ES2588762T3 - Intercambiador de calor, carcasa y circuito de climatización que comprende tal intercambiador - Google Patents
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Abstract
Intercambiador de calor que comprende: - una pluralidad de tubos (2), establecidos según una primera y una segunda fila (3A, 3B), por los que está destinado a circular un fluido refrigerante; - una primera y una segunda caja colectora (4, 5) en el interior de las cuales abocan los tubos (2) de cada una de dichas filas; - un tabique divisorio longitudinal (16) establecido dentro de la primera caja colectora (4) para dividirla longitudinalmente en: - un compartimento de entrada de fluido refrigerante (17) en el que abocan los tubos de la primera fila (3A); y - un compartimento de salida de fluido refrigerante (18) en el que abocan los tubos de la segunda fila (3B), - una pluralidad de tabiques divisorios transversales (27) establecidos dentro de la segunda caja colectora (5) para dividirla transversalmente en una pluralidad de compartimentos de retornamiento (28), en los que abocan al menos un tubo de la primera fila (3A) y un tubo de la segunda fila (3B), incluyendo la primera y la segunda caja colectora (4, 5) cada una de ellas una placa de fondo (6, 7), que comprende una pluralidad de orificios (10) receptores de los correspondientes tubos (2), y una tapa (8, 9) añadida sobre dicha placa de fondo, materializándose la tapa (8) de la primera caja colectora (4) en forma de una placa de metal embutida (15) que define el compartimento de entrada (17) y el compartimento de salida (18), caracterizado por que: - la placa de fondo (6) de la primera caja colectora (4) incluye dos deformaciones semicirculares (20), respectivamente dispuestas encaradas con los extremos longitudinales de los compartimentos de entrada y de salida (17, 18); y - el fondo (20A) de las deformaciones semicirculares está relacionado con la cara (6A) de la placa de fondo (6) dirigida hacia la tapa (8), mediante una zona intermedia de unión (20B) que presenta, en sección axial, una curvatura predeterminada que incluye un punto de inflexión (O).
Description
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DESCRIPCION
Intercambiador de calor, carcasa y circuito de climatizacion que comprende tal intercambiador
La presente invencion se refiere a un intercambiador de calor segun el preambulo de la reivindicacion 1, utilizado, por ejemplo, como condensador en una instalacion de ventilacion, calefaccion y/o climatizacion de un habitaculo de vehlculo automovil. Se conoce un intercambiador de este tipo por el documento FR-A1-2803378. Asimismo, la invencion se refiere a una carcasa de instalacion de ventilacion, calefaccion y/o climatizacion y a un circuito de climatizacion que comprende tal intercambiador de calor.
Por el documento EP-1460364, es conocido un intercambiador de calor interior (tambien designado por “inner condenser”, en ingles) que comprende un haz de dos filas de tubos. Por cada fila de tubos, uno de los extremos de los tubos es recibido en una caja colectora, en tanto que el extremo opuesto esta relacionado en comunicacion fluida con uno o varios tubos de la otra fila. Esta union fluldica se puede realizar:
- ya sea con el concurso de dos cajas colectoras suplementarias que reciben respectivamente los extremos de la primera y de la segunda fila de tubos, estando relacionadas entre si estas cajas colectoras, en sus extremos longitudinales, mediante dos conductos de union. Sin embargo, ademas de su fragilidad manifiesta, la union de las cajas colectoras suplementarias es compleja de realizar y provoca perdidas de carga nada desdenables, que perturban y degradan la eficiencia del intercambiador interior;
- ya sea curvando elementos tubulares en orden a obtener, a partir de cada elemento tubular, dos tubos de los cuales uno de ellos pertenece a la primera fila y, el otro, a la segunda. Sin embargo, cuando la ocupacion de espacio impuesta es reducida, el curvado de los tubos merma sensiblemente la altura "util" del haz de tubos, es decir, la altura de los tubos dedicada al intercambio de calor. Una parte de la altura de los tubos, en efecto, se encuentra sacrificada en beneficio del curvado, lo cual va en detrimento de la eficiencia termica del intercambiador interior.
Por otro lado, por el documento EP-1298401, se conoce un intercambiador de calor de frente delantero que comprende una pluralidad de tubos -en cada uno de los cuales se acondicionan uno o varios canales adaptados para la circulation de un fluido refrigerante- que se establecen en haz segun una primera y una segunda fila de tubos encarados, as! como una primera y una segunda caja colectora, en el interior de las cuales abocan los tubos de cada una de dichas filas. Un primer tabique divisorio longitudinal, establecido dentro de la primera caja colectora, divide esta ultima longitudinalmente en:
- un compartimento de entrada de fluido refrigerante en el que abocan los tubos de la primera fila, lo cual brinda un establecimiento de comunicacion fluida de los canales de los tubos de la primera fila; y
- un compartimento de salida de fluido refrigerante, adyacente al compartimento de entrada, en el que abocan los tubos de la segunda fila, permitiendo un establecimiento de comunicacion fluida de los canales de los tubos de la segunda fila.
Un segundo tabique divisorio longitudinal, establecido dentro de la segunda caja colectora, separa esta ultima longitudinalmente en dos compartimentos de retornamiento de fluido. El segundo tabique esta afectado de multiples perforaciones, en orden a poner en comunicacion fluida los dos compartimentos de retornamiento.
No obstante, la section reducida de las perforaciones del segundo tabique es causante de considerables perdidas de carga, que degradan la eficiencia del intercambiador de calor. Adicionalmente, la pluralidad de perforaciones fragiliza la estructura de la segunda caja colectora, afectando, de hecho, a la solidez de conjunto del intercambiador de calor. En consecuencia, cualquier aumento del numero o de las dimensiones de las perforaciones fragilizarla mas la estructura del intercambiador.
La presente invencion tiene por objeto subsanar estos inconvenientes y, especialmente, proveer un intercambiador de calor de frente delantero o interior que presente unas perdidas de carga mlnimas y unas prestaciones termicas satisfactorias y, en particular, una uniformidad de la temperatura del flujo de aire a la salida del intercambiador, en el caso de un intercambiador interior.
Para este fin, de acuerdo con la invencion, el intercambiador de calor comprende las caracterlsticas definidas en la reivindicacion 1.
Los tabiques son transversales en el sentido de que discurren segun una direction perpendicular a una cara frontal del intercambiador, recibiendo dicha cara el flujo de aire con el que el flujo refrigerante realiza intercambio.
De este modo, merced a la invencion, el fluido refrigerante destinado a circular por el intercambiador de calor se distribuye uniformemente por los tubos de la primera fila por mediation del compartimento de entrada de fluido. Despues de haber recorrido los tubos de la primera fila, el fluido refrigerante es guiado por los tubos de la segunda fila, encarados, con el concurso de los correspondientes compartimentos de retornamiento. Una vez llegado al compartimento de salida, el fluido refrigerante se descarga al exterior del intercambiador de calor. La puesta en
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practica de una pluralidad de compartimentos de retornamiento permite mejorar la distribucion del fluido por los tubos -y, con ello, mejorar la eficiencia del intercambiador, uniformizando especialmente la temperatura del aire a la salida de este ultimo-, al propio tiempo que reduce las perdidas de carga capaces de menoscabar las prestaciones del intercambiador, estando los compartimentos de retornamiento ventajosamente dimensionados para reducir al maximo estas perdidas de carga. Ademas, la ocupacion de espacio de tal intercambiador se reduce sensiblemente, y la rigidez del mismo se ve mejorada por la presencia de una pluralidad de tabiques transversales.
Dicho de otro modo, la invencion permite optimizar las prestaciones termicas del intercambiador de calor con relacion a una ocupacion de espacio impuesta, en particular, cuando el intercambiador de calor tiene que integrarse en una carcasa de calefaccion, de ventilacion y/o de climatizacion, siendo el intercambiador de calor, en este ultimo caso, un intercambiador de calor interior.
Preferentemente, los compartimentos de retornamiento presentan identicas dimensiones unos respecto a otros, de modo que estos albergan todos ellos el mismo numero de tubos de la primera y de la segunda fila. Se hace notar que cada compartimento de retornamiento puede albergar uno o una pluralidad de tubos de cada una de las dos filas.
En la invencion,
- la primera y la segunda caja colectora incluyen cada una de ellas una placa de fondo, que comprende una pluralidad de orificios receptores de los correspondientes tubos, y una tapa anadida sobre dicha placa de fondo; y
- la tapa de la primera caja colectora se materializa en forma de una placa de metal embutida, que define el compartimento de entrada y el compartimento de salida.
De acuerdo con este modo de realizacion, una porcion de dicha placa de metal se halla en contacto estanco con la correspondiente placa de fondo, para determinar el tabique divisorio longitudinal. Por supuesto, en una variante, el tabique divisorio longitudinal puede ser diferenciado e independiente de la tapa y hallarse intercalado entre esta ultima y la placa de fondo.
Preferentemente, el contorno de cada uno de los orificios de la placa de fondo esta coronado por un resalte externo, es decir, se extiende hacia el exterior de un volumen interno definido por la caja colectora, para la fijacion del correspondiente tubo.
De este modo, merced a los resaltes, los extremos longitudinales de los tubos no penetran, o practicamente nada, en los compartimentos de entrada, de salida o de retornamiento, segun sea el caso, lo cual:
- reduce las perturbaciones del flujo del fluido refrigerante al limitar las turbulencias;
- evita la aparicion de perdidas de carga y de problemas de alimentacion de los tubos; y
- permite una reduccion de las dimensiones de las cajas colectoras.
De acuerdo con la invencion:
- la placa de fondo de la primera caja colectora incluye dos deformaciones semicirculares, respectivamente dispuestas encaradas con los extremos longitudinales de los compartimentos de entrada y de salida; y
- el fondo de las deformaciones semicirculares esta relacionado con la cara de la placa de fondo dirigida hacia la tapa, mediante una zona intermedia de union que presenta, en seccion axial, una curvatura predeterminada que incluye un punto de inflexion.
De este modo, tales deformaciones semicirculares favorecen el flujo del fluido refrigerante en correspondencia con la entrada / salida de la primera caja colectora, previniendo la formation de turbulencias por desprendimiento de las llneas de corriente. Adicionalmente, se reducen las perdidas de carga resultantes de la geometrla de esta zona.
Siempre segun este modo de realizacion, la tapa de la segunda caja colectora se materializa en forma de una placa de metal embutida que define los compartimentos de retornamiento.
Ventajosamente, unas porciones de dicha placa de metal se hallan en contacto estanco con la correspondiente placa de fondo, para determinar los tabiques divisorios transversales. Nuevamente, como variante, los tabiques divisorios transversales pueden ser diferenciados e independientes de la tapa y hallarse intercalados entre esta ultima y la placa de fondo.
Por otro lado, el intercambiador de calor comprende, preferentemente, una boca de entrada de fluido refrigerante y una boca de salida de fluido refrigerante, respectivamente en comunicacion fluida con el compartimento de entrada y el compartimento de salida.
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En particular, las bocas de entrada y de salida pueden incluir cada una de ellas una faldilla lateral anadida sobre una cara exterior de la primera caja colectora, lo cual facilita el previo ensamble, antes de la soldadura con aportacion de material, del intercambiador, especialmente manteniendo ensambladas la placa de fondo y la tapa de la primera caja colectora.
Ademas, ventajosamente, el intercambiador de calor comprende intercalarios ondulados establecidos de manera tal que cada intercalario se halle dispuesto entre dos tubos adyacentes de la primera fila y se prolongue entre los dos tubos adyacentes encarados pertenecientes a la segunda fila.
Preferentemente, los tubos de primera y segunda fila discurren segun la direccion vertical, en orden a reducir al maximo las diferencias de temperatura del aire a la salida del intercambiador de calor. En el caso de un intercambiador de calor interior, tal orientacion facilita la descarga del agua que se condensa sobre una cara externa de los tubos. En efecto, la gravedad y el caracter vertical de los tubos, cuando el intercambiador interior esta instalado en la instalacion de ventilacion, facilita el escurrimiento de esta agua.
Por otro lado, la invencion se refiere, asimismo, a una carcasa de una instalacion de ventilacion, calefaccion y/o climatizacion, especialmente de un habitaculo de vehlculo automovil, que comprende un intercambiador de calor del tipo del anteriormente descrito.
La presente invencion tambien se refiere a un circuito de climatizacion por cuyo interior circula un fluido refrigerante, que comprende al menos un compresor, un intercambiador de calor exterior, un evaporador y un intercambiador de calor interior tal y como se ha detallado anteriormente.
Mediante las figuras del dibujo que se acompana, se entendera perfectamente la manera en que se puede realizar la invencion. En estas figuras, referencias identicas indican elementos semejantes.
La figura 1 representa, en una vista esquematica en perspectiva, un ejemplo de realizacion de un intercambiador de calor conforme a la presente invencion, una vez ensamblado.
La figura 2 ilustra esquematicamente, en una vista en perspectiva en despiece ordenado, el intercambiador de calor de la figura 1.
La figura 3 es una seccion axial parcial de un extremo longitudinal del compartimento de entrada del intercambiador de calor de la figura 1.
En las figuras 1 y 2, se ha representado un ejemplo de realizacion de un intercambiador de calor 1 conforme a la presente invencion. En una aplicacion particular de la presente invencion, el intercambiador de calor 1 es un condensador interior integrado en un circuito de climatizacion de vehlculo automovil (no representado en las figuras), que opera al menos en un modo bomba de calor, estando dispuesto el condensador interior dentro de una carcasa de la instalacion de ventilacion, calefaccion y/o climatizacion del vehlculo (no representadas).
Se hace notar que, como variante, tal intercambiador de calor se podrla utilizar igualmente en calidad de intercambiador de calor de frente delantero de vehlculo, a reserva de modificaciones, centradas especialmente en las dimensiones de la estructura del intercambiador.
Tal como muestran estas figuras, el intercambiador de calor 1, que se extiende en una anchura l segun una direccion longitudinal x, en una profundidad p segun una direccion transversal y perpendicular a la direccion longitudinal x, y en una altura h segun una direccion vertical z perpendicular a la direccion longitudinal x y a la direccion transversal y, comprende un haz de tubos determinado a partir de una pluralidad de tubos longitudinales 2 -que discurren segun la direccion vertical z- por cuyo interior puede transitar un fluido refrigerante que proviene del circuito de climatizacion.
Es de senalar que los tubos 2 aun podrlan estar dispuestos horizontalmente, o bien segun una inclination cualquiera, siendo la direccion vertical la direccion preferida para el intercambiador interior montado dentro de la carcasa de la instalacion de ventilacion del vehlculo. La direccion vertical u horizontal de un elemento, en particular, los tubos, se determina en consideration a la position que puede adoptar el intercambiador una vez instalado en el vehlculo, pudiendo evaluarse tal posicion sin disponer necesariamente el intercambiador dentro del vehlculo.
Los tubos 2 se reparten en una primera fila 3A y una segunda fila 3B, paralelas entre si y dispuestas una detras de otra segun la direccion transversal y. De este modo, cada fila de tubos 3A, 3B comprende una pluralidad de tubos 2 regularmente repartidos segun la direccion longitudinal x.
El intercambiador de calor 1 comprende asimismo una primera y una segunda caja colectora 4 y 5 -de forma alargada segun la direccion longitudinal x- en el interior de las cuales abocan los tubos 2 de cada una de dichas filas 3A y 3B. Por lo tanto, los dos extremos longitudinales de los tubos 2 quedan respectivamente recibidos en la primera caja colectora 4 y en la segunda caja colectora 5.
Las cajas colectoras primera y segunda 4 y 5 incluyen cada una de ellas una placa de fondo 6, 7 y una tapa 8, 9
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anadida sobre esta ultima.
La placa de fondo 6, 7 y la tapa 8, 9 de cada una de las cajas colectoras 4, 5 presentan una forma rectangular y se extienden, en longitud, segun la direccion longitudinal x y, en anchura, segun la direccion transversal y.
Cada placa de fondo 6, 7, conformada en material metalico, incluye una cara plana de contacto 6A, 7A -contra la cual se monta la correspondiente tapa 8, 9- la cual lleva taladrada una pluralidad de orificios pasantes 10 repartidos segun una primera y una segunda fila paralelas que se extienden segun la direccion longitudinal x.
La seccion de los orificios 10 se corresponde con la seccion transversal externa de los tubos 2, de modo que el extremo longitudinal de cada uno de los tubos 2 pueda atravesar, al menos en parte, el correspondiente orificio 10 de la placa de fondo 6, 7.
Adicionalmente, el contorno de cada uno de los orificios 10 de las placas de fondo 6 y 7 esta coronado por un resalte externo 11 -cuya seccion interna es sensiblemente identica a la del orificio 10 que prolonga- para brindar una fijacion de calidad del correspondiente tubo 2. Cada resalte 11 se extiende, segun la direccion vertical z, en el exterior de la correspondiente caja colectora 4, 5.
Ademas, cada placa de fondo 6, 7 incluye una pluralidad de patillas de anclaje 12 -repartidas regularmente a lo largo de sus bordes laterales- que se abaten sobre los bordes laterales de la correspondiente tapa 8, 9.
Por otro lado, la tapa 8 de la primera caja colectora 4 presenta un primer y un segundo vaciado longitudinal 13 y 14, tambien denominado deformacion longitudinal -paralelos entre si- que se extienden en la direccion longitudinal x. Los dos vaciados adyacentes 13 y 14 presentan una seccion transversal de forma semicircular.
Los vaciados longitudinales 13 y 14 pueden estar realizados por embuticion de una placa de metal 15 que, una vez embutida, determina la tapa 8 de la primera caja colectora 4.
El primer vaciado longitudinal 13 esta separado del segundo vaciado longitudinal 14 por un tabique divisorio longitudinal 16, que discurre segun la direccion x. En particular, este tabique longitudinal 16 esta determinado por una porcion de la placa de metal 15 mantenida en contacto estanco con la correspondiente placa de fondo, por ejemplo, por soldadura con aportacion de material. En otras palabras, el tabique divisorio longitudinal 16 corresponde a una porcion longitudinal no embutida de la placa de metal 15, determinante de la tapa 8.
De este modo, cuando la tapa 8 de la primera caja colectora 4 esta solidarizada con la correspondiente placa de fondo 6, los vaciados longitudinales primero y segundo 13 y 14 definen, respectivamente, un compartimento de entrada de fluido refrigerante 17, en el que abocan los tubos 2 de la primera fila 3A, y un compartimento de salida de fluido refrigerante 18, adyacente al compartimento de entrada 17, en el que abocan los tubos 2 de la segunda fila 3B. En otras palabras, los orificios 10 de la primera fila de la placa de fondo 6 abocan en el compartimento de entrada 17, mientras que los de la segunda fila abocan en el compartimento de salida 18.
Uno de los extremos longitudinales de los vaciados primero y segundo 13 y 14 esta abierto y aboca en uno de los extremos longitudinales de la tapa 8, estando cerrado el extremo longitudinal opuesto mediante un tabique transversal 19 determinado por una porcion no embutida de la placa de metal 15, en contacto estanco con la placa de fondo 6.
Por otro lado, la placa de fondo 6 de la primera caja colectora 4 incluye dos canaletas, tambien denominadas deformacion semicircular 20, respectivamente dispuestas encaradas con los extremos longitudinales de los compartimentos de entrada 17 y de salida 18. Cada una de las deformaciones semicirculares 20, realizada, por ejemplo, por embuticion de la placa de fondo 6, discurre longitudinalmente por una porcion reducida de esta ultima y presenta una seccion transversal de forma semicircular cuyo diametro interno es identico al de los vaciados longitudinales 13 y 14.
De este modo, cuando la placa de fondo 6 y la tapa 8 de la primera caja colectora 4 estan ensambladas entre si, los vaciados longitudinales 13 y 14 se hallan respectivamente encarados con las deformaciones semicirculares 20, en orden a delimitar un canal de entrada 21 o de salida 22 de fluido refrigerante con secciones transversales interna y externa circulares.
Adicionalmente, el intercambiador de calor 1 comprende una boca de entrada de fluido refrigerante 23 y una boca de salida de fluido refrigerante 24, respectivamente en comunicacion fluida con el compartimento de entrada 17 y el compartimento de salida 18, con el fin de permitir un conexionado del intercambiador de calor 1 con el circuito de fluido refrigerante. Las bocas de entrada 23 y de salida 24 incluyen cada una de ellas una faldilla lateral 23A, 24A anadida sobre una cara exterior de los canales de entrada 21 y de salida 22 de la primera caja colectora 4, en uno de sus extremos longitudinales. Asl, se comprende que la faldilla lateral 23A, 23B presenta un diametro interno igual al diametro externo del conjunto determinado por el vaciado longitudinal 13, 14 acoplado o acercado a la deformacion semicircular 20 de que se trate.
Tal como muestra esquematicamente la figura 3, el fondo 20A de las deformaciones semicirculares 20 esta
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relacionado con la cara de la placa de fondo 6 dirigida hacia la tapa 8, mediante una zona intermedia de union 20B que presenta, en seccion axial, una curvatura predeterminada que incluye un punto de inflexion O.
Por otro lado, la tapa 9 de la segunda caja colectora 5 presenta una pluralidad de vaciados transversales 25 identicos -paralelos entre si- que discurren segun la direccion transversal y. Los vaciados transversales 25 presentan una seccion transversal de forma sensiblemente semicircular. Pueden estar realizados por embuticion de una placa de metal 26 que, una vez embutida, determina la tapa 9 de la segunda caja colectora 5.
Adicionalmente, los vaciados transversales 25 estan separados entre si por tabiques divisorios transversales 27, que discurren segun la direccion y. En particular, cada tabique transversal 27 esta determinado por una porcion de la placa de metal 26 mantenida en contacto estanco con la correspondiente placa de fondo 7. Dicho de otro modo, los tabiques divisorios transversales 27 corresponden cada uno de ellos a una porcion longitudinal no embutida de la placa de metal 26 que determina la tapa 9.
Una vez fijada la tapa 9 de la segunda caja colectora 5 a la asociada placa de fondo 7, los vaciados transversales 25 definen compartimentos de retornamiento de fluido refrigerante 28, en los que abocan dos tubos 2 de la primera fila 3A, as! como dos tubos 2 de la segunda fila 3B. Es obvio que el numero de tubos 2 de la primera fila 3A y de la segunda fila 3B que abocan en cada compartimento de retornamiento 28 puede ser inferior o superior a dos.
Cada compartimento de retornamiento 28 esta desprovisto de comunicacion fluida con el o los compartimentos de retornamiento 28 adyacentes.
De este modo, cada compartimento de retornamiento 28 pone en comunicacion fluida dos tubos 2 de la primera fila 3A con los dos tubos 2 encarados de la segunda fila 3B. La seccion de los compartimentos de retornamiento 28 se determina ventajosamente de manera tal que se minimicen las perdidas de carga del fluido que recorre el intercambiador de calor 1.
Por otro lado, el intercambiador de calor 1 incluye, asimismo, intercalarios ondulados 29 determinados a partir de una pluralidad de aletas de intercambio de calor. Cada intercalario ondulado 29 se halla dispuesto entre dos tubos 2 adyacentes de la primera fila 3A y se prolonga entre los dos tubos 2 adyacentes encarados pertenecientes a la segunda fila 3B. Entre el intercalario ondulado 29 y los correspondientes tubos 2 que lo flanquean, se mantiene un contacto por soldadura con aportacion de material.
Como excepcion, los intercalarios 29 dispuestos en los extremos del haz de tubos 2 estan en contacto con un solo tubo 2 de la primera fila 3A y de la segunda fila 3B y con una placa extrema 30 que se encarga de una rigidizacion de la estructura del intercambiador de calor 1.
Merced a la invencion, el fluido refrigerante que circula por el intercambiador de calor 1 se distribuye uniformemente por los tubos 2 de la primera fila 3A por mediacion del compartimento de entrada 17, tras haber sido introducido en el mismo por la boca de entrada 23, tal y como representa simbolicamente la flecha F1.
Una vez concluido el cruce por los tubos 2 de la primera fila 3A, el fluido refrigerante es guiado por los tubos 2 de la segunda fila 3B, por mediacion de los correspondientes compartimentos de retornamiento 28.
El fluido refrigerante transita entonces por los tubos 2 de la segunda fila 3B para ir a parar al compartimento de salida 18, por el que, por ultimo, es descargado al exterior del intercambiador de calor 1, tras haber atravesado la boca de salida 24, tal como ilustra la flecha F2.
En otras palabras, de acuerdo con la invencion, la circulacion del fluido refrigerante en el seno del intercambiador de calor 1 es una circulacion de dos pasadas, correspondiendo la primera pasada al cruce de la primera fila de tubos 3A, correspondiendo la segunda pasada al cruce de la segunda fila 3B, atravesando el aire, representado de manera esquematica mediante la flecha G, en este orden, la segunda fila de tubos 3B y luego la primera fila de tubos 3A. Con este proceder, se limitan las perdidas de carga internas, especialmente en comparacion con un intercambiador de calor de cuatro pasadas, al propio tiempo que se mantiene una uniformidad de temperatura en la cara frontal del intercambiador que lo hace compatible y operable en una carcasa de una instalacion de ventilacion para vehlculo.
Ventajosamente, el intercambiador de calor 1 comprende medios de fijacion (no representados en las figuras) que permiten, una vez instalado el intercambiador de calor dentro de una carcasa de una instalacion de ventilacion, calefaccion y/o climatizacion, una sujecion vertical de sus tubos.
Claims (11)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Intercambiador de calor que comprende:- una pluralidad de tubos (2), establecidos segun una primera y una segunda fila (3A, 3B), por los que esta destinado a circular un fluido refrigerante;- una primera y una segunda caja colectora (4, 5) en el interior de las cuales abocan los tubos (2) de cada una de dichas filas;- un tabique divisorio longitudinal (16) establecido dentro de la primera caja colectora (4) para dividirla longitudinalmente en:■ un compartimento de entrada de fluido refrigerante (17) en el que abocan los tubos de la primera fila (3A); y■ un compartimento de salida de fluido refrigerante (18) en el que abocan los tubos de la segunda fila(3B),- una pluralidad de tabiques divisorios transversales (27) establecidos dentro de la segunda caja colectora (5) para dividirla transversalmente en una pluralidad de compartimentos de retornamiento (28), en los que abocan al menos un tubo de la primera fila (3A) y un tubo de la segunda fila (3B),incluyendo la primera y la segunda caja colectora (4, 5) cada una de ellas una placa de fondo (6, 7), que comprende una pluralidad de orificios (10) receptores de los correspondientes tubos (2), y una tapa (8, 9) anadida sobre dicha placa de fondo, materializandose la tapa (8) de la primera caja colectora (4) en forma de una placa de metal embutida (15) que define el compartimento de entrada (17) y el compartimento de salida (18), caracterizado por que:- la placa de fondo (6) de la primera caja colectora (4) incluye dos deformaciones semicirculares (20), respectivamente dispuestas encaradas con los extremos longitudinales de los compartimentos de entrada y de salida (17, 18); y- el fondo (20A) de las deformaciones semicirculares esta relacionado con la cara (6A) de la placa de fondo (6) dirigida hacia la tapa (8), mediante una zona intermedia de union (20B) que presenta, en seccion axial, una curvatura predeterminada que incluye un punto de inflexion (O).
- 2. Intercambiador de calor segun la anterior reivindicacion, en el que los compartimentos de retornamiento (28) presentan identicas dimensiones unos respecto a otros.
- 3. Intercambiador de calor segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que una porcion de dicha placa de metal (15) se halla en contacto estanco con la correspondiente placa de fondo (6), para determinar el tabique divisorio longitudinal (16).
- 4. Intercambiador de calor segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el contorno de cada uno de los orificios (10) de la placa de fondo (6, 7) esta coronado por un resalte externo (11) para la fijacion del correspondiente tubo (2).
- 5. Intercambiador de calor segun las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tapa (9) de la segunda caja colectora (5) se materializa en forma de una placa de metal embutida (26) que define los compartimentos de retornamiento (28).
- 6. Intercambiador de calor segun la anterior reivindicacion, en el que unas porciones de dicha placa de metal (26) se hallan en contacto estanco con la correspondiente placa de fondo (7), para determinar los tabiques divisorios transversales (27).
- 7. Intercambiador de calor segun una de las anteriores reivindicaciones, que comprende una boca de entrada de fluido refrigerante (23) y una boca de salida de fluido refrigerante (24), respectivamente en comunicacion fluida con el compartimento de entrada (17) y el compartimento de salida (18), incluyendo cada una de las bocas de entrada (17) y de salida (18) una faldilla lateral (23A, 24A) anadida sobre una cara exterior de la primera caja colectora (4).
- 8. Intercambiador de calor segun una de las anteriores reivindicaciones, que comprende intercalarios ondulados (29) establecidos de manera tal que cada intercalario se halle dispuesto entre dos tubos (2) adyacentes de la primera fila (3A) y se prolongue entre los dos tubos (2) adyacentes pertenecientes a la segunda fila (3B).
- 9. Intercambiador de calor segun una de las anteriores reivindicaciones, en el que los tubos de primera y segunda fila discurren segun la direccion vertical.
- 10. Carcasa de una instalacion de ventilacion, calefaccion y/o climatizacion de un habitaculo de vehlculo7automovil, que comprende un intercambiador de calor (1) tal como se precisa bajo una de las reivindicaciones 1 a 9.
- 11. Circuito de climatizacion por cuyo interior circula un fluido refrigerante, que comprende al menos un compresor, un intercambiador de calor exterior, un evaporador y un intercambiador de calor interior (1) tal como se precisa bajo una de las reivindicaciones 1 a 9.
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EP3141825A4 (en) * | 2014-04-22 | 2018-01-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner |
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WO2016056063A1 (ja) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器、及び、空気調和装置 |
FR3030710B1 (fr) * | 2014-12-18 | 2017-01-27 | Valeo Systemes Thermiques | Boite collectrice pour echangeur de chaleur et echangeur de chaleur equipe de ladite boite collectrice |
US20160231067A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-11 | Delphi Technologies, Inc. | Heat exchanger with clam-shell header |
JP6746234B2 (ja) * | 2017-01-25 | 2020-08-26 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 熱交換器、及び、空気調和機 |
WO2019115885A1 (fr) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | Valeo Systemes Thermiques | Échangeur thermique, notamment évaporateur, muni d'un dispositif de raccordement pour l'introduction et l'extraction d'un fluide caloporteur |
WO2019244408A1 (ja) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | シャープ株式会社 | 熱交換器および空気調和機 |
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Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2023643B3 (es) * | 1986-04-04 | 1992-02-01 | Norsk Hydro As | Metodo de produccion de junturas soldadas sin fluido e intercambiadores de calor proporcionados por dicho metodo |
JP3043050B2 (ja) * | 1990-11-22 | 2000-05-22 | 昭和アルミニウム株式会社 | 熱交換器 |
IL109269A (en) * | 1994-04-10 | 1996-10-31 | Magen Plastic | Heat exchanger |
JPH1038492A (ja) * | 1996-07-22 | 1998-02-13 | Sanden Corp | 熱交換器 |
FR2755222B1 (fr) | 1996-10-30 | 1999-01-08 | Valeo Thermique Moteur Sa | Echangeur de chaleur comportant une boite collectrice a deux compartiments adjacents |
JPH10288475A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Zexel Corp | 積層型熱交換器 |
DE19727145A1 (de) | 1997-06-26 | 1999-01-07 | Laengerer & Reich Gmbh & Co | Gehäuseloser Plattenwärmetauscher |
US6223556B1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-05-01 | Modine Manufacturing Company | Integrated parallel flow condenser receiver assembly |
FR2803378B1 (fr) | 1999-12-29 | 2004-03-19 | Valeo Climatisation | Echangeur de chaleur a tubes a plusieurs canaux, en particulier pour vehicule automobile |
US6745827B2 (en) | 2001-09-29 | 2004-06-08 | Halla Climate Control Corporation | Heat exchanger |
JP3970030B2 (ja) * | 2002-01-15 | 2007-09-05 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器 |
JP4212306B2 (ja) * | 2002-06-18 | 2009-01-21 | 株式会社日本クライメイトシステムズ | 熱交換器のパイプ取付構造 |
GB2400648A (en) | 2003-03-19 | 2004-10-20 | Calsonic Kansei Uk Ltd | An automotive heat exchanger |
DE10316757A1 (de) * | 2003-04-10 | 2004-10-28 | Behr Gmbh & Co. Kg | Anschluß für einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
EP1654511A4 (en) * | 2003-08-01 | 2012-05-30 | Showa Denko Kk | Heat Exchanger |
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JP2005326135A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-11-24 | Showa Denko Kk | 熱交換器 |
JP4613645B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2011-01-19 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
JP2007192502A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Denso Corp | 熱交換器 |
DE102007003097A1 (de) * | 2007-01-16 | 2008-07-17 | Oesterle, Hans-Joachim, Dipl.-Ing. | Kühler |
JP4945397B2 (ja) * | 2007-10-12 | 2012-06-06 | 昭和電工株式会社 | 熱交換器およびその製造方法 |
US20090173482A1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-09 | Beamer Henry E | Distributor tube subassembly |
US20090194095A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-08-06 | Joel Fairstein | Solar air-heating system |
JP4720855B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2011-07-13 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
US20100300667A1 (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-02 | Delphi Technologies, Inc. | Distributor tube and end cap subassembly |
US8464782B2 (en) * | 2009-10-20 | 2013-06-18 | Delphi Technologies, Inc. | Manifold fluid communication plate |
US20110240276A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Delphi Technologies, Inc. | Heat exchanger having an inlet distributor and outlet collector |
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