre paralelo con respecto a la pared de
separación 6 el cual, por ejemplo, es sujetado mediante un nervio
de sujeción 24. También es posible que en una zona lateral o en las
dos de la placa de desviación 23 estén dispuestas paredes laterales,
aquí no representadas, de manera que resulte una formación
globalmente de tipo artesa de la placa de desviación 23. Cabe
destacar que la placa de desviación 23, en especial cuando está
dispuesta en la zona 8 del lado posterior de la caja de
refrigerante 4 superior, puede aprovechar también un remanso
hidrodinámico. Éste se forma por la circulación que sale de los
tubos planos 11, la cual está indicada mediante una flecha E. Una
ventaja de esta circulación E es que ésta depende del caudal de
refrigerante a través del radiador 1. En caso de un caudal de
refrigerante 1 grande, resulta una diferencia de presión
relativamente grande entre la alimentación 9 y el retorno 10 y con
ello entre la parte 7 delantera y la parte 8 del lado posterior de
la caja de refrigerante 4 superior, lo que tendría como
consecuencia un caudal correspondientemente grande a través de las
escotadura 22. Este caudal grande se puede amortiguar mediante el
efecto hidrodinámico explicado. En cualquier caso se puede reducir,
con la ayuda de la placa de desviación 23, el caudal a través de la
escotadura 22 y, por consiguiente, se puede reducir en especial la
velocidad del gas o del refrigerante que la atraviesa. Esto puede
tener en especial efectos sonorreductores.
En la Figura 6A, 6B está representado otro
dispositivo de limitación de la circulación en forma de una brida o
un saliente 26, en cuyo extremo inferior 27 está formado un
dispositivo de aireación 28. También, en este caso, pueden resultar
ventajas en especial debido a la aparición en su caso del efecto
hidrodinámico explicado anteriormente. Además, el saliente 26 se
puede fabricar, en su caso, de forma especialmente sencilla y
económica mediante mecanizado de material deformante de la pared de
separación 6.
En la Figura 7, está representada otra forma de
realización imaginable de un dispositivo de limitación de
circulación en forma de un tubo 29 dotado con una escotadura (que no
se puede reconocer en la figura) dispuesta en posición central. El
tubo 29 está doblado en el presente caso en forma de una "S
torcida", de manera que la entrada 31 discurre horizontal
mientras que, por el contrario, la salida 32 del tubo 29 lo hace
verticalmente, de manera que se pueden aprovechar de forma
especialmente ventajosa efectos hidrodinámicos. Para el refuerzo
puede estar previsto un nervio de sujeción 30 para el tubo 29.
En la Figura 8, está bosquejada, finalmente, una
parte de una circuito de refrigeración, en el cual está previsto un
dispositivo de aireación 21 exterior el cual está dispuesto, en el
presente caso, en el punto 33 situado (en su caso localmente) más
alto del circuito de refrigeración. El radiador 1 puede estar
formado, de manera discrecional, con (por ejemplo según la Figura
4B a 4L) o sin (según la Figura 4A) dispositivos de aireación
interiores. El dispositivo de aireación 21 externo dispone, en el
presente ejemplo de realización representado, de un canal de
conexión 36 delgado, que conecta la conducción de alimentación 34
con la conducción de retorno 35.
La brida puede estar situada sin embargo - como
es usual en los radiadores - también únicamente a una distancia
pequeña, como por ejemplo a una distancia de
10-50 mm, del radiador. En su caso, la brida puede
estar integrada también en el radiador. Por regla general, es
esencial únicamente la distancia entre la abertura de alimentación
y/o de retorno 15, 16, así como el canal de conexión 36.
Claims (15)
1. Intercambiador de calor (1) para por lo menos
un medio de transporte de calor, con por lo menos una alimentación
(9), por lo menos un retorno (10) y por lo menos un dispositivo de
aireación (21, 22, 38), estando distanciado el dispositivo de
aireación (23, 36, 38) de por lo menos una abertura de retorno (16)
en el intercambiador de calor, caracterizado porque está
formado por lo menos un dispositivo de aireación (22) en una pared
de separación (6), preferentemente en una zona (2) superior de una
pared de separación (6) del intercambiador de calor (1).
2. Intercambiador de calor según la
reivindicación1, caracterizado porque el dispositivo de
aireación (21, 22, 38) está formado distanciado de por lo menos una
abertura de alimentación (15) en el intercambiador de calor.
3. Intercambiador de calor según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque presenta una
distancia de por lo menos 10 mm, preferentemente por lo menos 15
mm, de manera espacialmente preferida de por lo menos 20 mm, en
particular de por lo menos 25 mm entre por lo menos
un dispositivo de aireación (21, 22, 38) y por lo menos una
abertura de alimentación (15) y/o entre por lo menos un dispositivo
de aireación (21, 22, 38) y por lo menos una abertura de retorno
(16).
4. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo
menos una abertura de alimentación (15) y por lo menos una abertura
de retorno (16) están dispuestas adyacentes entre sí.
5. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
dispuesto por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38)
distanciado del tramo de conexión directo entre por lo menos una
abertura de alimentación (15) y por lo menos una abertura de retorno
(16).
6. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, el cual está formado como
intercambiador de calor (1) dispuesto vertical, de manera
ventajosa, con por lo menos una caja de refrigerante (4), situada
preferentemente en la parte superior (2).
7. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, que presenta una desviación UT (5) y/o
está formado como un radiador (1).
8. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
formado por lo menos un dispositivo de aireación (22, 38) en forma
de una o varias aberturas.
9. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo
menos está formado un dispositivo de aireación (38) en una caja de
refrigerante (4), preferentemente en una caja de refrigerante (4)
situada en la parte superior (2) del intercambiador de calor
(1).
10. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos un dispositivo
de aireación (22) presenta un dispositivo de limitación de la
circulación (23, 26, 29), el cual está formado en particular como
placa de desviación (25), como tubo (29), como brida (26) formada
y/o como dispositivo hidrodinámico de limitación de la circulación
(F).
11. Intercambiador de calor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
formado por lo menos un dispositivo de aireación, como dispositivo
de aireación (21) externo, fuera del cuerpo del intercambiador de
calor (1) y/o de la caja de refrigerante (4).
12. Intercambiador de calor según la
reivindicación 11, caracterizado porque por lo menos está
formado un dispositivo de aireación externo en una zona de brida
(21) formada en su caso por separado.
13. Circuito de refrigerante con por lo menos un
intercambiador de calor (1) según una de las reivindicaciones
1-12.
14. Dispositivo de tratamiento de aire para
vehículos automóviles, que presenta por lo menos un intercambiador
de calor (1) según una de las reivindicaciones
1-12.
15. Intercambiador de calor, circuito de
refrigerante o dispositivo de tratamiento de aire según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
formado por lo menos un dispositivo de aireación (21, 22, 38),
referido por lo menos a un grupo constructivo (1, 4) del circuito de
medio de transporte de calor y/o referido al circuito total de
medio de transporte de calor en la zona de un punto (33) situado en
la parte superior (2) localmente de forma geodésica y/o,
esencialmente, en la zona del que está situado geodésicamente más
alto.
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