ES2300656T3 - Intercambiador de calor para un frigorifico. - Google Patents

Abstract

Intercambiador de calor para un frigorífico, con una chapa base (1), un conducto tubular (2), que está fijado a la chapa base, para un refrigerante, y un manguito (7, 11), que está dispuesto en la chapa base, para recibir un detector de temperatura, en el que el manguito (7, 11) está fijado a la superficie de la chapa base por medio de al menos un puntal (8) que está conectado con el manguito (7, 11) y engancha el conducto tubular (2).

Description

Intercambiador de calor para un frigorífico.

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor con una chapa base, un conducto tubular, que está fijado a la chapa base, para un refrigerante, y un manguito, que está dispuesto en la chapa base, para recibir un detector de temperatura, así como un frigorífico que está equipado con dicho intercambiador de calor. Dicho intercambiador de calor puede ser usado en un refrigerador como un condensador, pero también como un evaporador; véase, por ejemplo, el documento DE-A-199 38 773.

Para regular la operación de dicho evaporador con control de la temperatura, generalmente se monta en el evaporador un detector de temperatura que está conectado con un circuito de regulación de termostato. Este circuito de regulación de termostato enciende y apaga el refrigerador de modo que la temperatura detectada por el detector de temperatura permanece en el rango deseado. La temperatura detectada por el detector de temperatura tiene generalmente desviaciones sistemáticas de la temperatura real del evaporador y sigue sus cambios con un retardo. Estas desviaciones sistemáticas dependen, entre otros, de la conductividad térmica de la transición del evaporador al detector de temperatura, de la separación del detector de temperatura del conducto de refrigerante del evaporador, etc.

Con el fin de asegurar un comportamiento regular uniforme de los intercambiadores de calor producidos en serie, el manguito dispuesto para recibir, el detector de temperatura cuando el evaporador está montado en un frigorífico, tiene que tener en cada evaporador la misma posición con respecto al conducto de refrigerante que se extiende a lo largo de la chapa evaporadora. En el caso de evaporadores soldados por laminación, la colocación reproducible del manguito con respecto al recorrido del conducto de refrigerante se puede asegurar de forma simple porque un canal de refrigerante y un canal para recepción de un detector de temperatura se estampan en común en una de las dos chapas de dicho evaporador, que se han de unir fijamente. Dicha técnica se conoce, por ejemplo, por DE 39 28 471 C2. Sin embargo, no es transferible a evaporadores de placa tubular, es decir, a evaporadores hechos de una chapa evaporadora, en cuya superficie se fija un conducto tubular para el refrigerante. Un intercambiador de calor para un frigorífico con un manguito para recepción de un detector de temperatura ya se conoce por el documento US-A-6 089 146.

De hecho, es posible encolar tales evaporadores en un canal para recepción posterior de un detector de temperatura, por ejemplo en forma de una hoja metálica o tubo de material plástico, pero esto no se puede llevar a cabo en un paso operativo conjuntamente con el montaje del tubo de refrigerante, de modo que una colocación reproducible de tal canal con respecto al tubo de refrigerante y por ello un comportamiento uniforme regular no se garantiza sin más medidas.

Otra posibilidad es formar un canal en el que una sección de borde de la chapa base se lamina conjuntamente para formar un canal para el detector de temperatura. De esta manera, la posición del detector de temperatura con respecto a la chapa base es fija de hecho, pero entonces existe la limitación de que el detector de temperatura solamente se puede colocar en el borde de la chapa base, es decir, en una región expuesta a influencias térmicas perjudiciales relativamente fuertes y cuya temperatura permita así, solamente con restricciones, una conclusión con respecto a la temperatura media de la chapa base.

La tarea de la presente invención es crear un intercambiador de calor para un frigorífico en una técnica de chapa tubular que permite una colocación reproducible de un manguito receptor para un detector de temperatura de forma simple y sin la necesidad de medición o ajuste de la posición.

La tarea se logra con un intercambiador de calor con las características de la reivindicación 1. Debido al hecho de que en este intercambiador de calor el manguito está fijado a la superficie de la chapa evaporadora por al menos un puntal que engancha el conducto tubular, la posición del manguito es exactamente fija a una separación del conducto tubular, que corresponde a la longitud del puntal. Así, el retardo con el que un detector de temperatura montado en el manguito registra el calentamiento o el enfriamiento del conducto de refrigerante es uniforme para todos los evaporadores producidos en serie con la misma longitud de puntal.

El montaje del intercambiador de calor se simplifica si cada puntal tiene una sección de sujeción para sujeción al conducto tubular. Esto permite una fijación preliminar rápida del manguito a la chapa base; una fijación definitiva, en particular cubriendo el lado, que soporta el conducto tubular y el manguito, de la chapa base con una capa de cubierta o lámina de cubierta, se puede llevar a cabo más tarde.

Según una primera realización preferida, el manguito y el al menos único puntal son de construcción integral y, en particular, preferiblemente de una pieza de un material plano, tal como, en particular, hoja de chapa metálica.

Según una segunda realización preferida, el puntal se forma como una parte separada del manguito y se fija a él. Tal puntal puede tener, en particular, una primera sección de sujeción para sujeción al conducto tubular y una segunda sección de sujeción para sujeción al manguito.

Con el fin de evitar el vuelco del manguito con respecto al conducto de refrigerante al que está fijado, preferiblemente al menos dos puntales están asociados con el manguito.

Estos dos puntales se pueden extender desde el manguito en la misma dirección con el fin de enganchar, en particular, en la misma sección rectilínea de tubo que se extiende paralela al manguito, pero también se pueden extender desde el manguito en direcciones opuestas con el fin de enganchar dos secciones diferentes, que se extienden en ambos lados del manguito, del conducto tubular.

Con el fin de fijar también la posición de montaje del manguito en dirección longitudinal del conducto tubular, se puede prever que el conducto tubular lleve una marca en el punto de enganche de al menos un puntal. Tal marca puede ser, en particular, una ranura o una indentación impresa en una posición predeterminada en el conducto tubular durante la sujeción del conducto tubular a la chapa evaporadora y a cuya sección de sujeción del puntal se puede retener de modo que esté fijo contra deslizamiento en la dirección longitudinal del conducto tubular.

El conducto tubular y el manguito pueden estar conectados de forma simple con la chapa evaporadora por una capa adhesiva.

El conducto tubular y el manguito se colocan preferiblemente, por una parte, entre la chapa evaporadora y, por la otra, una película de material deformable tal como, por ejemplo, bitumen, material plástico o aluminio.

Otras características y ventajas de la invención son evidentes por la descripción siguiente de ejemplos de realización con referencia a las figuras acompañantes, en las que:

La figura 1 representa una vista en perspectiva de un evaporador según una primera realización de la invención.

La figura 2 representa una sección a lo largo de la línea II-II de la figura 1.

La figura 3 representa una vista en perspectiva del manguito incorporado en el evaporador de la figura 1.

La figura 4 representa una vista análoga a la figura 1 de una segunda realización de un evaporador según la invención.

La figura 5 representa una sección a lo largo de la línea V-V de la figura 4.

La figura 6 representa una vista en perspectiva del manguito usado en la realización de la figura 4.

Y la figura 7 representa una vista en perspectiva de una modificación del manguito de la figura 6.

El intercambiador de calor representado en la figura 1 en vista en perspectiva y previsto como un evaporador para un frigorífico está formado por una chapa base plana 1 de hoja metálica de aluminio, en la que se dispone un conducto de refrigerante 2 de un tubo hecho igualmente de aluminio en forma de meandro. La chapa base y el conducto de refrigerante 2 están cubiertos por una capa de material de retención 3, que consta, por ejemplo, de una mezcla de bitumen, aditivos para regular la capacitancia térmica y/o la conductividad térmica deseadas de la capa de material de retención 3 y posiblemente otros aditivos que influyen en la capacidad de procesado de la capa 3. En ese caso, la proporción de bitumen de la capa 3 puede ser menos que la de los aditivos. En lugar de bitumen, la capa de material de retención también podría constar de un material plástico tal como, por ejemplo, polietileno, en un caso dado con aditivos apropiados, o de una lámina gruesa de aluminio.

Como representa la sección transversal de la figura 2, la capa de material de retención 3 se extiende hasta la cartela de unión 4, que está a ambos lados de la línea de contacto entre el conducto de refrigerante 2 y la chapa base 1 y por ello contribuye sustancialmente a una transferencia térmica eficiente entre la chapa base y el conducto de refrigerante 2. Con el fin de minimizar el grosor de la capa de material de retención 3 en las cartelas de unión 4 y así mejorar más la transferencia térmica, el conducto de refrigerante 2 tiene una sección transversal elíptica aplanada que se puede ser obtenido, por ejemplo, porque se aplana un conducto de refrigerante originalmente redondo, después de la colocación en la chapa base o durante la colocación en ésta.

Entre la capa de material de retención 3 y el conducto de refrigerante 2, por una parte, y la chapa base 1, por la otra, se ha dispuesto una capa 3 de un adhesivo de fusión en caliente, que debido a su grosor sustancialmente menor en comparación con la chapa base 1 y la capa de material de retención 3 es reconocible en la figura simplemente como una línea.

Un canal 6 para recepción de un detector de temperatura está dispuesto en un espacio intermedio entre dos secciones paralelas del conducto de refrigerante 2 paralelo a ellas. El canal 6 está formado por un manguito 7 que se lamina de una hoja metálica en bruto y que se representa en la figura 2 en sección y en la figura 3 en una vista en perspectiva. La hoja metálica en bruto, de la que se forma el manguito 7, tiene la forma de doble T (o la letra griega \pi), donde las barras transversales de las dos Tes se laminan para formar el manguito 7 y los miembros forman dos puntales 8 que mantienen el manguito 7 a una separación predeterminada de una sección del conducto de refrigerante 2 y paralelo a ella. Los puntales 8 tienen una sección rectilínea intermedia 10 que, cuando el intercambiador de calor está montado en estado acabado, se adhiere a la capa de adhesivo de fusión en caliente 5, y se conecta a una sección de sujeción 9 en forma de U invertida, cuyos dos miembros se fijan al conducto de refrigerante 2 y en ese caso se deforman elásticamente. Esta forma de manguito 7 hace posible, durante el montaje del intercambiador de calor, colocarlo a una separación fijamente predeterminada por la longitud de la sección intermedia 10 del conducto de refrigerante 2 sin tener que tomar para ello una medida complicada. La sección de sujeción 9 asegura una retención provisional del manguito 7 en la chapa durante el montaje, antes de colocar la capa de material de retención 3 y de calentar la capa de adhesivo de fusión en caliente 5, con el fin de conectar el material de retención con la chapa base 1.

Una retención provisional del manguito 7 en el conducto de refrigerante 2 también se puede lograr obviamente con un solo puntal 8. Si la anchura de dicho puntal único fuese la misma que la separación entre dos bordes longitudinales mutuamente alejados de los puntales 8 en la figura 3, también se podría lograr la misma exactitud de alineación paralela del manguito 7 con respecto al conducto de refrigerante 2 como con dos puntales. Sin embargo, se prefiere el uso de dos puntales paralelos 8, dado que la capa de material de retención 3 se puede encolar a la capa de adhesivo de fusión en caliente 5 en el espacio intermedio entre los dos puntales 8.

Con el fin de fijar también la posición del manguito 7 en dirección longitudinal del conducto de refrigerante 2, dos depresiones (no ilustradas), cuya anchura en cada ejemplo corresponde a la anchura del puntal 8 y la separación mutua corresponde a la separación de los puntales 8 uno de otro, se forman preferiblemente en este conducto en su lado remoto de la chapa base 1. Estas dos depresiones pueden servir como una referencia para colocar el manguito 7.

Una segunda realización del intercambiador de calor según la invención se explica por medio de las figuras 4 a 6, que muestran respectivamente vistas análogas a las figuras 1 a 3. También aquí, el manguito 7 está fijado fijamente al conducto de refrigerante 2 con la ayuda de dos puntales 8, pero los dos puntales 8 se extienden desde el manguito 7 en direcciones respectivamente opuestas y enganchan en dos secciones mutuamente paralelas del conducto de refrigerante 2. La construcción de los puntales 8 con el elemento intermedio 10 y la sección de sujeción 9 es la misma que en la primera realización. Mediante la fijación a dos secciones paralelas del conducto de refrigerante 2 se evita al mismo tiempo que el manguito 7 se suelte de nuevo en el transcurso del montaje aunque se ponga boca abajo antes de encolarlo fijamente a la chapa base 1.

Una variante de esta segunda realización se representa en la figura 7. Apartándose de las realizaciones previamente descritas, el manguito 7 y los puntales 8 no se curvan integralmente a partir de hoja metálica, sino que el manguito está formado por un tramo de tubo 11 que se mantiene empujado por una tira de hoja metálica elástica 12 contra la chapa 1, en la que se forman los dos puntales 8 que enganchan el conducto de refrigerante 2.

La longitud del manguito se orienta en todas las realizaciones a la longitud de un detector de temperatura a alojar en él; ésta asciende convencionalmente a aproximadamente 160 milímetros.

Además, el montaje del intercambiador de calor es sustancialmente el mismo en las tres realizaciones en consideración. Después de fijar firmemente el manguito al conducto de refrigerante 2, se coloca una película siguiendo la disposición de la chapa 1, el conducto de refrigerante 2 y el manguito 7, proporcionándose la película para formar la capa de material de retención 3. Con la ayuda de un troquel, en el que se han formado muescas correspondientes al recorrido del conducto de refrigerante 2 en la chapa 1 y la forma del manguito 7, la película es empujada contra la capa de adhesivo de fusión en caliente 5 y simultáneamente se calienta con el fin de activar el adhesivo de fusión en caliente y encolar así la película como también los elementos intermedios 10 de los puntales. Cuando el material de la película, a la temperatura de activación de la capa de adhesivo de fusión en caliente 5, es blando y tiene un grosor suficiente, es posible ejercer adicionalmente una presión hidrostática en la película con el fin de hacer que el material de la película penetre en las cartelas de unión 4 entre el conducto de refrigerante 2 y la chapa 1. Para montar el detector de temperatura en el manguito es suficiente cortar la capa de material de retención 3 en un extremo del manguito; sin embargo, para presionar la película también se puede utilizar un troquel conformado de manera que haga que la película se rasgue en un extremo del manguito.

Claims (15)

1. Intercambiador de calor para un frigorífico, con una chapa base (1), un conducto tubular (2), que está fijado a la chapa base, para un refrigerante, y un manguito (7, 11), que está dispuesto en la chapa base, para recibir un detector de temperatura, en el que el manguito (7, 11) está fijado a la superficie de la chapa base por medio de al menos un puntal (8) que está conectado con el manguito (7, 11) y engancha el conducto tubular (2).

2. Intercambiador de calor según la reivindicación 1, caracterizado porque cada puntal (8) tiene una sección de sujeción (9) para sujeción al conducto tubular (2).

3. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el manguito (7) y el al menos único puntal (8) son de construcción integral.

4. Intercambiador de calor según la reivindicación 3, caracterizado porque el manguito (7) y el al menos único puntal (8) se forman de una pieza de material plano.

5. Intercambiador de calor según la reivindicación 4, caracterizado porque el manguito (7) se forma por conformación, sin corte, del material plano, en particular por estampado.

6. Intercambiador de calor según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque el material plano es una hoja de chapa metálica.

7. Intercambiador de calor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el puntal (8) se fija al manguito (11).

8. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque tiene al menos dos puntales (8) asociados con el manguito (7, 11).

9. Intercambiador de calor según la reivindicación 8, caracterizado porque los dos puntales (8) se extienden desde el manguito (7) en la misma dirección.

10. Intercambiador de calor según la reivindicación 8, caracterizado porque los dos puntales (8) se extienden desde el manguito (7, 11) en direcciones opuestas.

11. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conducto tubular lleva una marca en el punto de enganche de al menos un puntal.

12. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conducto tubular (2) y el manguito (7, 11) están conectados con la chapa base (1) por una capa adhesiva (5).

13. Intercambiador de calor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conducto tubular (2) y el manguito (7, 11) se incluyen entre la chapa base (7) y una película de material deformable (3).

14. Intercambiador de calor según la reivindicación 13, caracterizado porque la película consta de bitumen, material plástico o aluminio o una mezcla basada en al menos uno de estos materiales.

15. Aparato refrigerador con un intercambiador de calor según una de las reivindicaciones precedentes.