ES2588774T3

ES2588774T3 - Caja colectora, especialmente para enfriador de batería, e intercambiador de calor que comprende al menos una caja de este tipo

Info

Publication number: ES2588774T3
Application number: ES12787752.0T
Authority: ES
Inventors: Sylvain Moreau; François Busson; Alain Pourmarin; Philippe Doucet; Mohamed Ibrahimi
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2016-11-04
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: US9752837B2; FR2982937A1; CN104067084A; WO2013076104A1; FR2982937B1; EP2783180B1; CN104067084B; US20140299302A1; EP2783180A1

Abstract

Caja colectora (10, 10') de intercambiador de calor (1), que comprende una tapa (31), una placa intermedia (41) y una placa colectora (51), estando dicha caja colectora (10) destinada a recoger y a repartir un fluido, definiendo la placa intermedia (41), con la tapa (31), una primera cámara (11) del fluido y, con la placa colectora (51), una segunda cámara (12) del fluido, independiente de la primera (11), estando caracterizada la caja colectora por que la placa intermedia (41) incluye al menos dos rendijas (46), estando destinada cada una de las rendijas a recibir un extremo longitudinal de un tubo (2) del intercambiador de calor (1).

Description

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DESCRIPCION

Caja colectora, especialmente para enfriador de baterla, e intercambiador de calor que comprende al menos una caja de este tipo

La invencion se situa en el ambito de los intercambiadores de calor, por ejemplo de los enfriadores de baterlas, en particular, las baterlas de un vehlculo de motorizacion electrica y/o hlbrida. Tiene esta por objeto una caja colectora conforme al preambulo de la reivindicacion 1, as! como un intercambiador dotado de una caja colectora de este tipo. Se conoce una caja colectora de este tipo por el documento JP 11261287.

La energla electrica de los vehlculos de motorizacion electrica y/o hlbrida viene proporcionada por una o varias baterlas. Un problema que se plantea radica en el hecho de que, durante su funcionamiento, resulta que las baterlas se calientan y corren el riesgo de sufrir danos. Es, pues, necesario utilizar enfriadores de baterlas con el fin de mantenerlas a una temperatura aceptable. Tales enfriadores comprenden un haz de tubos que unen entre ellas al menos dos cajas colectoras en las cuales van enlazados, de manera fija y estanca, correspondientes extremos de los tubos. A traves de los tubos y las cajas colectoras puede circular entonces un fluido de refrigeracion con el fin de realizar un intercambio termico con las baterlas.

Una dificultad que ha de superarse radica en el hecho de refrigerar las baterlas de manera eficaz, regulada y homogenea, y ello para el conjunto de las baterlas. Para este proposito, se ha ideado poner en serie varios enfriadores de baterlas, conectandolos con el concurso de varias cajas colectoras, ensambladas y soldadas unas a otras con aportacion de material para vincular los diferentes enfriadores. Un inconveniente surge por el hecho de que las cajas ensambladas conjuntamente son diferentes entre si y, por tanto, requieren procedimientos de fabricacion diferentes, as! como una gestion loglstica adaptada a cada una de ellas. Dependiendo del numero de baterlas que se desee refrigerar, se hace variar el numero de enfriadores puestos en serie unos a continuacion de otros, lo cual requiere, por tanto, la gestion de numerosas piezas diferentes.

Los enfriadores de baterlas estan sometidos a diferentes tipos de tensiones mecanicas procedentes del vehlculo en el que estan instalados. En el caso en que el enfriador comprende un ensamble de cajas colectoras de diferente diseno, consiste entonces una dificultad en garantizar la rigidez de las uniones entre las cajas colectoras ensambladas entre si.

Surge otro inconveniente por el hecho de que los tubos presentan diferentes longitudes en funcion de las cajas que estos relacionan ensambladas entre si, lo cual requiere la produccion y el almacenaje de tubos de diferentes longitudes.

La invencion esta encaminada a mejorar la situacion.

A tal efecto, propone una caja colectora de intercambiador de calor, conforme al objeto de la reivindicacion 1.

Se comprende por independiente el hecho de que, desde el punto de vista del fluido, la segunda camara esta aislada de la primera camara. En otras palabras, el fluido no puede pasar directamente de la primera camara a la segunda camara sin circular por pasadas del intercambiador. Por lo tanto, la primera y la segunda camara son estancas entre si.

Asl, la invencion permite proponer dos camaras o colectores de circulacion de fluido diferenciados, pero reunidos en el seno de una unica caja colectora. Entonces, las cajas colectoras son estandarizadas. La invencion permite obviar los inconvenientes ligados a la presencia de cajas colectoras de diseno y/o de estructura diferentes que tienen que ensamblarse conjuntamente. Otra ventaja surge de la reduccion del espacio ocupado por la caja colectora de la invencion, que tan solo comprende tres placas. Las placas determinantes de la caja colectora estan disenadas, ademas, para ser ensambladas conjuntamente, para asl garantizar una rigidez suficiente para la resistencia a las tensiones mecanicas que experimenta el intercambiador.

Otra ventaja surge del montaje de la caja colectora de la invencion, que requiere menos operaciones que la solucion conocida. En efecto, merced a la invencion, ya no es necesario fabricar dos cajas colectoras distintas antes de ensamblarlas entre si. Basta con ensamblar conjuntamente la tapa, la placa intermedia y la placa colectora.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, la placa intermedia presenta una primera cara y una segunda cara opuesta a la primera, y comprende una primera deformacion destinada a la entrada del fluido en la primera camara y una segunda deformacion destinada a la salida del fluido de la primera camara. La primera y la segunda deformacion estan situadas, especialmente, en correspondencia con unos extremos longitudinales opuestos de la placa intermedia.

Ventajosamente, la placa intermedia comprende una tercera deformacion, situada entre la primera y la segunda deformacion segun una direccion longitudinal de la caja colectora. Esta faculta la circulacion del fluido, especialmente entre la primera y la segunda deformacion.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, la tercera deformacion emerge con relacion a la primera cara de la placa

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intermedia, emergiendo la primera y la segunda deformacion de la placa intermedia con relacion a la segunda cara de la placa intermedia. En otras palabras, la primera y la segunda deformacion se extienden segun un primer sentido y la tercera deformacion se extiende segun un segundo sentido, opuesto al primer sentido.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, la tapa comprende una cavidad, apta para facultar la circulacion del fluido entre la primera deformacion y la segunda deformacion. La tercera deformacion se extiende, por ejemplo, dentro de la cavidad.

Ventajosamente, la tapa comprende un borde, situado en la periferia de la cavidad y dispuesto en contacto con una zona marginal de la placa intermedia que rodea las deformaciones primera, segunda y tercera. El borde esta, por ejemplo, soldado con aportacion de material a la zona marginal de la primera cara.

De acuerdo con un ejemplo de realization, la tapa se halla dispuesta enfrentadamente a la primera cara de la placa intermedia, en una position de cubrimiento de las deformaciones primera, segunda y tercera.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, la placa colectora se halla dispuesta enfrentadamente a la segunda cara de la placa intermedia, en una posicion de cubrimiento de la tercera deformacion.

Ventajosamente, la placa colectora comprende un hundimiento destinado a la entrada y la salida del fluido en la segunda camara.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, la placa colectora comprende una cara periferica que rodea el hundimiento y se halla dispuesta en contacto con una zona marginal que rodea la tercera deformacion de la placa intermedia. La cara periferica esta especialmente soldada con aportacion de material a la zona marginal de la segunda cara.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, la primera deformacion, la segunda deformacion y el hundimiento comprenden cado uno de ellos al menos una rendija apta para recibir un tubo de circulacion del fluido.

Ventajosamente, la tapa, la placa intermedia y la placa colectora son de forma sensiblemente rectangular, presentando dichas rendijas una forma alargada segun una direction sensiblemente paralela a un eje longitudinal de la tapa, de la placa intermedia y de la placa colectora.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, las rendijas de la primera deformacion, de la segunda deformacion y del hundimiento comprenden sendas aberturas hacia el exterior de dicha caja colectora, situadas sensiblemente en un mismo plano. De este modo, merced a la invencion, es posible conectar tubos de igual longitud a la primera y a la segunda camara.

La invencion se refiere tambien a un intercambiador de calor, especialmente un enfriador de baterla, que comprende al menos una caja colectora tal y como se ha definido anteriormente.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, el intercambiador comprende un haz de tubos de circulacion del fluido, siendo dichos tubos de igual longitud y contando con un primer extremo longitudinal que penetra en dicha caja colectora. Se comprende, en el presente caso, que los tubos son de igual longitud dentro de los llmites de las tolerancias de fabrication. Merced a la invencion, es necesario fabricar tubos de una sola longitud, lo cual permite simplificar la loglstica de gestion de los tubos. Ventajosamente, los tubos son extrudidos e incluyen una pluralidad de canales.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, los tubos presentan una forma sensiblemente oblonga, delimitada por dos caras mayores, llamadas primera y segunda caras mayores, y dos caras menores, estableciendose los tubos para que las primeras caras mayores discurran en un mismo plano. Cabe as! la posibilidad de disponer baterlas directamente sobre la parte mas grande del tubo en cuanto a superficie, es decir, la primera cara mayor.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, en el que la primera y la segunda camara reciben cada una de ellas cuatro tubos.

Ventajosamente, el intercambiador se establece para hacer circular el fluido por la primera camara segun una primera direccion y por la segunda camara segun una segunda direccion, de sentido opuesto a la primera. Merced a esta disposition de las dos camaras, el fluido puede entrar y salir por el mismo lado del intercambiador.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, el intercambiador comprende una caja de entrada, que incluye una entrada del fluido, una caja de salida, que incluye una salida del fluido, y una caja intermedia, de modo que dicho intercambiador define cuatro pasadas del fluido: una primera pasada entre la caja de entrada y la primera camara, una segunda pasada entre la primera camara y la caja intermedia, una tercera pasada entre la caja intermedia y la segunda camara y una cuarta pasada entre la segunda camara y la caja de salida. De esta manera, se conforma un solo intercambiador conectando entre si dos intercambiadores mas pequenos. Del mismo modo, cabe as! la posibilidad de conectar numerosos intercambiadores en serie, para conformar tan solo uno que comprende varias cajas colectoras segun la invencion.

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La invention tambien se refiere a un procedimiento de fabrication de una caja colectora de intercambiador de calor, comprendiendo dicha caja colectora una tapa, una placa intermedia y una placa colectora. De acuerdo con la invencion, se embute la tapa, la placa intermedia y la placa colectora, y se conforma un medio de union mecanica seccionable entre la tapa, la placa intermedia y la placa colectora segun una misma etapa de conformado.

Merced a la invencion, ademas de tener tan solo una caja colectora en lugar de dos, las piezas constitutivas de la caja colectora se obtienen en una sola etapa de fabricacion. Ademas, estas se vinculan entre ellas simultaneamente a su fabricacion, de modo que son almacenables y transportables conjuntamente.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, se rompe el medio de union mecanica con anterioridad a un ensamble de la tapa sobre la placa intermedia y de la placa colectora sobre la placa intermedia, en vistas a conformar dicha caja colectora. Se rompe este medio de union con el fin de posicionar la tapa, la placa intermedia y la placa colectora unas sobre otras de modo que son aptas para ser soldadas entre si con aportacion de material.

Mediante las figuras que se acompanan, se entendera perfectamente la manera en que se puede realizar la invencion. En estas figuras, referencias identicas indican elementos semejantes.

La figura 1 es una vista esquematica en planta de un ejemplo de realization de un intercambiador de calor que comprende una caja colectora de la invencion.

La figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una caja colectora de la invencion.

La figura 3 es una vista en perspectiva de una variante de realizacion del intercambiador representado en la figura 1.

La figura 4 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una caja colectora de la invencion y de un medio de union seccionable que vincula una tapa, una placa intermedia y una placa colectora de la caja colectora.

La invencion tiene su aplicacion en un intercambiador de calor 1 tal y como se representa en la figura 1. Se trata, por ejemplo, de un radiador de refrigeration de baterlas de un vehlculo automovil, que funciona, especialmente, en un circuito cerrado de circulation de un llquido de refrigeracion, de un fluido refrigerante o de un fluido frigorlgeno, por ejemplo conocido con el acronimo R134a o R744 (dioxido de carbono). Este comprende un haz de tubos paralelos 2. Los tubos 2 son de igual longitud y cuentan cada uno de ellos con un primer extremo longitudinal 2A unido, de manera fija y estanca, a una caja colectora 10, llamada primera caja colectora 10, conforme a la invencion y situada en la parte superior en la figura 1. Los tubos 2 se hallan, por ejemplo, soldados con aportacion de material a la primera caja colectora 10. Esta ultima esta destinada a recoger el fluido que llega desde los tubos 2, es decir, comprende una zona en correspondencia con la cual se hace entrar el fluido en la primera caja colectora. Tambien esta destinada a repartir el fluido en los tubos 2, es decir, comprende una zona en correspondencia con la cual se hace salir el fluido de la primera caja colectora 10. Los tubos 2 son, por ejemplo, extrudidos, y comprenden una pluralidad de canales, especialmente con el fin de mejorar la eficiencia termica y el comportamiento a presion de los tubos 2. Asl, el intercambiador 1 permite refrigerar baterlas 3 al disponerlas, en el presente caso, directamente sobre los tubos 2.

Tal intercambiador 1 comprende asimismo una caja de entrada 4, que incluye una entrada 4' por la que se introduce el fluido en el intercambiador 1, una caja de salida 5, que incluye una salida 5' por la que se descarga el fluido del intercambiador 1, y una caja intermedia 6. En el presente caso, la caja de entrada 4 y la caja de salida 5 no determinan mas que una sola caja, pero podrlan ser diferenciadas entre si.

La primera caja colectora 10 conforme a la invencion define una primera camara 11 y una segunda camara 12 de circulacion del fluido, independientes entre si. En otras palabras, la primera caja colectora 10 define un primer colector y un segundo colector de circulacion del fluido que no comunican directamente entre si.

De este modo, en esta forma de realizacion, el fluido entra en el intercambiador 1 en correspondencia con la entrada 4' de la caja de entrada 4 y, a continuation, recorre una primera pasada 21 definida, en el presente caso, por dos tubos 2 que relacionan la caja de entrada con la primera camara 11. Entonces penetra en la primera camara 11, circula por el interior de la misma y vuelve a salir de ella para recorrer una segunda pasada 22, por ejemplo, definida por dos tubos 2, que relacionan la primera camara 11 con la caja intermedia 6. El fluido circula entonces por el interior de la caja intermedia 6, antes de salir de ella para recorrer una tercera pasada 23, definida especialmente por dos tubos 2, que relacionan la caja intermedia 6 con la segunda camara 12. A continuacion, circula por el interior de la segunda camara y sale para recorrer una cuarta pasada 24 que lo lleva de la segunda camara 12 a la caja de salida 5 y a su salida 5'.

Asl, el intercambiador 1 se establece para hacer circular el fluido por la primera camara 11, segun una primera direction representada por la flecha referenciada con 13, y por la segunda camara 12, segun una segunda direction representada por la flecha referenciada con 14, de sentido opuesto a la primera. Esta disposition permite entonces poner en serie varios intercambiadores, dos en el presente caso, especialmente con el fin de refrigerar varias baterlas, al propio tiempo que propone una entrada 4' y una salida 5' del fluido por el mismo lado del intercambiador 1 y, en particular, adyacentes. Esta disposicion de la entrada 4' y de la salida 5' facilita la gestion del espacio necesario para la integration del intercambiador 1 dentro del vehlculo, especialmente el espacio necesario

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para enlazar con el intercambiador 1 unos elementos de entrada y de salida. Tales elementos (no representados) son, por ejemplo, bocas, por lo que pueden ser conectadas por el mismo lado del intercambiador 1, en orden a limitar la ocupacion de espacio originada por estos elementos.

La figura 2 permite ilustrar con mayor detalle la primera caja colectora 10 conforme a la invencion. Esta comprende una tapa 31, una placa intermedia 41 y una placa colectora 51. De acuerdo con la invencion, la placa intermedia 41 define, con la tapa 31, la primera camara 11 del fluido, y con la placa colectora 51, la segunda camara 12 del fluido.

La placa intermedia 41 presenta una primera cara 42 y una segunda cara 43, opuesta a la primera cara 42. La placa intermedia 41 comprende una primera deformacion 44 destinada a hacer entrar el fluido en la primera camara 11 y una segunda deformacion 45 establecida para descargar el fluido de la primera camara 11. Las deformaciones primera y segunda 44, 45 se obtienen, por ejemplo, por un procedimiento de embuticion de la placa intermedia 41, por lo que determinan embuticiones. La primera y la segunda deformacion 44, 45 emergen, en el presente caso, con relacion a la segunda cara 43 de la placa intermedia 41, es decir, estan situadas en el lado de la segunda cara 43 de la placa intermedia 41. Estas comprenden, por ejemplo, un fondo 65, que discurre paralelamente a la segunda cara 42 y unido a ella por una pared periferica 66 que discurre perpendicularmente a la segunda cara 42.

Las deformaciones primera y segunda 44, 45 comprenden, por ejemplo, rendijas 46 destinadas a recibir el primer extremo longitudinal de los tubos 2. Estas rendijas 46 son, por ejemplo, oblongas, es decir, presentan una forma alargada segun una direccion A de extension longitudinal de la tapa 31, de la placa intermedia 41 y de la placa colectora 51. En efecto, la tapa 31, la placa intermedia 41 y la placa colectora 51 son de forma sensiblemente rectangular, de modo que cuentan con una dimension de extension longitudinal segun la direccion referenciada con A en la figura 2, y con una direccion de extension lateral, perpendicular a la direccion A. Cabe senalar que la primera y la segunda deformacion 44, 45 comprenden, en el presente caso, dos rendijas 46 cada una, pero, en una variante de realizacion, podrlan comprender mas o menos rendijas 46.

La placa intermedia 41 comprende asimismo una tercera deformacion 47, situada entre la primera y la segunda deformacion 44, 45 segun la direccion de extension longitudinal A de las placas. Esta tercera deformacion 47 se obtiene, por ejemplo, por un procedimiento de embuticion, de modo que determina una embuticion. Esta emerge con relacion a la primera cara 42 de la placa intermedia 41, es decir, se situa en el lado de la primera cara 42 de la placa intermedia. La tercera deformacion 47 se extiende entonces en el interior de la primera camara 11. Asl, el fluido puede circular por la primera camara 11 entre la primera y la segunda deformacion 44, 45, pasando por la tercera deformacion 47.

La deformacion 47 permite ventajosamente optimizar los volumenes de las camaras 11 y 12. Tal deformacion 47 permite equilibrar las secciones de paso del fluido por las camaras 11 y 12. Adicionalmente, permite, modificando la profundidad de la deformacion 47, obtener un valor de perdida de carga optimizado.

De manera tambien ventajosa, las secciones de paso del fluido a traves de las camaras 11 y 12 son sensiblemente identicas entre si.

La tapa 31 se halla enfrentadamente a la primera cara 42 de la placa intermedia 41. Esta cubre la primera, la segunda y la tercera deformacion 44, 45, 47. La tapa 31 comprende una cavidad 32, apta para facultar la circulacion del fluido entre la primera deformacion 44 y la segunda deformacion 45 de la placa intermedia 41. La cavidad 32 se obtiene especialmente por embuticion, de modo que determina una embuticion. En particular, es la cavidad 32 la que se encuentra enfrentadamente a la primera deformacion 44, a la segunda deformacion 45 y a la tercera deformacion 47. La cavidad 32 es de forma acampanada en correspondencia con unas partes laterales 34 de la cavidad 32, es decir, unas partes situadas frente a la primera y a la segunda deformacion 44, 45. Las partes laterales 34 de la cavidad 32 estan acampanadas hacia el interior de la cavidad 32, es decir, hacia un eje de simetrla de la tapa perpendicular a la direccion de extension longitudinal A. Una parte central 35 de la cavidad 32, es decir, una parte situada frente a la tercera deformacion 47, es mas profunda que las partes laterales de la cavidad 32. La parte central 35 de la cavidad 32 se acondiciona entre las partes laterales 34. Merced a la tapa 31 y, en particular, merced a su cavidad 32, el fluido puede circular por la primera camara 11, especialmente por el interior de la cavidad 32, desde la primera deformacion 44 por la que entra el fluido hasta la segunda deformacion 45 por la que sale el fluido de la primera camara 11.

La tapa 32 comprende un borde 33, situado en la periferia de la cavidad 32 y en contacto con una zona marginal 49 de la primera cara 42 de la placa intermedia 41 que rodea las deformaciones primera, segunda y tercera 44, 45, 47. La soldadura con aportacion de material entre la tapa 31 y la placa intermedia 41 se lleva a cabo, en particular, en correspondencia con el borde 33 de la tapa 31 y con la zona marginal 49 de la primera cara 42 de la placa intermedia 41. El borde 33 es especialmente de forma complementaria a la zona marginal 49 de la primera cara 41 y estos son, por ejemplo, planos.

La placa colectora 51 se halla enfrentadamente a la segunda cara 43 de la placa intermedia 41, especialmente en correspondencia con la tercera deformacion 47. Asl, la placa colectora 51 determina, con el interior de la tercera deformacion 47, una parte de la segunda camara 12 de circulacion del fluido.

La placa colectora 51 comprende un hundimiento 52 destinado a hacer entrar y a descargar el fluido de la segunda

camara 12. El hundimiento 52 es, en especial, similar a la primera y a la segunda deformacion 44, 45 de la placa intermedia 41. Asi, la primera deformacion 44, la segunda deformacion 45 y el hundimiento 52 se extienden por el mismo lado con relacion a la placa intermedia 41, es decir, por el lado de la primera cara 42, y poseen sensiblemente la misma profundidad con relacion a la placa intermedia 41.

5 La placa colectora 51 comprende, en el presente caso, una cara periferica 53 que rodea el hundimiento 52 y en contacto con una zona marginal 48 de la segunda cara 43 de la placa intermedia 41. La soldadura con aportacion de material entre la placa colectora 51 y la placa intermedia 41 se lleva a cabo, en particular, en correspondencia con la cara periferica 53 de la placa colectora 51 y con la zona marginal 48 de la segunda cara 43 de la placa intermedia 41. La cara periferica 53 es especialmente de forma complementaria a la zona marginal 48 de la segunda 10 cara 43 y, por ejemplo, plana.

El hundimiento 52 comprende, por ejemplo, un fondo 67 que discurre paralelamente a la cara periferica 53 y en el mismo plano que aquel en el que discurre el fondo 65 de la primera y de la segunda deformacion 44, 45. El fondo 67 del hundimiento 52 esta relacionado con la cara periferica 53 por una pared periferica 68 identica a la pared periferica 66 de la primera y de la segunda deformacion 44, 45.

15 El hundimiento 52 comprende asimismo cuatro rendijas 46, destinadas a recibir los extremos de los tubos. En particular, el hundimiento 52 comprende dos rendijas, situadas a la izquierda de la figura 2, por las que sale el fluido de la segunda camara 12, y dos rendijas 43, situadas a la derecha de la figura 2, por las que el fluido entra en la segunda camara 12. En otras palabras, el hundimiento 52 comprende dos rendijas 46 destinadas a recibir tubos que llevan el fluido a la segunda camara 12 y dos rendijas 46 destinadas a recibir tubos que descargan el fluido de la 20 segunda camara 12.

Las rendijas 46 de la primera deformacion 44, de la segunda deformacion 45 y del hundimiento 52 comprenden sendas aberturas 54 hacia el exterior de dicha caja, situadas en correspondencia con los respectivos fondos 65, 67 de la primera deformacion 44, de la segunda deformacion 45 y del hundimiento 52. En otras palabras, las aberturas 54 se situan sensiblemente en un mismo plano, por ejemplo paralelo a un plano por el que discurre la

25 zona marginal 49 de la primera cara 42 y, especialmente, paralelo a un plano de extension de la tapa 31, de la placa

intermedia 41 o de la placa colectora 51. Es por la abertura 54 por donde se insertan los tubos en las rendijas 46. Las rendijas 46 se extienden, por ejemplo, segun una misma profundidad en una direccion perpendicular a los planos de extension de las placas, y desembocan en el interior de la primera camara 11 y de la segunda camara 12, en correspondencia con unas segundas aberturas, no visibles, que se extienden, tambien estas, segun un mismo 30 plano. Se conforma asi un anillo de recepcion de los tubos para facilitar la soldadura con aportacion de material de estos ultimos sobre la primera caja colectora 10.

En la figura 3 se representa una variante de realizacion del intercambiador 1 segun la invencion. Tal intercambiador 1 comprende una segunda caja colectora 10', identica a la primera caja colectora 10. Esta variante permite conectar en serie, visto desde el fluido, un intercambiador suplementario, con el fin de ampliar la zona 35 disponible para intercambiar termicamente con las baterias.

El intercambiador 1 define, en el presente caso, seis pasadas para el fluido, estando definida cada una de ellas, especialmente, por dos tubos 2:

- una primera pasada 81 entre la caja de entrada 4 y la primera camara de la primera caja colectora 10,

- una segunda pasada 82 entre la primera camara 11 de la primera caja colectora 10 y la segunda camara

40 12' de la segunda caja colectora 10',

- una tercera pasada 83 entre la segunda camara 12' de la segunda caja colectora 10' y la caja intermedia 6,

- una cuarta pasada 84 entre la caja intermedia y la primera camara 11' de la segunda caja colectora 10',

- una quinta pasada 85 entre la primera camara 11' de la segunda caja colectora 10' y la segunda camara de

la primera caja colectora 10, y

45 - una sexta pasada 86 entre la segunda camara de la primera caja colectora 10 y la caja de salida 5.

La primera caja colectora 10 y la caja intermedia 6 reciben, en el presente caso, los primeros extremos longitudinales de los tubos 2. La segunda caja colectora 10', la caja de entrada 4 y la caja de salida 5 reciben, especialmente, unos segundos extremos longitudinales de los tubos 2, opuestos a los primeros extremos longitudinales respecto a los tubos 2. Cabe senalar que, merced al posicionamiento de las rendijas 46, y en 50 particular de sus aberturas, los tubos 2 presentan una misma longitud.

Los tubos 2 comprenden dos caras mayores, llamadas primera y segunda caras mayores 61, 62, y dos caras menores 63, 64, que relacionan las caras mayores 61, 62 entre ellas. Las caras menores y las mayores 61, 62, 63, 64 relacionan los extremos longitudinales de los tubos 2 entre ellos, de modo que los tubos 2 presentan una forma sensiblemente oblonga. Merced a la direccion A de alargamiento de las rendijas 46, la pluralidad de tubos 2

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constitutivos del haz de tubos se establece para que las primeras caras mayores 61 de los tubos 2 se extiendan en un mismo plano, en especial, perpendicular a la dimension de extension lateral de la tapa, de la placa intermedia y de la placa colectora. Cabe as! la posibilidad de disponer las baterlas directamente sobre las caras mayores 61 de los tubos 2, en orden a disfrutar de una gran superficie de contacto entre los tubos 2 y las baterlas.

La figura 4 representa la primera caja colectora 10, previo al ensamble y obtenida como resultado de un procedimiento de fabricacion segun la invencion.

Este procedimiento preve que se embute y se corta, segun una misma etapa de conformado, una chapa, con el fin de obtener, por una parte, la tapa 31, la placa intermedia 41 y la placa colectora 51 y, por otra, un nexo mecanico 71 seccionable que vincula la tapa 31, la placa intermedia 41 y la placa colectora 51 entre ellas.

La embuticion de la tapa 31, de la placa 41 y de la placa colectora 51 permite obtener, especialmente, la cavidad 32, las deformaciones primera, segunda y tercera 44, 45, 47, el hundimiento 52 y las rendijas 46 anteriormente descritos.

El medio de union mecanica 71 seccionable se materializa, en el presente caso, en forma de tiras del mismo material que la primera caja colectora 10. En el ejemplo ilustrado, dos tiras vinculan la tapa 31 con la placa intermedia 41 y dos tiras vinculan la placa intermedia con la placa colectora 51.

La invencion preve asimismo una etapa en la que se rompe el medio de union 71. Se rompen, en el presente caso, las tiras, por ejemplo doblandolas en correspondencia con unos empalmes con la tapa 31, la placa colectora 41 y/o la placa intermedia 51, es decir, en el llmite del borde 33 de la tapa 31, de la zona marginal 49 de la primera cara de la placa intermedia 41, de la zona marginal 48 de la segunda cara de la placa intermedia 41 y/o de la cara periferica 53 de la placa colectora 51. La tapa 31, la placa intermedia 41 y la placa colectora 51 son separadas entonces, y es posible posicionarlas unas sobre otras de modo que son aptas para ser soldadas entre ellas con aportacion de material.

Tal solucion permite almacenar unitariamente un conjunto de tres componentes, es decir, la tapa 31, la placa intermedia 41 y la placa colectora 51, en vistas a su ensamble y posterior soldadura con aportacion de material. No es necesario entonces administrar un inventario especlfico para cada componente.

De acuerdo con una variante de realization del procedimiento (no representada), la invencion preve realizar la placa colectora entre la tapa y la placa intermedia, es decir, la placa colectora se ubica, en la chapa, entre la tapa y la placa intermedia durante la operation de conformado. Los medios de union se extienden, en el presente caso, entre la placa colectora y la placa intermedia, por una parte, y entre la placa colectora y la tapa, por otra. De este modo, debido a la longitud de la placa colectora, que resulta ser de dimension inferior a la tapa y a la placa intermedia, la operacion de conformado permite realizar de manera concomitante la placa colectora, la tapa y la placa intermedia. Asl, se hace posible utilizar el material procedente de las partes de chapa que rodean la placa colectora para escurrirse hacia las partes de chapa utilizadas para la tapa y la placa intermedia. Tal disposition de la placa colectora, de la placa intermedia y de la tapa permite ventajosamente mantener sensiblemente un mismo espesor de material.

Los diferentes componentes del intercambiador, y especialmente de la o las cajas colectoras, son, por ejemplo, de aluminio o aleacion de aluminio.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Caja colectora (10, 10') de intercambiador de calor (1), que comprende una tapa (31), una placa intermedia (41) y una placa colectora (51), estando dicha caja colectora (10) destinada a recoger y a repartir un fluido, definiendo la placa intermedia (41), con la tapa (31), una primera camara (11) del fluido y, con la placa colectora (51), una segunda camara (12) del fluido, independiente de la primera (11), estando caracterizada la caja colectora por que la placa intermedia (41) incluye al menos dos rendijas (46), estando destinada cada una de las rendijas a recibir un extremo longitudinal de un tubo (2) del intercambiador de calor (1).
2. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 1, en la que la placa intermedia (41) presenta una primera cara (42) y una segunda cara (43), opuesta a la primera (42), y comprende una primera deformacion (44) destinada a la entrada del fluido en la primera camara (11) y una segunda deformacion (45) destinada a la salida del fluido de la primera camara (11).
3. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 2, en la que la placa intermedia (41) comprende una tercera deformacion (47), situada entre la primera y la segunda deformacion (44, 45) segun una direccion longitudinal (A) de la caja colectora (10).
4. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 3, en la que la tercera deformacion (47) emerge con relacion a la primera cara (42) de la placa intermedia (41), emergiendo la primera y la segunda deformacion (44, 45) de la placa intermedia (41) con relacion a la segunda cara (43) de la placa intermedia (41).
5. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 3 o 4, en la que la tapa (31) comprende una cavidad (32), apta para facultar la circulacion del fluido entre la primera deformacion (44) y la segunda deformacion (45).
6. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 5, en la que la tapa (31) comprende un borde (33), situado en la periferia de la cavidad (32) y dispuesto en contacto con una zona marginal (49) de la placa intermedia (41) que rodea las deformaciones primera, segunda y tercera (44, 45, 47).
7. Caja colectora (10, 10') segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en la que la tapa (31) se halla dispuesta enfrentadamente a la primera cara (42) de la placa intermedia (41), en una posicion de cubrimiento de las deformaciones primera, segunda y tercera (44, 45, 47).
8. Caja colectora (10, 10') segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en la que la placa colectora (51) se halla dispuesta enfrentadamente a la segunda cara (43) de la placa intermedia (41), en una posicion de cubrimiento de la tercera deformacion (47).
9. Caja colectora (10, 10') segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en la que la placa colectora (51) comprende un hundimiento (52) destinado a la entrada y la salida del fluido en la segunda camara (12).
10. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 9, en la que la placa colectora (10) comprende una cara periferica (53) que rodea el hundimiento (52) y se halla dispuesta en contacto con una zona marginal que rodea la tercera deformacion (47) de la placa intermedia (41).
11. Caja colectora (10, 10') segun la reivindicacion 9 o 10, en la que la primera deformacion (44), la segunda deformacion (45) y el hundimiento (52) comprenden cado uno de ellos al menos una rendija (46) apta para recibir un tubo (2) de circulacion del fluido.
12. Caja colectora (10 ,10') segun la reivindicacion 11, en la que la tapa (31), la placa intermedia (41) y la placa colectora (51) son de forma sensiblemente rectangular, presentando dichas rendijas (46) una forma alargada segun una direccion sensiblemente paralela a un eje longitudinal (A) de la tapa (31), de la placa intermedia (41) o de la placa colectora (51).
13. Intercambiador de calor (1) caracterizado por el hecho de que comprende al menos una caja colectora (10, 10') segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
14. Intercambiador (1) segun la reivindicacion 13, en el que dicho intercambiador comprende un haz de tubos (2) de circulacion del fluido, siendo dichos tubos (2) de igual longitud y contando con un primer extremo longitudinal (2A) que penetra en dicha caja colectora (10, 10').
15. Intercambiador (1) segun la reivindicacion 14, en el que los tubos (2) son extrudidos e incluyen una pluralidad de canales.
16. Intercambiador (1) segun la reivindicacion 14 o 15, en el que los tubos (2) presentan una forma sensiblemente oblonga delimitada por dos caras mayores, llamadas primera y segunda caras mayores (61, 62), y dos caras menores (63, 64), estableciendose los tubos (2) para que las primeras caras mayores (61) discurran en un mismo plano.
17. Intercambiador (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que dicho intercambiador (1)

se establece para hacer circular el fluido por la primera camara (11) segun una primera direccion (13) y por la segunda camara (12) segun una segunda direccion (14), de sentido opuesto a la primera (13).
18. Intercambiador (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el que el intercambiador (1) comprende una caja de entrada (4), que incluye una entrada (4') del fluido, una caja de salida (5), que incluye una

5 salida (5') del fluido, y una caja intermedia (6), de modo que dicho intercambiador (1) define cuatro pasadas (21, 22, 23, 24) del fluido: una primera pasada (21) entre la caja de entrada (4) y la primera camara (11), una segunda pasada (22) entre la primera camara (11) y la caja intermedia (6), una tercera pasada (23) entre la caja intermedia (6) y la segunda camara (12) y una cuarta pasada (24) entre la segunda camara (12) y la caja de salida (5).
19. Procedimiento de fabricacion de una caja colectora (10, 10') de intercambiador de calor (1) conforme a una 10 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo dicha caja colectora (10, 10') una tapa (31), una placa

intermedia (41) y una placa colectora (51), estando la placa intermedia (41) destinada a definir, con la tapa (31), una primera camara (11) del fluido y, con la placa colectora (51), una segunda camara (12) del fluido, independiente de la primera (11), caracterizado por el hecho de que se embute la tapa (31), la placa intermedia (41) y la placa colectora (51), y de que se conforma un medio de union mecanica (71) seccionable entre la tapa (31), la placa 15 intermedia (41) y la placa colectora (51) segun una misma etapa de conformado.
20. Procedimiento segun la reivindicacion 19, en el que se rompe el medio de union mecanica (71) con anterioridad a un ensamble de la tapa (31) sobre la placa intermedia (41) y de la placa colectora (51) sobre la placa intermedia (41), en vistas a conformar dicha caja colectora (10, 10').