ES2333486T3 - Intercambiadores termicos con placas huecas. - Google Patents

Abstract

Intercambiador térmico (76), con peso reducido y conductancia volúmica elevada, adaptado a tratar fluidos de gran presión diferencial y altas temperaturas, en el que: - placas metálicas huecas (781-15), con canal interno delgado, están apiladas a paso constante y conectadas a colectores externos (80-82); - estas placas comprenden una zona central gofrada (13), situada entre dos zonas de conexión (18-20) dotadas de boquillas estrechas (601-2) con una superficie prácticamente igual a la de la sección transversal de la zona central; - las paredes de estas placas (78) se han realizado por embutido y corte de una hoja de metal; - los bordes laterales (42-44) de las dos paredes (10-11) de una placa hueca (78) están soldados; - la distancia (64-66) entre las facetas en frente es uniforme, muy estrecha, exactamente conocida y prácticamente constante, en el campo de las presiones diferenciales previstas; - los espacios de separación de las placas (781-15), son relativamente estrechos. caracterizado por que: - las paredes (10-11) de cada placa hueca (781-15), son a la vez rígidas y muy finas, su zona central gofrada (13) presenta una o varias series (12-14) de protuberancias alternativas alineadas (22-22- y 24-24-), dotadas de facetas batidas en frío (24,26,28,30) con grandes pendientes, creando un número importante de aristas vivas, orientadas en direcciones oblicuas o perpendiculares a la alineación de los protuberancias.

Description

Intercambiadores térmicos con placas huecas.

La invención concierne principalmente a un intercambiador térmico, constituido por un apilamiento de placas huecas, que posee excelentes cualidades técnicas, es decir una elevada conductancia volúmica asociada a una superficie frontal reducida, necesidad de potencias mecánicas bajas para la propulsión de los fluidos concernidos y la posibilidad de tratar fluidos líquidos y/o gaseosos, a presiones diferenciales y temperaturas relativamente elevadas.

La invención concierne igualmente, en segundo lugar, intercambiadores térmicos semejantes a los anteriores, globalmente menos eficientes pero susceptibles de convenir mejor a ciertas aplicaciones particulares.

Los intercambiadores térmicos con placas huecas logran resultados muy superiores a los intercambiadores con aletas metálicas plenas de los radiadores para motores térmicos. En efecto, para una misma conductancia volúmica, en este tipo de intercambiador térmico líquido/gas, la diferencia entre placas huecas contiguas es mucho mayor que aquella entre aletas plenas. De este modo, el peso de los primeros, sus dimensiones totales, su superficie frontal y las potencias consumidas (bombeo de líquido(s) y/o ventilación de gases), son claramente inferiores a aquellos de los segundos. Y no obstante, los intercambiadores térmicos con aletas metálicas plenas siguen siendo de uso universal en numerosos campos. En estas condiciones, cuando los motores térmicos están equipados de radiadores agua/aire usuales, la superficie frontal (cuaderna maestra) de estos radiadores mide aproximadamente 0,3 dm^{2} por kW a evacuar, a pesar de que su aplicación consume una potencia mecánica (ventilación y bombeo) que iguala hasta el 10% la potencia térmica que debe disiparse, incluso más si las variaciones de temperatura son bajas. Lo que demuestra todo el interés de los intercambiadores térmicos con placas huecas.

En la patente europea EP 1 579 163 B1, acordada a TET, se describen intercambiadores térmicos, constituidos por un apilamiento monobloque de placas huecas de polímero, vidrio o metal. El procedimiento para realizar uno de estos intercambiadores consiste en fabricar, por termosoplado de una masa de vidrio de polímero, un esbozo en forma de acordeón, dotado de fuelles biconvexos, con paredes gofradas mediante protuberancias alternativas con grandes pendientes, y seguidamente efectuar una compresión controlada. Después de esta compresión, estos fuelles adquieren la forma definitiva de un apilamiento monobloque de placas huecas rígidas, con canal interno delgado, conectados a dos colectores internos. Este tipo de intercambiadores térmicos monobloques de polímero proporcionan resultados completamente satisfactorios para numerosas aplicaciones, durante tanto tiempo como la conductancia volúmica buscada se mantenga media (al máximo 20 W/ºC/dm^{3}) y que los fluidos tratados se mantengan a presión diferencial moderada (al máximo 0,1 MPa) y a temperatura poco elevada (<100ºC). En efecto, en numerosos casos particulares, sus ventajas de peso, coste, dimensiones totales y potencias consumidas (3 a 5% de la potencia térmica a evacuar) compensan ampliamente estos resultados limitados, en particular, cuando la diferencia de temperatura inicial entre los dos fluidos concernidos es relativamente baja (<60ºC).

Este intercambiador térmico monobloque, formado por placas huecas con paredes gofradas de polímero, presenta un interés múltiple. Sus paredes concilian una cierta rigidez y una cierta fineza, que son dos caracteres antimónicos, de modo que su peso, coste, dimensiones totales son bajos. Su delgado canal interno permite, a pesar de un flujo laminar del líquido de refrigeración, obtener una buena conductancia térmica entre este líquido y la pared de la placa hueca. En cambio, sus paredes gofradas engendran una turbulencia relativamente importante en el flujo del aire entre placas que permite aumentar notablemente la variación entre ellas. Lo que disminuye considerablemente la energía necesaria para propulsar aire entre estas placas. Además, esta importante turbulencia del aire circulante entre las placas aumenta la conductividad térmica aparente de este aire y por tanto la conductancia térmica global del intercam-
biador.

Pero la experiencia ha demostrado que esta técnica en dos etapas, termosoplada y seguidamente compresión controlada de los fuelles biconvexos de un esbozo de polímero, tropieza con resultados limitados, en cuanto se intenta aumentar el nivel de los resultados buscados y principalmente la conductantia volúmica del intercambiador térmico así realizado. En efecto, con esta técnica, resulta imposible controlar completamente el proceso de fabricación en dos etapas de un apilamiento monobloque de placas huecas, en lo que conciernen los grosores del canal interno y aquellos de las paredes de las placas, aunque esos grosores sean parámetros determinantes para el valor de la conductancia volúmica del intercambiador. En la práctica, esto se traduce, para el canal interno de las placas huecas, por un espesor que tiene un valor medio de dos milímetros aproximadamente, con una dispersión de por lo menos treinta por ciento. En lo que concierne el grosor de sus paredes, el valor medio es del orden de un milímetro y la dispersión de cincuenta por ciento aproximadamente, esta dispersión es esencial debido al afinamiento irregular de la pared en el transcurso del termosoplado del esbozo.

Además de esta limitación de resultados imputable a esos problemas de grosor, cabe mencionar que la presencia de los colectores internos de las placas huecas apiladas añade otro aspecto a esta limitación: la creación de un canal central, común a todas esas placas huecas, que permite un flujo directo rápido del líquido entre ambos colectores. Por esta razón, este canal central relativamente ancho apenas participa en el intercambio térmico buscado.

En la demanda alemana y la demanda internacional publicada WO 2006/010822, depositada por TET, se describen dispositivos de refrigeración de grandes resultados, para diversas aplicaciones. En estos dispositivos, los radiadores son intercambiadores térmicos realizados según el procedimiento de la patente europea de TET. Para una aplicación particular (la refrigeración de los gases de escape de un motor Diesel con miras a su reciclado), se ha previsto en esta demanda utilizar un intercambiador térmico monobloque con placas huecas metálicas, susceptible de soportar una presión diferencial y una temperatura mucho más elevada que aquellas a las que puede ser sometido un intercambiador monobloque de polímero. A este efecto, el esbozo metálico en acordeón de este intercambiador térmico debería fabricarse por hidroformado. Esta técnica conocida parece ser prometedora en el campo de los intercambiadores térmicos monobloques con placas metálicas huecas pero, por el momento, aún no ha podido aplicarse correctamente y, además, ella misma está limitada en cuanto a su eficacia teórica. En efecto, como la resistividad térmica de los líquidos de refrigeración, agua o aceite, es elevada, la resistencia térmica de la capa de líquido, en flujo laminar en este tipo de placas huecas, es inevitablemente importante, habida cuenta de un grosor medio de 2 mm por lo menos. Lo que resta una gran parte de interés a la baja resistencia térmica que aportarían las paredes metálicas previstas.

Por consiguiente, tuvo que desarrollarse otro modo de realizar intercambiadores térmicos metálicos para varias aplicaciones particulares, principalmente para aquella prevista en un principio y, más generalmente, para todos los dispositivos que impliquen poder disponer de intercambiadores térmicos de elevados resultados. A este efecto, estos nuevos intercambiadores metálicos deberán poseer peso, dimensiones totales, superficie frontal y potencias mecánicas consumidas, tan reducidas como aquellas de los intercambiadores monobloques evocados más arriba. Y todo ello, teniendo una conductancia volúmica mucho más elevada (por lo menos 100 W/ºC/dm^{3}, por ejemplo) y, sobretodo, la posibilidad de funcionar correctamente a presiones diferenciales y temperaturas importantes, por ejemplo de 1 MPa y 600ºC. Y, derivados de estos primeros intercambiadores metálicos, también son posibles otros menos eficientes de polímero o de vidrio, que conciernen aplicaciones particulares específicas, principalmente aquellas que utilizan fluidos corrosivos.

Para ello, contrariamente a los intercambiadores metálicos monobloques, inicialmente previstos para una refrigeración de los gases de escape de los motores Diesel, los nuevos intercambiadores térmicos, principalmente previstos para este empleo particular, deberán estar dotados de placas huecas metálicas, provistas de un canal interno tan fino y preciso como fuera posible y paredes a su vez rígidas y muy finas. En cuanto a las características generales de este intercambiador térmico, será por supuesto completamente diferente de aquellas de los precedentes. Se extraerán de un dispositivo de intercambio térmico pesado y de grandes dimensiones, desarrollado para la refrigeración de los transformadores eléctricos de las redes de distribución, descrito en las patentes US 3 153 447 de 1964 y US 3 849 851 de 1974. Este dispositivo está constituido por grandes placas metálicas huecas con paredes gofradas, conectadas por soldadura a dos colectores externos, adaptadas a colocarse verticalmente y refrigeradas por aire circulante por convección natural.

El primer objeto de la invención es un intercambiador térmico de alto rendimiento, formado por placas huecas con finas paredes metálicas endurecidas por un gofrado apropiado, que tiene a su vez peso, dimensiones totales y superficie frontal reducidos, potencias mecánicas consumidas bajas y conductancia volúmica muy elevada, estando a su vez bien adaptado para una industrialización reducida fácilmente controlable y, además, susceptible de tratar fluidos líquidos y/o gaseosos, a temperaturas y/o presiones diferenciales importantes.

El segundo objeto de la invención concierne los intercambiadores térmicos perfeccionados, semejantes al anterior, menos eficientes que él, pero mejor adaptados para aplicaciones particulares determinadas, diferentes de aquellas del anterior, que comprenden un apilamiento de placas huecas, con paredes finas de polímero o de vidrio, endurecidas por un engofrado apropiado.

El tercer objeto de la invención es un radiador compacto con superficie frontal reducida, realizado a partir de estos intercambiadores térmicos perfeccionados, que posee una conductancia térmica elevada y que necesita potencias de bombeo y ventilación muy bajas.

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Según la invención, un intercambiador térmico de peso y dimensiones totales reducidas y conductancia volúmica muy elevada, en condiciones de tratar fluidos de grandes presiones diferenciales y altas temperaturas, en el
que:

- placas metálicas huecas, con canal interno delgado, están apiladas a paso constante y conectadas a colectores externos;

- estas placas comprenden una zona central gofrada, situada entre dos zonas de conexión y dotadas de orificios estrechos con una superficie prácticamente igual a aquella de la sección transversal de la zona central;

- las paredes de estas placas se han realizado por embutido y corte de una hoja de metal;

- los bordes laterales de las dos paredes de una placa hueca están soldados;

- la distancia entre las facetas en frente es uniforme, muy estrecha, exactamente conocida y prácticamente constante, en el campo de las presiones diferenciales previstas;

- los espacios de separación de las placas son relativamente estrechos.

y se caracteriza por que:

- las paredes de cada placa hueca son a la vez rígidas y muy finas, su zona central gofrada presenta una o varias prolongaciones de protuberancias alternativas alineadas, dotadas de facetas batidas en frío con grandes pendientes, creando un número importante de aristas vivas, orientadas en direcciones oblicuas o perpendiculares a la alineación de las protuberancias;

Antes de comentar el interés de estas nuevas disposiciones, observaremos que en las patentes US concernidas, el grosor de las paredes de las placas no necesita ser fino y su rigidez no representa un problema particular, de modo que el gofrado de la zona central de estas paredes no es la solución a un problema de rigidez que, en ese caso, prácticamente no existe. En efecto, un grosor adecuado de las paredes realizado en un metal usual subviene a ello sin dificultad. Se trata solamente de aumentar la superficie de intercambio térmico de las placas sin aumentar las dimensiones. Esto se hace por ondulaciones longitudinales que resultan de hundimientos relativamente pequeños, realizados a paso constante en las paredes. El perfil particular de estas ondulaciones está representado: es trivial y apenas puede caracterizarse por cualquier tipo de originalidad, este aspecto de las cosas no tiene ningún interés en este tipo de intercambiadores. En cambio, debido a esas ondulaciones, el canal interno de las placas huecas posee un grosor ondulante que varía simétricamente en torno a un valor medio relativamente importante. Y las paredes de este canal interno no tienen facetas pendientes en frente.

Según la primera disposición de la invención, se trata en primer lugar de placas con paredes rígidas muy finas (por ejemplo, 0,15 mm para ciertos aceros) en las que su batido en frío, obtenido "en prima" con motivo de un embutido estándar (en frío), confiere una dureza y un límite de elasticidad particularmente grandes: cada faceta de esos huecos y protuberancias interviene como una laminilla rígida y, además, cada arista viva se comporta como una vigueta en la que dichas laminillas están encastradas. Por tanto, estas laminillas sólo pueden aceptar una flecha muy limitada, bajo la acción de las presiones diferenciales aplicadas. En particular, cuando la sobrepresión es externa, esta flecha permanece siempre claramente inferior a la mitad del grosor interno de las placas huecas, cuyo grosor, medido entre las facetas de las protuberancias, es por construcción exactamente conocida y particularmente reducida (0,3 mm, por ejemplo). Esto evita cualquier contacto entre las paredes de las facetas en frente, de modo que la función de intercambio térmico entre ambos fluidos siempre está asegurada correctamente.

En estas condiciones, cada placa hueca con resalte según la invención debe su considerable rigidez primaria al hecho de que el metal constitutivo de sus paredes está batido en frío y que, además, sus protuberancias alternativas aumentan considerablemente el momento de inercia. Estas laminillas muy finas doblemente endurecidas se encuentran entonces en condiciones de desempeñar perfectamente un rol de intercambiador eficaz de calor entre los dos fluidos que circulan a lo largo de sus dos caras, aunque exista una gran presión diferencial entre estos fluidos. Las características inmediatas de estas protuberancias alternativas embutidas, que deben asegurar esta rigidez, definen la base de la invención. Se traducen por facetas batidas en frío con grandes pendientes, engendradas por alargamientos locales importantes de la hoja plana inicial, que crean así numerosas laminillas muy finas y muy rígidas, cuyos bordes están encastrados en viguetas constituidas por las aristas vivas de las protuberancias.

Las aristas vivas de los diedros, que forman entre sí esas facetas muy pendientes, tienen un segundo efecto conocido, el de aumentar la conductividad térmica aparente del aire: las aristas, con orientaciones oblicuas y/o perpendiculares en la dirección del flujo de este aire, tienen como efecto engendrar importantes turbulencias en las corrientes de aire a velocidad generalmente elevada que atraviesan los espacios relativamente estrechos de separación de las placas. Esta disposición no tendría ningún sentido en el caso de las placas onduladas, colocadas verticalmente, de las patentes US concernidas, cuyos espacios de separación a las dimensiones no especificadas están recorridos por corrientes de aire lentas, que circulan por convección natural.

Si ahora, para concluir esta argumentación, nos referimos a la patente europea de TET, podemos observar que todas las causas de las limitaciones de los resultados enumerados más arriba se suprimen en este nuevo intercambiador térmico y se remplazan por sus contrarios: las paredes y el canal interno tienen grosores muy finos, precisados, bien conocidos y, como se precisará a continuación, el canal central puede desaparecer. En cambio, todas las características con efecto positivo, correspondientes a las paredes gofradas de las placas huecas del intercambiador térmico monobloque de polímero descrito en esta patente europea, se mantienen. A estas características se añaden aquellas que proceden del batido en frío de las hojas de metal utilizadas. Y gracias a su combinación con las ventajas del intercambiador descrito en las patentes US, así como el uso (a priori mal sobrevenido, en el marco de las presiones diferenciales elevadas previstas) de paredes muy finas y a la creación de un canal interno particularmente estrecho, se realiza un intercambiador térmico nuevo y no evidente. Y este nuevo intercambiador posee por consiguiente resultados que transcienden de manera importante aquellos muy eficaces de los intercambiadores térmicos monobloques de polímero, según la patente europea de TET.

Según características particulares, complementarias de las principales características indicadas más arriba,

- cada placa hueca comprende por los menos dos alineaciones de protuberancias alternativas;

- dos alineaciones contiguas están separadas por un tabique rectilíneo estrecho, formado por dos relieves internos embutidos, ensamblados por soldadura;

- la altura de estos relieves es igual a la mitad del valor del grosor interno de las placas, a nivel de las crestas de sus protuberancias.

Gracias a estas últimas disposiciones, tomadas de una posibilidad prevista en las patentes US concernidas, para mejorar la rigidez de las placas cuando tienen grandes dimensiones (m^{2}), se obtienen dos resultados particularmente interesantes para el intercambiador térmico según la invención. En primer lugar, bajo la acción de una sobrepresión interna relativamente elevada, aplicada a las placas huecas de este intercambiador térmico, el tabique rectilíneo interno mantiene el grosor interno de las zonas centrales gofradas a un valor prácticamente independiente de la presión diferencial sufrida por las finas paredes de las placas. Lo que tiene como resultado permitir a estas placas huecas, con paredes finas endurecidas por un engofrado apropiado, poder soportar sin daños una sobrepresión interna relativamente elevada. En efecto, en ausencia de estos relieves internos soldados, las alineaciones contiguas de las protuberancias alternativas de elevada rigidez estarían separadas por una zona flexible que hace las veces de bisagra. En respuesta a este tipo de supresión, esto ocasionaría un ligero inflamiento de las placas provocando una disminución considerable de los intercambios térmicos en sus espacios de separación, e incluso un rápido deterioro de estas placas. En cambio, gracias a este tabique formado por estos dos relieves internos soldados, no es necesario sistemáticamente aumentar el grosor de las paredes muy finas de las placas huecas para poder hacer frente a una sobrepresión interna transitoria elevada. Lo que permite realizar intercambiadores térmicos más ligeros y menos onerosos.

La segunda ventaja de estos relieves internos soldados se traduce por una mayor eficacia del intercambio térmico buscado. En efecto, este tabique interno así formado entre dos alineaciones contiguas de protuberancias alternativas constituye una barrera para la corriente de líquido que entra en la placa hueca. El primer efecto de cada barrera consiste en impedir un flujo directo importante entre los dos colectores externos, a lo largo de una pared lisa de pequeña superficie y, por tanto poco eficaz para el intercambio térmico buscado, tanto más cuanto que esta superficie no esté barrida por una elevada corriente de aire, puesto que se encuentra en el surco del colector río arriba. En cambio, el segundo efecto de esta barrera radica en dirigir la corriente que entra hacia las dos alineaciones de protuberancias alternativas de gran eficacia de intercambio térmico y, maximizar de este modo los intercambios térmicos
efectuados.

Observaremos que estas dos ventajas tienen poco interés para el intercambiador térmico de grandes placas huecas, con paredes relativamente espesas, descrito en las patentes US concernidas. En efecto, en este intercambiador, la presión diferencial máxima, que aparece al pie de las grandes placas verticales, es la supresión hidrostática relativamente poco elevada engendrada por el aceite de refrigeración. Cosa que no concierne al intercambiador térmico según la invención, que puede instalarse evidentemente en cualquier posición interesante y, sobre todo, poder funcionar con presiones diferenciales muy elevadas. Además, como este aceite circula de arriba abajo por convección natural en placas huecas mucho más amplias que los colectores externos, su baja presión dinámica río arriba, debido a una velocidad de circulación reducida, le evita poder privilegiar un recorrido directo rápido de uno a otro colector.

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Según características complementarias a las anteriores:

- los ángulos formados por los normales con dos facetas adyacentes de las protuberancias alternativas miden por lo menos 30º, para que las aristas vivas de estas facetas puedan ser eficaces para la creación de turbulencias y sean asimilables a viguetas en las que están encastradas las facetas de dichas protuberancias;

- el ángulo máximo de las normales con dos facetas adyacentes está limitado por las restricciones impuestas a las condiciones de embutido o de termoformado de la hoja de material concernido.

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Según una característica complementaria a las anteriores, las facetas en frente de una placa tienen paredes paralelas y la distancia que separan dichas paredes es constante y del mismo orden de dimensión que su grosor.

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Según características complementarias a las anteriores:

- las protuberancias alternativas poseen, de por sí, dos facetas en forma de trapecio isósceles, que poseen una arista longitudinal común y, comparten, dos facetas en forma de rombo;

- la gran diagonal de las facetas en rombo puede medir varias decenas de veces el grosor de la pared de las placas.

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Según características alternativas a las anteriores:

- las protuberancias alternativas poseen, de por sí, dos facetas en forma de triángulo y, comparten dos facetas en forma de hexágono, que poseen una arista transversal común;

- la distancia entre las aristas transversales de las facetas en hexágono puede medir varias decenas de veces el grosor de la pared de las placas.

Según una característica complementaria a las anteriores, la zona central gofrada de cada placa hueca está conectada a los colectores externos por dos zonas de conexión dotadas de bordes laterales que presentan una considerable oblicuidad y paredes lisas que comprenden porciones de troncos de cono.

Según una característica complementaria a las anteriores, los colectores externos tienen un perfil aerodinámico adaptado a minimizar su resistencia.

Según otra característica complementaria posible de las anteriores, aparecen facetas simétricas de resalte como talladas en diamante y comprenden varias facetas secundarias, dotadas de aristas vivas complementarias.

Gracias a estas distintas disposiciones, la conductancia volúmica del intercambiador térmico así realizado es particularmente elevada. Y esto, por varias razones: (1) las placas tienen paredes metálicas con una resistencia térmica desdeñable, (2) la resistencia térmica de la muy fina capa de agua o de aceite en el interior de estas placas es baja, a pesar del flujo laminar de esta capa y la relativamente gran resistividad térmica de dichos líquidos y (3) la turbulencia y la conductividad térmica aparente del aire, que circula entre las placas, aumentan con la altura de las protuberancias y el número total de aristas vivas que contienen. Con por lo menos dos alineaciones que comprenden cada una algunas protuberancias alternativas, dotadas de facetas inclinadas a 45º aproximadamente, se realiza un compromiso eficaz entre los distintos parámetros concernidos. En efecto, el embutido de las protuberancias cuya pendiente de facetas es inferior a 50º aproximadamente es una operación estándar que no plantea ningún problema de realización y un ángulo mínimo de 30º entre los normales con dos facetas adyacentes garantiza una buena turbulencia en el flujo del aire y una anchura mínima para cada una de las alineaciones de las protuberancias en la zona central de las placas, cuando se ha fijado la altura de esos huecos y protuberancias. Además, un ángulo mínimo de 30º, entre las normales con dos facetas adyacentes, confiere a la arista concernida una rigidez suficiente para que sea asimilable a una vigueta, el conjunto de esas dos aristas es asimilable entonces a un enrejado de viguetas.

Además, con un intercambiador térmico formado por el apilamiento de un gran número de esas placas idénticas, conectadas en dos colectores externos, se pueden disminuir considerablemente las pérdidas de carga de un líquido que circula a caudal constante y en flujo laminar, el cual puede, cuando procede, ser relativamente rápido. De todos modos, este tipo de apilamiento reduce considerablemente la potencia necesaria para el bombeo de ese líquido. Y, además de la utilización de colectores externos con perfil aerodinámico, a pesar de la diferencia relativamente importante que separan las placas, su mayor dimensión, instalada en paralelo a la velocidad de flujo de los dos fluidos que se cruzan, conduce a disminuir considerablemente la resistencia del radiador y/o la potencia necesaria para su ventilación.

En lo que se refiere a los metales utilizables para la fabricación de las paredes de las placas huecas según la invención, observaremos que no son muy numerosos pero bien conocidos por los especialistas del embutido y que finalmente la elección (aluminio o acero, por ejemplo) se determinará principalmente por el comportamiento mecánico de esos metales en el campo de las temperaturas de funcionamiento de los intercambiadores térmicos que incorporarán esas placas.

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Gracias a esas diversas disposiciones, la fabricación industrial de los intercambiadores térmicos de grandes cualidades técnicas, según la invención, comprende un conjunto de operaciones perfectamente interesantes para la producción en serie de esos intercambiadores. En efecto, estas operaciones son las siguientes:

1) Embutido y corte de paredes idénticas de placas en una hoja metálica fina;

2) Inversión pies contra cabeza de una pared;

3) Ensamblaje de dos paredes conjugadas, por soldadura de sus bordes laterales y relieves de su tabique central interno,

4) Montaje y acabado por soldadura de esas placas huecas en los dos colectores externos.

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Según la invención, un radiador compacto, de elevada conductancia volúmica, se caracteriza por que:

- comprende dos grupos idénticos de intercambiadores térmicos metálicos con placas huecas, asociadas a dos colectores principales río arriba y río abajo, de reducido espesor, dotadas de caras planas en forma de trapecios rectangulares, ligeramente separados uno de otro y colocados de manera a que sus ángulos cuadrados queden opuestos;

- los colectores individuales río arriba y río abajo de los intercambiadores de cada grupo están conectados respectivamente, a intervalo constante poco superior a la anchura de la zona central de los intercambiadores, en las dos caras de esos dos colectores principales río arriba y río abajo.

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Gracias a estas disposiciones, podemos construir un radiador de elevada conductancia volúmica que presenta una cuaderna maestra tan reducida como posible (hasta 0,10 dm^{2} por kW a evacuar). En efecto, podemos ensamblar fácilmente por ambas partes de los dos colectores principales planos, un número importante de intercambiadores térmicos, los mismos formados por un gran número de placas huecas metálicas apiladas según la invención. Este radiador compacto requiere, además, potencias de bombeo y de ventilación particularmente bajas, aproximadamente cinco veces más bajas que las potencias exigidas por los radiadores con aletas plenas que poseen la misma conductancia térmica.

Las características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto de manera más precisa con la siguiente descripción de una forma de realización no limitativa de la invención, que se hace en referencia a los dibujos anexados, en los que:

- la figura 1 es una vista por encima de una primera pared gofrada de placa hueca según la invención,

- la figura 2A es una vista por encima de una segunda pared gofrada de placa hueca según la invención y las figuras 2B y 2C, vistas de facetas particulares de esta pared;

- la figura 3 es una sección longitudinal de las protuberancias alternativas de esta primera pared;

- la figura 4 es una sección longitudinal de un extremo de placa hueca soldada a un colector;

- la figura 5 es una perspectiva caballera de un intercambiador térmico de quince placas huecas;

- la figura 6 es una vista por encima de un radiador, según la invención, construido por medio de estos intercambiadores térmicos.

Según la figura 1, se representa una primera forma de realización de una pared metálica delgada 10 de una placa hueca. Esta pared se ha embutido y luego cortado de manera a presentar una zona central gofrada 13, colocada entre dos zonas de conexión. Como ejemplo, esta pared es de aluminio y tiene un grosor de 0,3 mm y su zona central gofrada tiene 60 mm de ancho y 76 mm de longitud. Esta zona central 13 está formada por dos alineaciones idénticas contiguas 12 y 14 de resaltos alternativos, separados por una zona rectilínea estrecha 16, de 4 mm de anchura. Las dos zonas de conexión 18 y 20 tienen paredes lisas. Cada alineación comprende dos protuberancias alternativas idénticas, formadas por protuberancias y huecas, o sea, para las alineaciones 12-14, cuatro protuberancias 22_{1-2} y 24_{1-2}, por una parte, y cuatro huecos 22'_{1-2} y 24'_{1-2}, por otra parte, estos últimos siendo representados en gris. Cada resalte 22_{1-2}-24_{1-2} o cada hueco 22'_{1-2}-24'_{1-2} tiene la forma de un techo con cuatro pendientes que presentan cuatro aristas vivas muy inclinadas, ya sea para cada resalte alternativo de la alineación 12: (1) de por sí, dos trapecios simétricos 26_{1-2} y 28_{1-2} para cada resalte, y 26'_{1-2} y 28'_{1-2} para los huecos, todos ellos con una gran base de 19 mm, (2) compartida con la protuberancia contigua de la misma alineación, dos triángulos isósceles 30_{1-2} y 32_{1-2} para los resaltos, y 30'_{1-2} y 32'_{1-2} para los huecos, todos con una base de 28 mm, (3) una cresta longitudinal 34_{1-2} para los resaltos y 34'_{1-2} para los huecos, todas ellas de 5 mm de longitud, y (4) una misma altura de 5 mm. Observaremos que los dos pares de triángulos isósceles 30_{2}-30'_{1} y 30'_{2}-32_{1} de la alineación 12 (y asimismo en 14), que pertenecen a dos alternancias consecutivas de la protuberancia alternativa, forman dos rombos planos.

En el centro de la zona rectilínea estrecha 16, que divide en dos la zona central gofrada 13 de la pared 10 representada, se realiza por embutido un relieve interno 36 de 2 mm de anchura, con lados simétricos tan rígidos como lo permita la tecnología del embutido. Este relieve 36 tiene una altura igual a la mitad de la diferencia máxima que separan las crestas de las protuberancias de las dos paredes de la placa hueca realizada (ya sea 0,2 mm, como se especificará a continuación). Dos líneas 38-40 separan los bordes externos paralelos de las dos alineaciones 12-14 de las protuberancias alternativas de una pared de placa hueca, del par de bordes externos paralelos 42-44, que forman una parte del plano de junta de dos paredes de placa. Las líneas 38-40 y los bordes 42-44 tienen 1 mm de ancho y forman un pequeño peldaño de 0,2 mm de altura, que determina la mitad del grosor interno de una placa a nivel de las crestas de estas protuberancias. Estas dos líneas planas 38-40 desembocan en dos partes planas 46-48 de las dos zonas de conexión 18-20 de la pared 10 y estos dos bordes paralelos 42-44 se terminan por los dos pares de bordes externos oblicuos 50_{1}-50_{2} y 52_{1}-52_{2} de esas mismas zonas de conexión; forman la otra parte del plan de junta de las paredes de la placa. Cada borde 50_{1-2} ó 52_{1-2} forma un ángulo de 60º con la línea de simetría longitudinal de la pared 10. El extremo de cada zona de conexión 18-20 comprende una porción de tronco de cono casi plano 54-56, de 87,5º de medio ángulo en la cúspide. Esta porción troncónica está delimitada por dos pares de arcos de círculo 58_{1-2} y 60_{1-2}, este último par tiene 8 mm de largo. Y sus extremos están conectados entre sí por dos peldaños de 1,5 mm de alto, de modo que la superficie de cada una de las boquillas río arriba o río abajo, así acondicionadas por una placa hueca, mida 24 mm^{2}, o sea prácticamente la superficie de la sección transversal del espacio interno de la zona central gofrada 13 de la placa.

Según la figura 2A, se representa una pared metálica delgada 11, embutida y luego cortada, que constituye una segunda forma de realización de una pared de placa hueca según la invención. Esta pared 11 sólo difiere de la pared 10 anterior, por su zona central gofrada, que sólo posee una alineación de protuberancias 15 de 26 mm de anchura, y por la forma de sus protuberancias alternativas. Esta alineación única comprende tres protuberancias 22b_{1-3} y tres huecos 22'b_{1-3}, estos últimos representados en gris. Cada resalte 22b_{1-3} y cada hueco 22b'_{1-3} tiene la forma de un techo con cuatro pendientes muy inclinadas. Para las tres protuberancias alternativas de la alineación 15 esto da para cada una: (1) de por sí, pares de triángulos laterales simétricos 25b_{1-2}, 27b_{1-2}, 29b_{1-2} para las protuberancias, e igualmente 25'b_{1-2}, 27'b_{1-2}, 29'b_{1-2} para los huecos, todos ellos con una gran base de 14 mm, y (2) compartido con la protuberancia contigua, hexágonos centrales 31_{1-5}, todos con una cresta transversal de 18 mm de largo, y una misma altura de 5 mm.

Según las figuras 2B y 2C, se representan, a título de variantes a las facetas de las protuberancias de las figuras 1 y 2A, dos facetas principales de la figura 2A que presentan facetas secundarias. La figura 2B presenta una faceta lateral en triángulo 25, dotada de tres facetas secundarias 37_{1-3} que forman un triedro relativamente plano de tres aristas vivas, provisto de una punta en diamante 39, situada en el centro de gravedad de este triángulo. La figura 2C presenta una faceta longitudinal en hexágono 31, dotada con seis triángulos de lados coplanarios 41_{1-6}, provistos de una punta central en diamante 43_{1-6} semejante a la 39 de la figura 2B. La altura de esas puntas está determinada por los límites de la tecnología de embutido de las hojas de metal.

Las figuras 1 y 2A ilustran dos de las formas posibles que pueden adoptar las protuberancias de las paredes gofradas de las placas huecas según la invención. Y las figuras 2B y 2C ilustran las eventuales variables que pueden conocer las facetas principales de estas superficies convexas, con el fin de mejorar su capacidad en producir turbulencias en las corrientes de aire entre placas.

La figura 3 representa una ampliación de un corte longitudinal a lo largo de un eje AA' (ver fig. 1) de uno de los extremos de una parte de una plaqueta hueca antes de su conexión a un colector. Esta plaqueta es el resultado de la soldadura de las dos paredes 10a y 10b, esta pared 10b siendo la pared 10a invertida pies contra cabeza, en torno al eje de simetría transversal BB' (ver figura 1). Este corte AA' se efectúa a lo largo de las crestas 35_{2} y 35'_{2} de la protuberancia alternativa formada por el resalto 24_{2} y el hueco 24'_{2} de la alineación 14 y atraviesa la zona de conexión 18 de la pared 10a de esta placa. La figura 4 representa una ampliación de un corte de este mismo extremo de placa, efectuado a lo largo de la línea de simetría longitudinal CC' (ver fig. 1) de las alineaciones 12 y 14 de las protuberancias alternativas y de las zonas de conexión 18 y 20 de la pared 10a.

En la figura 3, las protuberancias y huecos de la primera forma de realización de la pared baja 10b y de la pared alta 10a de una placa están invertidos, de modo que las referencias 24_{2} y 24'_{2} de la pared alta 10a, vista de perfil en esta figura 3, aparecen respectivamente como un hueco y una protuberancia. En este hueco está encajada la protuberancia 24'_{1} y en esta protuberancia, el hueco 24_{1} de la pared 10b definida más arriba. El grosor de la parte 62 del canal interno de una placa hueca, situada entre las crestas encajadas 34_{1-}35'_{2} o 34'_{1-}35_{2} de la zona gofrada de esta placa, es de 0,4 mm y la de la parte 64 de este canal interno, situada entre las pendientes a 45º de los laterales ascendentes o descendentes de esas superficies convexas, es de 0,28 mm. El grosor del canal interno 66, entre las partes planas de las zonas de conexión 18 y 20, es de 0,4 mm.

Según la figura 3, la parte derecha del corte a lo largo de la línea AA' representa (1) el principio 68 de la separación progresiva de las paredes de las dos secciones cónicas en frente 54-56 de las paredes 10a-10b, que terminan estas dos zonas de conexión (2) los dos peldaños simétricos de estas paredes que se inician con los círculos 58_{2} y 58_{1} y (3), los dos bordes externos simétricos 52_{2} y 50_{1} que definen el plano de la junta de las paredes 10a y 10b.

Según la figura 4, el corte representado se efectúa a lo largo del eje de simetría longitudinal CC' de un extremo de placa hueca introducida y soldada por un cordón de soldadura 70, en los bordes y extremos de una ranura 72, en forma de arco de círculo de 120º, practicada en la coquilla de conexión 74 de un colector externo 75, formada por dos coquillas alargadas soldadas entre sí. El corte representado muestra dos tramos paralelos 16a y 16b de las zonas centrales estrechas de las paredes 10a y 10b, separados por una distancia 66 de 0,4 mm y otros dos tramos divergentes 54 y 56 que corresponden a las secciones cónicas frente a las zonas de conexión de las dos paredes 10a y 10b de la placa hueca. La distancia entre los bordes extremos de estos dos tramos divergentes es de 3 mm y la longitud de los arcos 60_{2} y 60_{1} (ver fig. 1) de 120º, de 8 mm. De este modo, la extensión de las secciones derechas del canal interno con paredes gofradas y aquellas de las aberturas de los extremos de la aleta son prácticamente iguales.

Según la figura 5, un intercambiador térmico elemental 76 está representado y comprende quince aletas metálicas huecas delgadas 78_{1-15} con paredes gofradas. Los extremos de estas placas huecas están introducidos y soldados como se indica más arriba en ranuras con bordes circulares, de 3,5 mm de ancho y un paso de 8 mm, practicados en las paredes de los colectores externos 80-82, con perfil aerodinámico. Para permitir la realización cómoda de estas soldaduras, los colectores 80-82 están constituidos por dos coquillas alargadas, de sección transversal en forma de U, soldadas entre sí a lo largo de una línea 83. Se realizan a partir de bandas metálicas cortadas en hojas idénticas a aquellas utilizadas para la fabricación de las paredes embutidas de las placas. Ranuras de anchura, longitud y paso apropiados se practican en la mitad de estas bandas, luego los dos tipos de bandas así preparados se transforman en coquillas de cierre frontal y conexión 75, mediante dos calibres conjugados, con perfiles en relieve y en hueco. Después, las boquillas de las distintas placas huecas se sueldan en las ranuras de las coquillas de conexión. A continuación, dos coquillas de cierre frontal se sueldan a su vez a las dos anteriores y uno de los extremos está obturado, para constituir a su vez los dos colectores externos perfilados y el propio intercambiador.

Según la figura 6, se representa la vista por encima de un radiador compacto 8l. Por ambas partes de los dos colectores principales planos 84-86, en forma de trapecios rectángulos colocados pies contra cabeza, pueden montarse en paralelo seis intercambiadores térmicos idénticos 76_{1-6}, de modo a constituir un radiador compacto de conductancia térmica global apropiada. Estos colectores planos 84-86 tienen lados paralelos 88_{1-2} y 90_{1-2} y, un grosor prácticamente igual a la dimensión máxima de las secciones rectas de los colectores externos 80_{1-2}. Se montan dos intercambiadores contiguos de manera a que los bordes laterales de sus placas estén prácticamente juntos o ligeramente intercalados. En el primer caso, los pies de los colectores externos río arriba 80_{1-6} y río abajo 82_{1-6} están introducidos con la misma profundidad en las aberturas circulares apropiadas 94_{1-6} y 96_{1-6}, efectuadas a intervalos constantes a lo largo de los grandes lados 92-93 de las caras de los colectores principales 84-86 y luego se sueldan. En el segundo caso, las profundidades de hundimiento de los colectores son diferentes para los intercambiadores de tipo par e impar. La longitud del mayor 88_{2}-90_{2} de los lados paralelos de los dos colectores principales 84-86 se determina por el número de intercambiadores térmicos 76 que deben montarse. Los pequeños lados de los dos colectores principales 84-86 tienen longitudes determinadas por la distancia de los colectores externos 80-82 y por la distancia 100 (típicamente 5 mm) que separa sus lados oblicuos.

Este tipo de ensamblaje de intercambiadores térmicos formados por apilamientos de placas metálicas huecas delgadas, con paredes muy finas endurecidas por gofrado, permite constituir un radiador compacto particularmente interesante para la refrigeración de los motores térmicos con potencia elevada (>100 kW). En efecto, poseen una cuaderna maestra muy disminuida, una conductancia térmica muy elevada, potencias de bombeo y ventilación reducidas, una dimensión total y un peso limitados. Conviene igualmente al tratamiento de los gases de escape de los motores Diesel, utilizados refrigerados para mejorar el funcionamiento a régimen bajo de esos motores. Más generalmente, cualquier intercambio térmico entre dos fluidos, principalmente entre un líquido y un gas, que presenta una temperatura y/o una presión diferencial elevada (hasta aproximadamente 600ºC y 1 MPa) puede realizarse de manera eficaz mediante un tipo de conjunto metálico compacto.

La invención no está limitada a los ejemplos descritos. La longitud y la anchura de las placas huecas pueden ser notablemente mayores que aquellas ilustradas en la figura 1 y medir varios decímetros. Lo mismo resulta para el número de protuberancias alternativas en cada alineación y el número de alineaciones en cada placa. Las dimensiones máximas de una placa se determinan en la práctica por aquellas de la plataforma de la prensa a embutir disponible. En cuanto al número de placas huecas en un intercambiador térmico, puede montar hasta algunas decenas. Lo mismo resulta para el número total de intercambiadores ensamblados en un radiador compacto.

Observaremos igualmente que es posible fabricar una placa hueca según la invención utilizando dos paredes gofradas apropiadas semejantes pero no idénticas debido a sus bordes laterales diferentes. En vez de dos paredes idénticas con bordes laterales que comprendan un pequeño peldaño que define el medio grosor del canal interno de la zona central, tendremos una pared cuyos bordes presentan un peldaño dos veces más alto que la anterior y otra pared sin ningún peldaño. Esto impondrá la utilización de dos pares diferentes de moldes de embutido pero no tendrá apenas ninguna importancia económica cuando la producción es importante.

Las figuras más arriba ilustran placas huecas para intercambiador térmico líquido/gas. Y, por estas placas metálicas, con canal interno muy estrecho (0,3 mm), el líquido circula. En el caso de un intercambiador térmico gas/gas, el grosor de este canal interno es evidentemente mucho más importante (típicamente>1 mm) y la distancia entre plaquetas es generalmente reducida con relación al del intercambiador térmico representado. Esto, para que los caudales másicos y las velocidades de los dos gases sean comparables por cada lado de las paredes de las placas huecas.

Por otra parte, para aplicaciones particulares, principalmente en química y en cualquier otro dominio donde los fluidos corrosivos estén concernidos, es preferible a menudo y a veces necesario poder disponer de intercambiadores térmicos de vidrio, dotados de altas cualidades técnicas y, mejor que todos los demás, perfectamente adaptados a sus condiciones de empleo. Para este fin, estos intercambiadores térmicos de vidrio estarán dotados de conductancias volúmicas elevadas, pero no obstante a medio camino de aquellas indicadas anteriormente para intercambiadores con placas huecas, ya sea de polímero monobloque, ya sea de metal del tipo según la invención (20 ó 100 W/ºC/dm^{3}). En lo que se refiere a las temperaturas y las presiones diferenciales máximas que podrán aplicarse a estos intercambiadores térmicos de vidrio, serán inferiores a aquellas que soportan los intercambiadores de metal, según la presente invención y superiores a aquellas que conciernen los intercambiadores monobloques de polímero según la patente europea de TET. Para este mismo tipo de aplicaciones, puede resultar asimismo interesante poder disponer de intercambiadores térmicos de polímero con una conductancia volúmica de un 50% superior a la de esos intercambiadores monobloques, conservando al mismo tiempo sus campos de presión diferencial y de temperatura.

Para ello, podremos adoptar y adaptar la tecnología nueva de los intercambiadores térmicos metálicos según la invención y, en vez de una hoja de metal, utilizar sencillamente una hoja de vidrio o de polímero y tratarla por embutido en caliente o por termoformado. Los procedimientos de fabricación, aplicados en estas dos técnicas de aplicación de una hoja, se asemejan: el primero utiliza una presión mecánica y dos moldes conjugados que comprenden huecos y/o relieves, y el segundo, una presión neumática y un molde único con hueco y/o relieves; y los dos recurren a un calentamiento apropiado. Pero, no se produce ningún batido en frío.

Los grosores de las paredes y de los canales internos de este tipo de intercambiador térmico con placas huecas de vidrio de polímero, y paredes gofradas con colectores externos, se aumentarán inevitablemente, de acuerdo con las características mecánicas particulares del tipo de vidrio o del polímero utilizado. Sus resultados se deducen directamente, como ya lo explicamos anteriormente.

Claims (11)

1. Intercambiador térmico (76), con peso reducido y conductancia volúmica elevada, adaptado a tratar fluidos de gran presión diferencial y altas temperaturas, en el que:

- placas metálicas huecas (78_{1-15}), con canal interno delgado, están apiladas a paso constante y conectadas a colectores externos (80-82);

- estas placas comprenden una zona central gofrada (13), situada entre dos zonas de conexión (18-20) dotadas de boquillas estrechas (60_{1-2}) con una superficie prácticamente igual a la de la sección transversal de la zona cen-
tral;

- las paredes de estas placas (78) se han realizado por embutido y corte de una hoja de metal;

- los bordes laterales (42-44) de las dos paredes (10-11) de una placa hueca (78) están soldados;

- la distancia (64-66) entre las facetas en frente es uniforme, muy estrecha, exactamente conocida y prácticamente constante, en el campo de las presiones diferenciales previstas;

- los espacios de separación de las placas (78_{1-15}), son relativamente estrechos.

caracterizado por que:

- las paredes (10-11) de cada placa hueca (78_{1-15}), son a la vez rígidas y muy finas, su zona central gofrada (13) presenta una o varias series (12-14) de protuberancias alternativas alineadas (22-22' y 24-24'), dotadas de facetas batidas en frío (24,26,28,30) con grandes pendientes, creando un número importante de aristas vivas, orientadas en direcciones oblicuas o perpendiculares a la alineación de los protuberancias.

2. Intercambiador térmico, derivado de aquel según la reivindicación 1, caracterizado por que:

- está constituido por placas huecas (78_{1-15}) de vidrio o polímero, con canal interno delgado, apiladas a paso constante y conectadas a colectores externos (80-82);

- las paredes de estas placas huecas se han realizado por embutido en caliente o termoformado y seguidamente corte de una hoja de vidrio o de polímero;

- estas placas (78) comprenden una zona central gofrada (13), situada entre dos zonas de conexión (18, 20) dotadas de boquillas estrechas (60_{1-2}) con una superficie prácticamente igual a la de una sección transversal de la zona central;

- los bordes laterales (42, 44) de las dos paredes (10, 11) de una placa hueca (78) están soldados;

- la zona central de las placas presenta una o varias series (12, 14);

- la distancia (64, 66) entre las facetas en frente es uniforme, estrecha, exactamente conocida y prácticamente constante en el campo de las presiones diferenciales previstas;

- los espacios de separación de las placas (78) son relativamente estrechos.

caracterizado por que: protuberancias alternativas alineadas (22, 22' y 24, 24'), dotados de facetas (24, 26, 28, 30) con fuertes pendientes, que crean un importante número (24, 26, 28, 30) de aristas vivas, orientadas en direcciones oblicuas o perpendiculares a la alineación de las protuberancias;

3. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que:

- cada placa hueca (78) comprende por lo menos dos alineaciones (12-14) de protuberancias alternativas;

- dos alineaciones contiguas están separadas por un tabique rectilíneo estrecho (36), formado por dos relieves internos embutidos o termoformados, ensamblado por soldadura;

- la altura de estos relieves es igual a la mitad del valor máximo del grosor interno de estas placas huecas.

4. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que:

- los ángulos formados por los normales con dos facetas adyacentes de las protuberancias alternativas miden por lo menos 30º, para que las aristas vivas de estas facetas puedan ser eficaces para la creación de turbulencias y para la resistencia a las diferencias de presión entre los fluidos;

- el ángulo máximo de las normales con dos facetas adyacentes está limitado por las restricciones impuestas a las condiciones de embutido o de termoformado de la hoja de material concernido.

5. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que:

- las protuberancias alternativas tienen, de por sí, dos facetas laterales en forma de trapecios isósceles (26_{1-2}, 26'_{1-2}), que poseen una arista longitudinal común (34_{1}, 34'_{1}), y comparten dos facetas centrales en forma de rombo (30_{2}-30'_{1});

- la gran diagonal de las facetas en rombo puede medir algunas decenas de veces el grosor de la pared de las placas.

6. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que:

- las protuberancias alternativas poseen, de por sí, dos facetas en forma de triángulo isósceles (25_{1-2}, 27b_{1-2} y 29b_{1-2}) para las protuberancias y (25'b_{1-2}, 27'b_{1-2} y 29'b_{1-2}) para los huecos y, comparten, dos facetas centrales en forma de hexágono para las protuberancias (22b_{1-3}), y para los huecos (22'b_{1-3}), estas facetas en hexágonos poseen una arista transversal común;

- la distancia entre las aristas transversales de estas facetas en hexágono puede medir varias decenas de veces el grosor de la pared de las placas.

7. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la zona central gofrada (13) de cada placa hueca está vinculada a los colectores externos por dos zonas de conexión (18-20) dotadas de bordes laterales que presentan una gran oblicuidad y paredes lisas que contienen porciones de troncos de cono (54-56).

8. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que las facetas en frente de la protuberancia de una placa hueca tienen paredes paralelas y la distancia (64) que separa estas paredes es constante y del mismo orden de amplitud que su grosor.

9. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que las facetas simétricas de protuberancia aparecen como talladas en diamante (25-31) y contienen varias facetas secundarias (37_{1-3} - 41_{1-5}) y están dotadas de aristas vivas complementarias.

10. Intercambiador térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que:

- los colectores externos (80-82) de las placas huecas tienen un perfil aerodinámico adaptado a minimizar la resistencia del intercambiador;

- cada colector está formado por dos coquillas alargadas, una (75) de conexión a las plaquetas y la otra de cierre frontal, su sección transversal tiene una forma en U, y están fijadas entre sí por una línea de soldadura (83).

11. Radiador compacto y ligero, de alta o muy alta conductancia térmica caracterizado por que:

- comprende dos grupos idénticos de intercambiadores térmicos (76) con placas huecas (78_{1-15}), de metal, vidrio o polímero, según la reivindicación 5,

- estos dos grupos están asociados a dos colectores principales río arriba (84) y río abajo (86), de grosor reducido, dotados de caras planas en forma de trapecios rectángulos, ligeramente separados entre sí (100) y colocados de manera a que sus esquinas cuadradas queden opuestas;

- los colectores individuales río arriba (82_{1-6}) y río abajo (80_{1-6}) de los intercambiadores de cada grupo están conectados respectivamente, a intervalo constante poco superior a la anchura de la zona central (13) de los intercambiadores, con dos caras homólogas de aquellos dos colectores principales río arriba y río abajo.