ES2902925T3 - Procedimiento para la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de climatización y un segmento para una disposición de conductos de climatización - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de climatización y un segmento para una disposición de conductos de climatización Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de un segmento (1) de una disposición de conductos de climatización, en donde el segmento (1) está dotado de un aislamiento térmico en su lado exterior, con las siguientes etapas consecutivas: a) fabricación del segmento (1) en un proceso de impresión tridimensional; b) fabricación de las primeras secciones de material aislante (2) del aislamiento térmico en un proceso de impresión tridimensional, en donde las áreas de la superficie exterior del segmento (1) fabricado en el paso a) permanecen libres de aislamiento térmico; c) fabricación de segundas secciones de material aislante (3) del aislamiento térmico en la zona de las superficies exteriores del segmento (1) que permanecen libres en el paso b) mediante la aplicación de placas pre-ensambladas o piezas de material aislante con forma tubular sobre dichas secciones de la superficie exterior de tal manera que la placa pre-ensamblada o las piezas de material aislante en forma de manguera se unen respectivamente a las secciones de material aislante (2) fabricadas en la etapa b); d) las juntas (4) entre las primeras y las segundas secciones de material aislante se sellan de manera estanca a los gases.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de climatización y un segmento para una disposición de conductos de climatización
La presente invención hace referencia a un procedimiento para la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de climatización, en donde el segmento está dotado de un aislamiento térmico en su lado exterior, así como a un propio segmento para una disposición de conductos de climatización.
Los conductos de aire acondicionado utilizados en sistemas de climatización en vehículos y aeronaves se aíslan térmicamente al menos de manera parcial con la ayuda de un dispositivo de aire acondicionado a fin de mantener las propiedades del aire acondicionado (temperatura, humedad relativa) lo más inalteradas posible durante transporte a través del conducto de aire acondicionado. Este es un requisito previo importante para un flujo de aire eficiente en términos energéticos y para evitar la condensación en el conducto de aire acondicionado.
Al respecto, se conoce el uso de un material de celda cerrada para aislar un conducto de aire acondicionado del exterior, de modo que también se evita la condensación en el interior de la capa aislante. Sin embargo, también es posible utilizar material de poros abiertos para el aislamiento del conducto de aire acondicionado que, después, en un paso final se sella herméticamente en su superficie. Esto siempre es necesario, especialmente en las juntas entre secciones de material aislante.
Otro aspecto del aire acondicionado energéticamente eficiente y también silencioso de un vehículo o avión consiste en una forma aerodinámica para el conducto de flujo de aire acondicionado, de modo que el aire acondicionado se pueda transportar con poca pérdida energética (para lo cual una medida consiste en una resistencia al flujo del conducto de aire acondicionado) y con sólo una mínima turbulencia que implica el desarrollo de ruido.
Los canales que presentan una forma favorable para un flujo de aire, especialmente en los puntos de ramificación o de unión, consisten generalmente en cuerpos geométricos de formas complejas con superficies curvadas irregularmente. Tales cuerpos sólo se pueden fabricar de manera compleja, por ejemplo, con la ayuda de herramientas de conformación, y aislarse térmicamente mediante material aislante. Por ello, hasta ahora se ha prescindido por lo general de un diseño aerodinámico para conductos de climatización o incluso para segmentos de los mismos. Más bien, la atención se centró en una fabricación simple y económica del conducto de aire acondicionado o de los segmentos del conducto de aire acondicionado, así como, en un aislamiento térmico sencillo y económico adhiriendo una superficie exterior del conducto de aire acondicionado o del segmento de conducto de aire acondicionado con material aislante cortado a medida compuesto de un material aislante con baja conductividad térmica.
Con esta solución, sin embargo, se acepta la ineficiencia en términos de tecnología de conducción, el desarrollo de ruido debido a turbulencias en el aire en el conducto de aire acondicionado y, eventualmente, una demanda de espacio demasiado grande para el conducto de aire acondicionado.
La solicitud WO2016/186710 A1 revela la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de aire acondicionado utilizando un proceso de impresión tridimensional. En solicitud JP H06 156052 A se describe la aplicación de una capa aislante porosa adhiriendo una parte de la superficie exterior del segmento del conducto de aire acondicionado.
En base a lo expuesto, el objeto de la presente invención consiste en desarrollar aún más un segmento de un conducto de aire acondicionado de tal manera que sea posible una forma aerodinámica óptima para el segmento de un conducto de aire acondicionado manteniendo un aislamiento térmico adecuado.
Dicho objeto se resuelve en referencia al procedimiento, mediante un procedimiento de fabricación de acuerdo con la reivindicación 1.
Según esta última, está previsto un procedimiento para la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de climatización, en donde el segmento está dotado de un aislamiento térmico en su lado exterior, con los siguientes pasos consecutivos:
a) fabricación del segmento en un proceso de impresión tridimensional;
b) fabricación de las primeras secciones de material aislante del aislamiento térmico en un proceso de impresión tridimensional, en donde las áreas de la superficie exterior del segmento producido en el paso a) permanecen libres de aislamiento térmico;
c) fabricación de segundas secciones de material aislante del aislamiento térmico en la zona de las superficies exteriores del segmento que permanecen libres en el paso b) mediante la aplicación de placas pre-ensambladas o piezas de material aislante con forma tubular sobre dichas secciones de la superficie exterior de tal manera que la placa pre-ensamblada o las piezas de material aislante en forma de manguera se unen respectivamente a las secciones de material aislante fabricadas en el paso b);
d) las juntas entre las primeras y las segundas secciones de material aislante se sellan de manera estanca a los gases.
En este proceso de fabricación para un segmento de una disposición de climatización se aprovecha el hecho de que con la ayuda de procesos de impresión tridimensional se pueden realizar diseños complejos tanto para el propio segmento como para su aislamiento térmico. Por lo tanto, se prefiere que se utilice un proceso de impresión tridimensional, en particular, para las secciones del segmento con una forma particularmente compleja y para su aislamiento. En las áreas de la superficie exterior del segmento en las que no se requiere el proceso de impresión tridimensional para la conformación, se utiliza el recubrimiento conocido de la superficie exterior del segmento con piezas de placa pre-ensambladas o piezas tubulares de material aislante, dando por resultado, en general, una fabricación rentable. De las primeras y segundas secciones de material de aislamiento resulta un aislamiento térmico uniforme del segmento, que no tiene que abarcar necesariamente una superficie exterior completa del segmento. Eventualmente, las primeras y segundas secciones de material aislante también pueden variar en altura.
De manera preferida, los pasos a) y b) se realizan en la misma operación del proceso de impresión tridimensional. De esta manera, tanto el segmento en sí como las primeras secciones del material aislante se pueden fabricar de una sola vez con poco esfuerzo y economizando tiempo.
Las primeras secciones de material aislante fabricadas en el paso b) presentan superficies curvadas más irregulares que las segundas secciones de material aislante fabricadas en el paso c). En detalle, las piezas de placas prefabricadas o piezas en forma de tubos de material aislante utilizadas en el paso c) se utilizan preferentemente siempre que la naturaleza de la superficie exterior del segmento de la disposición del conducto de aire acondicionado lo permita, debido a sus costes reducidos. En el proceso de impresión tridimensional sólo se fabrican superficies exteriores del aislamiento térmico conformadas particularmente complejas.
Preferentemente, en el paso c) las segundas secciones de material aislante se adhieren a las zonas de la superficie exterior del segmento dejadas expuestas en el paso b). De esta manera, dichas secciones de material aislante se pueden aplicar al segmento con poco esfuerzo.
Preferentemente, una proporción de al menos el 50% de la superficie exterior del segmento está cubierta con las segundas secciones de material aislante. El valor del 50% de la superficie exterior del segmento es de esperar, especialmente para piezas compactas impresas en 3D. En el caso de componentes menos compactos, la proporción también puede ser al menos del 75% de la superficie exterior.
Como material para las segundas secciones de material aislante se puede usar material de aislamiento de celda cerrada, mientras que las primeras secciones de material aislante están conformadas preferentemente por estructuras de material con inclusiones de aire y capas de cubierta estancas a los gases.
Con respecto a un segmento de un conducto de aire acondicionado, el objeto mencionado anteriormente se resuelve mediante un segmento según la reivindicación 8.
De acuerdo con dicha reivindicación, se proporciona un segmento de una disposición de conductos de aire acondicionado; en donde el segmento está provisto de un aislamiento térmico cerrado en su lado exterior; en donde el segmento se fabrica en un proceso de impresión tridimensional; las primeras secciones de material aislante del aislamiento térmico están fabricadas en un proceso de impresión tridimensional con la liberación de las zonas de la superficie exterior del segmento; las segundas secciones de material aislante del aislamiento térmico están aplicadas en la zona de las superficies exteriores expuestas de los segmentos; en donde las segundas secciones de material aislante están conformadas por piezas de placa prefabricadas o de material aislante tubular y las piezas de placa prefabricada o las piezas de material aislante tubulares limitan con las primeras secciones de material aislante, y las juntas entre la primera y la segunda secciones de material aislante están selladas de forma estanca al gas. El término "segmento" se utiliza en esta descripción, por ejemplo, para secciones, derivaciones, ramificaciones y uniones de conductos de aire acondicionado, así como, para partes del conducto de aire acondicionado que conducen aire hacia el interior o hacia el exterior.
Las formas de ejecución preferidas de tal segmento para una disposición de conductos de aire acondicionado ya se han explicado anteriormente con referencia al procedimiento que se puede utilizar para la fabricación de este tipo de segmentos.
A continuación se describe más en detalle un ejemplo de ejecución de la presente invención de acuerdo con los dibujos. Las figuras muestran:
Figura 1: una vista en perspectiva de un segmento de conformado con tecnología de circulación de una disposición de conductos de aire acondicionado.
Figura 2: una vista en perspectiva del segmento de la figura 1 con aislamiento térmico aplicado adicionalmente.
La figura 1 muestra un segmento 1 de una disposición de conductos de climatización fabricado en un proceso de impresión tridimensional. El segmento 1 presenta una forma compleja para una conducción favorable del flujo (resistencia al flujo, turbulencia) del aire transportado en él y presenta una pluralidad de entradas y salidas para aire acondicionado, que es proporcionado por una unidad de aire acondicionado y que en última instancia se consume en la cabina de pasajeros de un vehículo o de un avión. La forma general del segmento 1 es tal que presenta secciones superficiales con curvaturas irregulares, aunque también secciones con un radio esencialmente sin cambios y secciones planas. El segmento (sin aislamiento) está fabricado preferentemente de plástico.
La superficie exterior/ cubierta del segmento 1 de la figura 1 debe ser provista ahora de un aislamiento térmico. Como se puede observar en la figura 2, dicho aislamiento térmico está compuesto por unas primeras secciones de material aislante 2 y unas segundas secciones de material aislante 3. Las primeras secciones de material aislante 2 también se fabrican en un proceso de impresión tridimensional, específicamente, en una misma operación con la fabricación del segmento 1. Para las primeras secciones de material aislante 2 se utilizan estructuras de material con inclusiones de aire y capas de cubierta estancas a los gases.
Para las segundas secciones de material aislante se utiliza material aislante de celda cerrada, el cual se presenta en forma tubular o en forma de placa prefabricada. Las segundas secciones de material aislante 3 están adheridas a las áreas de la superficie exterior del segmento 1 que se dejaron expuestas en el proceso de impresión tridimensional anterior y se unen a las primeras secciones de material aislante 2. Esto da lugar a juntas entre las primeras secciones de material aislante 2 y en cada caso contiguas directamente a las segundas secciones de material aislante 3. En la figura 2 está representado un ejemplo de una junta 4. En general, sin embargo, existen múltiples uniones de este tipo entre las primeras y las segundas secciones de material aislante. Se puede observar que la proporción de aislamiento térmico constituida por las primeras secciones de material aislante 2 es significativamente menor que la proporción (> 50%) asignada a las segundas secciones de material aislante 3.
Para evitar la condensación, todas las juntas entre las primeras secciones de material aislante 2 y las segundas secciones de material aislante 3 deben sellarse de manera estanca a los gases. Para ello, todas las juntas del mismo tipo que la junta 4 ilustrada están provistas de un sellado autoadhesivo como el sellado 5 mostrado a modo de ejemplo en la figura 2. En general, al menos para una sección de la superficie exterior unida del segmento 1 resulta un aislamiento térmico compuesto, aunque completo compuesto por las primeras secciones de material aislante 2 y las segundas secciones de material aislante 3.
En el presente ejemplo de ejecución, una zona de borde 6 en forma de brida de la superficie exterior del segmento 1 permanece libre de material de aislamiento térmico.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de un segmento (1) de una disposición de conductos de climatización, en donde el segmento (1) está dotado de un aislamiento térmico en su lado exterior, con las siguientes etapas consecutivas:
a) fabricación del segmento (1) en un proceso de impresión tridimensional;
b) fabricación de las primeras secciones de material aislante (2) del aislamiento térmico en un proceso de impresión tridimensional, en donde las áreas de la superficie exterior del segmento (1) fabricado en el paso a) permanecen libres de aislamiento térmico;
c) fabricación de segundas secciones de material aislante (3) del aislamiento térmico en la zona de las superficies exteriores del segmento (1) que permanecen libres en el paso b) mediante la aplicación de placas pre-ensambladas o piezas de material aislante con forma tubular sobre dichas secciones de la superficie exterior de tal manera que la placa pre-ensamblada o las piezas de material aislante en forma de manguera se unen respectivamente a las secciones de material aislante (2) fabricadas en la etapa b); d) las juntas (4) entre las primeras y las segundas secciones de material aislante se sellan de manera estanca a los gases.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
en el cual
los pasos a) y b) se realizan en la misma operación del proceso de impresión tridimensional.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el cual
las primeras secciones de material aislante (2) fabricadas en el paso b) presentan superficies curvadas más irregulares que las segundas secciones de material aislante (3) fabricadas en el paso c).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,
en el cual
en el paso c) las segundas secciones de material aislante (3) se adhieren a las zonas de la superficie exterior del segmento (1) que se dejaron expuestas en el paso b).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4,
en el cual una proporción de al menos el 50% de la superficie exterior del segmento (1) está cubierta con las segundas secciones de material aislante (3).
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5,
en el cual
para las segundas secciones de material aislante (3) se utiliza material de aislamiento de celda cerrada.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6,
en el cual
para las primeras secciones de material aislante (2) se utilizan estructuras de material con inclusiones de aire y capas de cubierta estancas a los gases.
8. Segmento de una disposición de conductos de climatización, en donde el segmento (1) está dotado de un aislamiento térmico cerrado en su lado exterior,
caracterizado porque,
el segmento (1) se fabrica en un proceso de impresión tridimensional; las primeras secciones de material aislante (2) del aislamiento térmico están fabricadas en un proceso de impresión tridimensional con la liberación de las zonas de la superficie exterior del segmento; las segundas secciones de material aislante (3) del aislamiento térmico están aplicadas en la zona de las superficies exteriores expuestas de los segmentos (1); en donde las segundas secciones de material aislante (3) están conformadas por piezas de placa prefabricadas o de material aislante tubular y las piezas de placa prefabricada o las piezas de material aislante tubulares limitan con las primeras secciones de material aislante (2), y las juntas (4) entre las primeras (2) y las segundas secciones de material aislante (3) están selladas de forma estanca al gas.
9. Segmento según la reivindicación 8,
caracterizado porque,
las primeras secciones de material aislante (2) presentan superficies curvadas más irregulares que las segundas secciones de material aislante (3).
10. Segmento según una de las reivindicaciones 8 ó 9,
caracterizado porque,
las segundas secciones de material aislante (3) están adheridas a las áreas de la superficie exterior expuesta del segmento (1).
11. Segmento según una de las reivindicaciones 8 a 10,
caracterizado porque,
una proporción de al menos el 50% de la superficie exterior del segmento (1) está cubierta con las segundas secciones de material aislante (3).
12. Segmento según una de las reivindicaciones 8 a 11,
caracterizado porque,
las segundas secciones de material aislante (3) están conformadas de material aislante de celda cerrada.
13. Segmento según una de las reivindicaciones 8 a 12,
caracterizado porque,
las primeras secciones de material aislante (2) están conformadas por estructuras de material con inclusiones de aire y capas de cubierta estancas a los gases.
ES19710307T 2018-03-08 2019-02-26 Procedimiento para la fabricación de un segmento de una disposición de conductos de climatización y un segmento para una disposición de conductos de climatización Active ES2902925T3 (es)

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