ES2916724T3 - Junta y montaje para un intercambiador de calor de placas - Google Patents

Abstract

Una junta (5) para un intercambiador de calor de placas dispuesta para sellar entre una primera placa de transferencia de calor (3) del intercambiador de calor de placas y una segunda placa de transferencia de calor adyacente del intercambiador de calor de placas, comprendiendo la junta (5) un cuerpo alargado (45) que se extiende, en una dirección del espesor (T) de la junta (5), entre el primer y el segundo plano imaginarios paralelos (p1, p2), un lado inferior (55) del cuerpo (45), que está dispuesto para enfrentarse a la primera placa de transferencia de calor (3), que se enfrenta al primer plano imaginario (p1), y un lado superior opuesto (53) del cuerpo (45), que está dispuesto para enfrentarse a la segunda placa de transferencia de calor, que se enfrenta al segundo plano imaginario (p2), comprendiendo además la junta un primer número >= 1 de proyecciones alargadas (47, 49, 51) que se proyectan desde el lado superior (53) del cuerpo (45) y se extienden a lo largo de una extensión longitudinal (L) de la junta (5), estando cada una de las proyecciones (47, 49, 51) definida por una parte superior (57) y dos flancos opuestos (59, 61) que se extienden desde la parte superior (57) hasta el cuerpo (45) de la junta (5), una dirección de la anchura (W) de la junta (5) que se extiende perpendicular a la dirección del espesor (T) y la extensión longitudinal (L) de la junta (5), caracterizada por que, con referencia a una sección transversal a través de, y perpendicular a la extensión longitudinal (L) de la junta (5), para cada uno de un segundo número >= 1 de proyecciones asimétricas (47, 51) de dichas proyecciones (47, 49, 51), una primera área (a1) definida por un flanco exterior (59, 61) de dichos flancos (59, 61), el lado superior (53) del cuerpo (45) y una normal (n) del lado superior (53) del cuerpo (45) que se extiende por la parte superior (57) de la proyección asimétrica (47, 51), es más pequeña que una segunda área (a2) definida por un flanco interior (59, 61) de dichos flancos (59, 61), el lado superior (53) del cuerpo (45) y dicha normal (n) del lado superior (53) del cuerpo (45) que se extiende por la parte superior (57) de la proyección asimétrica (47, 51), cuya normal está desplazada desde una normal central (nc) del lado superior (53) del cuerpo (45) alineada con un eje central longitudinal (C) del cuerpo (45), y el cuerpo (45) forma un reborde ( 67) en un exterior respectivo de los flancos exteriores (59, 61) de dichas proyecciones asimétricas (47, 51).

Description

DESCRIPCIÓN

Junta y montaje para un intercambiador de calor de placas

Campo técnico

La presente invención se refiere a una junta para un intercambiador de calor de placas y su diseño. La presente invención también se refiere a un conjunto para un intercambiador de calor de placas que comprende una junta de este tipo.

Antecedentes de la invención

Los intercambiadores de calor de placas consisten normalmente en dos placas de extremo entre las que un número de placas de transferencia de calor se disponen de forma alineada en un paquete de placas, es decir, en una pila o paquete. Las placas de transferencia de calor de un PHE pueden ser del mismo tipo o de diferentes tipos y se pueden apilar de diferentes maneras. En algunos PHE, las placas de transferencia de calor se apilan con el lado frontal y el lado posterior de una placa de transferencia de calor orientados hacia el lado posterior y el lado frontal, respectivamente, de otras placas de transferencia de calor, y cada otra placa de transferencia de calor está invertida con respecto al resto de placas de transferencia de calor. Normalmente, se dice que las placas de transferencia de calor están "giradas" entre sí. En otros PHE, las placas de transferencia de calor se apilan con el lado frontal y el lado posterior de una placa de transferencia de calor orientados hacia el lado frontal y el lado posterior, respectivamente, de otras placas de transferencia de calor, y cada otra placa de transferencia de calor está invertida con respecto al resto de placas de transferencia de calor. Normalmente, se dice que las placas de transferencia de calor están "volteadas" entre sí.

Las placas de transferencia de calor están normalmente onduladas para que comprendan crestas que se extienden en un plano superior y valles que se extienden en un plano inferior. En un tipo de PHE bien conocido, los denominados intercambiadores de calor de placas con juntas, se disponen unas juntas entre las placas de transferencia de calor, más particularmente, en las ranuras de las juntas que se extienden a lo largo de los bordes exteriores y alrededor de los orificios de las placas de transferencia de calor. Las ranuras de la junta pueden extenderse en el plano inferior y/o en un plano intermedio dispuesto entre los planos superior e inferior. El plano intermedio podría extenderse a medio camino entre los planos superior e inferior, es decir, ser un denominado semiplano. Las placas de extremo y, por lo tanto, las placas de transferencia de calor, se presionan una hacia a otra mediante lo cual el sello de juntas entre las placas de transferencia de calor. Las juntas definen unos canales de flujo paralelos entre las placas de transferencia de calor, o sea, un canal entre cada par de placas de transferencia de calor. Dos fluidos de temperaturas inicialmente diferentes pueden fluir a través de canales alternados para transferir calor de un fluido al otro.

Los fluidos entran y salen de los canales a través de unas aberturas de entrada y salida, respectivamente, que se extienden a través del PHE y que están formadas por unos orificios de abertura de las placas de transferencia de calor, respectivamente alineados, y las juntas sellan, completa o parcialmente, alrededor de los orificios de abertura. Las aberturas de entrada y salida se comunican con las entradas y salidas, respectivamente, del PHE para alimentar los fluidos hacia y desde el PHE.

Para que el intercambiador de calor de placas no tenga fugas, las juntas deben sellarse correctamente entre las placas de transferencia de calor. Para lograr un sellado tan adecuado, las juntas deben tener un diseño adecuado. Un tipo de juntas conocidas para intercambiadores de calor de placas comprende un cuerpo alargado que tiene superficies superior e inferior planas esencialmente paralelas dispuestas para enfrentarse a una respectiva de dos placas de transferencia de calor adyacentes. Este tipo de juntas comprende además nervaduras longitudinales que se proyectan desde la superficie superior y/o inferior del cuerpo de la junta. La finalidad de las nervaduras es aumentar la capacidad de sellado de la junta.

En un intercambiador de calor de placas listo para su operación, las placas de extremo se presionan con fuerza una contra la otra, lo que somete a las juntas entre las placas de transferencia de calor a grandes fuerzas de compresión. Tales fuerzas de compresión pueden causar grandes tensiones de cizallamiento en las juntas, especialmente en el interior de las nervaduras no dispuestas en el centro del cuerpo de junta, en el borde entre las nervaduras y el cuerpo de junta. Estas grandes tensiones de cizallamiento pueden, a su vez, provocar daños en las juntas con la consiguiente avería del intercambiador de calor de placas. Por tanto, incluso si estas juntas provistas de nervaduras tienen una buena capacidad de sellado, son propensas a sufrir daños cuando se comprimen entre dos placas de transferencia de calor adyacentes en un intercambiador de calor de placas.

El documento EP-A-1722184 desvela una junta para un intercambiador de calor de placas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una junta para un intercambiador de calor de placas que sea menos propensa a dañarse bajo compresión, pero que siga siendo capaz de sellarse eficazmente entre dos placas de transferencia de calor adyacentes en un intercambiador de calor de placas. El concepto básico de la invención es dotar a la junta de al menos una nervadura o proyección longitudinal que tenga un diseño que produzca menos tensiones de cizallamiento en la junta bajo compresión. La junta y un conjunto que comprende una junta de este tipo para lograr el objetivo anterior se definen en las reivindicaciones adjuntas y se analizan con más detalle a continuación.

Una junta para un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la presente invención se dispone para sellar entre una primera placa de transferencia de calor del intercambiador de calor de placas y una segunda placa de transferencia de calor adyacente del intercambiador de calor de placas. La junta comprende un cuerpo alargado que se extiende, en una dirección del espesor o altura de la junta, entre el primer y el segundo plano imaginarios paralelos. Un lado inferior del cuerpo, que está dispuesto para enfrentarse a la primera placa de transferencia de calor, se enfrenta al primer plano imaginario. Un lado superior opuesto del cuerpo, que está dispuesto para enfrentarse a la segunda placa de transferencia de calor, se enfrenta al segundo plano imaginario. La junta comprende además un primer número > 1 de proyecciones alargadas que se proyectan desde el lado superior del cuerpo. Las proyecciones se extienden a lo largo de una extensión longitudinal de la junta. Cada una de las proyecciones se define por una parte superior y dos flancos opuestos que se extienden desde la parte superior hasta el cuerpo de la junta. La dirección de la anchura de la junta se extiende perpendicular a la dirección del espesor y a la extensión longitudinal de la junta. La junta está caracterizada por que, con referencia a una sección transversal a través de, y perpendicular a la extensión longitudinal de, la junta, para cada uno de un segundo número > 1 de proyecciones asimétricas de dichas proyecciones, una primera área, que está definida por un flanco exterior de dichos flancos, el lado superior del cuerpo y una normal del lado superior del cuerpo que se extiende a través de la parte superior de la proyección asimétrica, es más pequeña que una segunda área, que está definida por un flanco interior de dichos flancos, el lado superior del cuerpo y dicha normal del lado superior del cuerpo que se extiende a través de la parte superior de la proyección asimétrica. Esta normal se desplaza desde un centro normal del lado superior del cuerpo, cuyo centro de la normal está alineado con un eje central longitudinal del cuerpo de junta. Esto significa que la proyección asimétrica no está dispuesta en el centro del cuerpo de junta. Además, el cuerpo forma un reborde en un exterior respectivo de los flancos exteriores de las proyecciones asimétricas.

La junta puede comprender una o más proyecciones, de las que una o más son asimétricas. Las proyecciones pueden denominarse también nervaduras, salientes, bordes, tiras, etc. Si la junta comprende más de una proyección, las proyecciones pueden extenderse entre sí, y algunas o todas las proyecciones pueden, o no, tener un diseño similar. En caso de que la junta comprenda precisamente una proyección, esta es una proyección asimétrica.

Debe enfatizarse que la forma plural de proyección, así como la proyección asimétrica, pueden usarse aquí por razones de simplicidad, incluso si puede haber una sola proyección y proyección asimétrica, respectivamente.

En caso de que la junta comprenda más de una proyección, las proyecciones pueden estar separadas y/o extenderse paralelas, entre sí a lo largo de una parte o en toda su longitud. En caso de que la junta comprenda más de dos proyecciones, la distancia entre cada dos salientes adyacentes puede ser la misma.

A lo largo de este texto, los prefijos "interno" e "interior" significan que algo está dispuesto más cerca del eje central longitudinal del cuerpo de la junta que algo "externo" y "exterior" correspondiente.

Es normalmente en las nervaduras o proyecciones que no están dispuestas en el centro del cuerpo de junta donde pueden aparecer grandes tensiones de cizallamiento. El diseño de junta de acuerdo con la presente invención implica que una o más de las proyecciones que no están dispuestas en el centro sean asimétricas con respecto a un plano respectivo de estas proyecciones que se extiende a través de la parte superior de la proyección respectiva y perpendicular a dicho primer y segundo planos imaginarios. Más particularmente, las porciones internas de las proyecciones asimétricas contienen relativamente mucho material de junta lo que da como resultado tensiones de cizallamiento relativamente bajas en la junta cuando se comprime entre la primera y la segunda placas de transferencia de calor. Además, las porciones externas de las proyecciones asimétricas contienen relativamente poco material de junta lo que puede permitir proyecciones asimétricas relativamente distintas, afiladas o puntiagudas que, a su vez, pueden mejorar la capacidad de sellado de la junta. Además, el reborde, meseta o saliente en el exterior de las proyecciones asimétricas puede dar como resultado una reducción de las tensiones en la junta cuando ésta se comprime entre la primera y la segunda placas de transferencia de calor.

El reborde en el exterior de cada una de las proyecciones asimétricas puede extenderse esencialmente paralelo al primer y segundo planos imaginarios, tal como en el segundo plano imaginario, lo que puede permitir un contacto óptimo, para su sellado, entre la junta y la primera y segunda placas de transferencia de calor.

De acuerdo con una realización de la invención, las proyecciones de la junta comprenden una proyección central. Un primer flanco de los flancos de esta proyección central, cuyo primer flanco está dispuesto entre la parte superior de la proyección central y una primera proyección asimétrica de dichas proyecciones asimétricas, puede tener la misma forma que el flanco exterior de la primera proyección asimétrica. Esto puede permitir una proyección central relativamente distinta, afilada o puntiaguda que, a su vez, puede mejorar la capacidad de sellado de la junta. La proyección central se dispone en una porción central del cuerpo de junta y puede disponerse o no en el centro del cuerpo de junta. La proyección central puede ser simétrica con respecto a un plano que se extiende a través de la parte superior de la proyección central y perpendicular a dicho primer y segundo planos imaginarios. La proyección central puede o no estar dispuesta entre dos proyecciones asimétricas.

El diseño de la junta puede ser tal que las partes superiores de las proyecciones estén definidas por, o se extiendan hasta, un tercer plano imaginario que es paralelo al primer y segundo planos imaginarios. Evidentemente, el segundo plano imaginario está dispuesto entre el primer y tercer planos imaginarios. Esta realización implica que todas las proyecciones sean de igual altura, lo que puede dar como resultado una presión de junta uniforme.

Las proyecciones de la junta de acuerdo con la invención pueden diseñarse de muchas formas diferentes. De acuerdo con una realización, con referencia a dicha sección transversal de la junta, una porción superior respectiva de las proyecciones es redondeada. De esta forma, la junta puede ser menos propensa a dañarse. Además, tales porciones superiores redondeadas pueden facilitar la alineación adecuada de las placas de transferencia de calor entre las que se dispone la junta para su sellado.

Una primera área, definida como se ha especificado anteriormente, que es más pequeña que una segunda área, también definida como se ha especificado anteriormente, se puede obtener por diferentes diseños de la junta.

De acuerdo con una realización de la junta, se obtiene la diferencia de áreas, con referencia a dicha sección transversal de la junta, para cada una de dichas proyecciones asimétricas, al tener el flanco exterior más inclinado que el flanco interior. Una realización de este tipo puede permitir proyecciones asimétricas relativamente distintas, afiladas o puntiagudas que, a su vez, pueden mejorar la capacidad de sellado de la junta.

Un flanco exterior más inclinado de este tipo se puede obtener, con referencia a dicha sección transversal de la junta, para cada una de dichas proyecciones asimétricas, al tener el flanco interior comprendiendo una porción central plana y al tener el flanco exterior abombamientos curvos y hacia dentro hacia el cuerpo. Una realización de este tipo puede permitir tensiones de cizallamiento relativamente muy pequeñas en la junta cuando ésta se comprime entre la primera y la segunda placas de transferencia de calor.

Como alternativa, un flanco exterior más inclinado de este tipo se puede obtener, con referencia a dicha sección transversal de la junta, para cada una de dichas proyecciones asimétricas, al tener ambos flancos interior y exterior abombamientos curvos y hacia dentro, pero en diferentes grados, hacia el cuerpo. Una realización de este tipo puede permitir proyecciones asimétricas relativamente distintas, afiladas o puntiagudas que, a su vez, pueden mejorar la capacidad de sellado de la junta.

De acuerdo con otra realización de la junta, se obtiene la diferencia de áreas, con referencia a dicha sección transversal de la junta, para cada una de dichas proyecciones asimétricas, al tener el flanco interior abombamientos curvos y hacia fuera desde el cuerpo y al tener el flanco exterior abombamientos curvos y hacia dentro hacia el cuerpo. Una realización de este tipo puede permitir tensiones de cizallamiento relativamente incluso inferior en la junta cuando ésta se comprime entre la primera y la segunda placas de transferencia de calor.

La junta puede ser tal que un cuarto plano imaginario que se extiende a medio camino entre, y paralelo a, el primer y segundo planos imaginarios sea un plano de simetría del cuerpo de la junta. La junta puede disponerse para ser recibida en una ranura de junta de la primera placa de transferencia de calor y una ranura de junta opuesta en la segunda placa de transferencia de calor. Las ranuras de la junta suelen tener el mismo diseño. En un caso de este tipo, una junta que comprende un cuerpo simétrico puede proporcionar un buen ajuste entre la junta y las primera y segunda placas de transferencia de calor.

La junta puede diseñarse de forma que la anchura de los proyecciones asimétricas sea superior a la anchura de otra de las proyecciones, por ejemplo, una proyección central. Una realización de este tipo puede hacer que sea más fácil obtener una junta que tenga proyecciones asimétricas relativamente distintas, afiladas o puntiagudas y una primera área, definida como se ha especificado anteriormente, que es más pequeña que una segunda área, también definida como se ha especificado anteriormente.

La junta puede comprender una porción de campo dispuesta para extenderse a lo largo de los bordes exteriores respectivos de la primera y segunda placas de transferencia de calor, una porción de puerto dispuesta para encerrar una lumbrera respectiva de la primera y segunda placas de transferencia de calor y que comprende una sección interna y una externa, y una porción diagonal que se extiende en el interior de la sección interna de la porción de puerto y entre dos secciones de la porción de campo de la junta. El espesor de la junta dentro de la porción de campo puede ser inferior al espesor de la junta dentro de la porción diagonal. Como alternativa/adicionalmente, el espesor de la junta dentro de la porción de campo puede ser inferior al espesor de la junta dentro de la sección interna de la porción de puerto. Normalmente, en un intercambiador de calor de placas con juntas, las juntas pueden extenderse en ambos lados de una y la misma placa de transferencia de calor a lo largo de los bordes exteriores y las secciones externas de los orificios de puerto de la placa de transferencia de calor, mientras se extiende solo en un lado de la placa de transferencia de calor a lo largo de las diagonales y las secciones internas de los orificios de puerto de la placa de transferencia de calor. Por lo tanto, dos placas de transferencia de calor adyacentes en un intercambiador de calor de placas se apoyarán entre sí a lo largo de los bordes exteriores y las secciones externas de las lumbreras, pero no a lo largo de las diagonales y las secciones internas de las lumbreras. Al aumentar el espesor de la junta a lo largo de las diagonales y secciones internas de las lumbreras, una presión de junta adecuada y, por tanto, un sellado adecuado, pueden mantenerse.

Además, la junta puede ser tal que la anchura de la junta dentro de la porción de campo sea superior a la anchura de la junta dentro de la porción diagonal. Como alternativa/adicionalmente, la anchura de la junta dentro de la porción de campo puede ser superior a la anchura de la junta dentro de la sección interna de la porción de puerto. Al disminuir la anchura de la junta donde se incrementa el espesor de la junta, se puede obtener un volumen de junta esencialmente uniforme a lo largo de la junta.

Un conjunto para un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la presente invención comprende una junta como se ha descrito anteriormente y dicha primera placa de transferencia de calor. La primera placa de transferencia de calor comprende primer y segundo lados opuestos y una porción de borde que comprende ondulaciones que se extienden entre y en el quinto y sexto planos imaginarios. El quinto y sexto planos imaginarios son paralelos a un plano intermedio imaginario dispuesto entre el quinto y sexto planos imaginarios. Las ondulaciones se disponen, en el primer frontal de la placa de transferencia de calor, para hacer tope con dicha segunda placa de transferencia de calor, y en el segundo lado de la placa de transferencia de calor, para hacer tope con una tercera placa de transferencia de calor, cuando la primera placa de transferencia de calor está dispuesta en un intercambiador de calor de placas. La primera placa de transferencia de calor comprende una ranura para recibir la junta en el primer lado de la primera placa de transferencia de calor, en donde una parte inferior de la ranura se extiende en el plano intermedio.

El plano intermedio puede, o no, disponerse a medio camino entre el quinto y sexto planos imaginarios

Las ventajas descritas anteriormente de los diferentes diseños de la junta de acuerdo con la invención son transferibles al conjunto para un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la invención ya que comprende la junta.

Breve descripción de los dibujos

Otros objetos, características y ventajas aparecerán a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones de la invención con referencia a los dibujos, en los que:

la Figura 1 es una vista en planta esquemática de un conjunto para un intercambiador de calor de placas, cuyo conjunto comprende una primera placa de transferencia de calor y una junta,

la Figura 2 ilustra esquemáticamente una sección transversal parcial del conjunto de la Figura 1 a lo largo de la línea X-X,

la Figura 3 ilustra esquemáticamente una sección transversal parcial del conjunto de la Figura 1 a lo largo de la línea Y-Y,

la Figura 4 es una repetición de parte de la Figura 2, ampliada, donde los números de referencia, planos imaginarios, etc. se han eliminado por razones de claridad,

la Figura 5 es una repetición de parte de la Figura 3, ampliada, donde los números de referencia, planos imaginarios, etc. se han eliminado por razones de claridad,

la Figura 6 ilustra lo mismo que la Figura 2 pero para otra realización, y

la Figura 7 ilustra lo mismo que la Figura 2 pero para otra realización adicional.

Descripción detallada de las realizaciones

En las Figuras 1, 2 y 3 se muestra un conjunto 1 para un intercambiador de calor de placas (no ilustrado). Comprende una primera placa de transferencia de calor 3 esencialmente rectangular de acero inoxidable y una junta de caucho 5. En el intercambiador de calor de placas, la primera placa de transferencia de calor 3 se dispone entre una segunda placa de transferencia de calor y una tercera placa de transferencia de calor, y la junta 5 se sella entre la primera placa de transferencia de calor 3 y la segunda placa de transferencia de calor (no ilustrada). La primera, segunda y tercera placas de transferencia de calor son del mismo tipo, pero en realizaciones alternativas podrían ser de diferentes tipos. Además, con referencia a la sección del texto que describe los antecedentes de la invención, la primera, segunda y tercera placas de transferencia de calor se "giran" entre sí, pero en realizaciones alternativas podrían, en cambio, "voltearse" entre sí.

La primera placa de transferencia de calor 3 comprende cuatro lumbreras 9 dispuestas en una esquina respectiva de la primera placa de transferencia de calor 3. Diferentes áreas de la primera placa de transferencia de calor 3 están provistas de diferentes patrones de ondulación, y el patrón de ondulación dentro de un área de placa específica se adapta a la función principal de esta área de placa. Más particularmente, la primera placa de transferencia de calor 3 comprende áreas adiabáticas 7 en el interior de las lumbreras 9, cuyas áreas adiabáticas están provistas de un patrón adiabático. Además, la primera placa de transferencia de calor 3 comprende una primera área de distribución 11 provista de un patrón de distribución, un área de transferencia de calor 13 provista de un patrón de transferencia de calor (solo parcialmente ilustrado) y una segunda área de distribución 15 provista de un patrón de distribución, cuyas áreas están dispuestas en sucesión a lo largo de un eje central longitudinal c de la primera placa de transferencia de calor 3. Además, una porción de borde 17 de la primera placa de transferencia de calor 3 está provista de un patrón de ondulación (no ilustrado en la Figura 1). Este patrón de ondulación se extiende a lo largo de la mayor parte de un borde exterior 19 de la primera placa de transferencia de calor 3 para darle una forma de onda. Las ondulaciones 21 (Figura 2) dentro de la porción de borde 17, y, dependiendo del tipo de placa, posiblemente también ondulaciones dentro de la primera y segunda áreas de distribución 11 y 15, y/o el área de transferencia de calor 13, se extienden entre y en un quinto plano imaginario p5 y un sexto plano imaginario p6, cuyos planos se ilustran en las Figuras 2 y 3. La primera placa de transferencia de calor 3 comprende además una ranura 23 para recibir la junta 5. Una parte inferior 25 de la ranura 23 se extiende en un plano intermedio i dispuesto a medio camino entre y paralelo a, al quinto y sexto planos imaginarios p5 y p6. Con referencia a la Figura 1, la ranura 23 se extiende a lo largo del borde exterior 19 de la primera placa de transferencia de calor 3 encerrando las lumbreras 9 de la misma. Además, la ranura 23 se extiende completamente alrededor de dos de las lumbreras 9 de la primera placa de transferencia de calor 3 que las encierra, y en diagonal entre las áreas adiabáticas 7 más adyacentes a las lumbreras encerradas 9 y las áreas de distribución 11.

Puesto que la primera, segunda y tercera placas de transferencia de calor son todas del mismo tipo, la descripción anterior de la primera placa de transferencia de calor 3 es también válida para la segunda y tercera placas de transferencia de calor.

En el intercambiador de calor de placas, un primer lado 27 de la primera placa de transferencia de calor 3 se enfrenta a la segunda placa de transferencia de calor mientras que un segundo lado opuesto 29 de la primera placa de transferencia de calor 3 se enfrenta hacia la tercera placa de transferencia de calor. Dispuestas así, las ondulaciones 21 dentro de la porción de borde 17 de la primera placa de transferencia de calor 3 hacen tope con las ondulaciones dentro de las porciones de borde de la segunda y tercera placas de transferencia de calor. Simultáneamente, la junta 5, dispuesta en la ranura 23 de la primera placa de transferencia de calor 3, se comprime entre la primera y la segunda placas de transferencia de calor. Una junta similar se dispone correspondientemente y se comprime entre, la segunda y tercera placas de transferencia de calor.

Para encajar en la ranura 23, la junta 5 comprende, con referencia a la Figura 1, una porción de campo 31 que se extiende a lo largo del borde exterior 19 de la primera placa de transferencia de calor 3. Además, la junta 5 comprende dos porciones de puerto 33 que encierran una respectiva de las lumbreras 9 de la primera placa de transferencia de calor 3. Cada una de las porciones de puerto 33 consiste en una sección interna 35 y una sección externa 37. Así mismo, la junta 5 incluye dos porciones diagonales 39, cada uno de los que se extiende entre dos secciones 41 y 43 de la porción de campo 31, en un interior de una respectiva de las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33.

Con referencia a las Figuras 2 y 3, que ilustran la junta 5 en un estado descargado, la junta 5 comprende un cuerpo 45 que se extiende, en una dirección del espesor T (Figura 3), entre el primer y segundo planos imaginarios paralelos p1 y p2. Un lado superior 53 del cuerpo 45 se dispone enfrentado a la segunda placa de transferencia de calor, mientras que un lado inferior 55 del cuerpo 45 se dispone enfrentado a la primera placa de transferencia de calor 3. El cuerpo 45 es simétrico con respecto a un cuarto plano imaginario p4 que se extiende paralelo a, y a mitad de camino entre, el primer y segundo planos imaginarios p1 y p2. La junta 5 comprende además una primera proyección asimétrica exterior 47, una proyección central simétrica 49 y una segunda proyección asimétrica exterior 51 que se proyecta desde el lado superior 53 del cuerpo 45 hasta un tercer plano imaginario p3 que es paralelo al primer y segundo planos imaginarios p1 y p2. La proyección central 49 se dispone en el centro del cuerpo de la junta 45, mientras que la primera y segunda proyecciones asimétricas 47 y 51 se disponen en lados opuestos de y a la misma distancia desde, la proyección central 49. Las proyecciones 47, 49 y 51 son alargadas para formar nervaduras y extenderse, separadas entre sí y en paralelo, a lo largo de una extensión longitudinal L (Figura 3) de la junta 5. Cada una de las proyecciones 47, 49 y 51 está definida por una parte superior 57 y dos flancos opuestos 59 (el izquierdo en las Figuras 2 y 3) y 61 (el derecho en las Figuras 2 y 3) que se extienden desde la parte superior 57 hasta el cuerpo.

45 de la junta 5. Las partes superiores 57 y los flancos 59 y 61 están diseñados para ofrecer a las proyecciones 47, 49 y 51 una porción superior redondeada 63 respectiva.

El flanco exterior 59 de la primera proyección asimétrica 47 y el flanco 59 (primer flanco en las reivindicaciones) de la proyección central 49 tienen la misma forma y están curvados y abombados hacia dentro hacia el cuerpo 45 de la junta 5. De forma similar, el flanco exterior 61 de la segunda proyección asimétrica 51 y el flanco 61 de la proyección central 49 tienen la misma forma y están curvados y abombados hacia dentro hacia el cuerpo 45 de la junta 5. Los flancos 59 y 61 de la proyección central 49 tienen la misma forma pero son especulares entre sí.

El flanco exterior 59 de la primera proyección asimétrica 47 es más inclinado que el flanco interior 61 de la primera proyección asimétrica 47. El flanco interior 61 de la primera proyección asimétrica 47 no es completamente curvo, es decir, totalmente o en toda su extensión, sino que comprende una porción central plana 65. Además, con una dirección de la anchura W (Figura 3) de la junta 5 que se extiende perpendicularmente a la dirección del espesor T y la extensión longitudinal L, la primera proyección asimétrica 47 tiene una anchura wo, mientras que la proyección central 49 tiene una anchura wc, siendo wo superior a wc. Con este diseño de las proyecciones 47, 49 y 51, la primera proyección asimétrica 47 es asimétrica con respecto a una normal n del lado superior 53 del cuerpo 45 que se extiende a través de la parte superior 57 de la primera proyección asimétrica 47. Puesto que la primera proyección asimétrica 47 no está dispuesta en el centro del cuerpo de junta 45, la normal n se desplaza desde un centro normal nc del lado superior 53 del cuerpo de junta 45 cuyo centro normal nc está alineado con un eje central longitudinal C (Figura 2) del cuerpo 45. El centro normal nc se extiende a través de la parte superior 57 de la proyección central 49.

Con respecto a las secciones transversales ilustradas en las Figuras 2 y 3, una primera área a1, definida por el flanco exterior 59 de la primera proyección asimétrica 47, el lado superior 53 del cuerpo 45 y dicha normal n, es más pequeña que una segunda área a2, definida por el flanco interior 61 de la primera proyección asimétrica 47, el lado superior 53 del cuerpo 45 y dicha normal n. El flanco interior 61 de la primera proyección asimétrica 47 y el flanco interior 59 de la segunda proyección asimétrica 51 son especulares entre sí.

En un exterior respectivo de la primera y segunda proyecciones asimétricas 49 y 51, el lado superior 53 del cuerpo 45 forma un reborde plano que se extiende en el segundo plano imaginario p2.

Incluso si la junta 5 está diseñada como se ha especificado anteriormente esencialmente a lo largo de toda su extensión, las diferentes partes de la junta 5 tienen diferentes secciones transversales, una sección transversal de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33 que se ilustran en la Figura 2, y una sección transversal de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33 que se ilustran en la Figura 3. Según se desprende a partir de las Figuras, el segundo y tercer planos imaginarios p2 y p3 están dispuestos a una distancia mayor del primer plano imaginario p1 a lo largo de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33 que a lo largo de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33. Sin embargo, la distancia entre los planos p2 y p3 es constante. Por consiguiente, un espesor t1 de la junta 5 a lo largo de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33 es inferior a un espesor t2 de la junta 5 a lo largo de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33. Por tanto, en este caso, el espesor de la junta 5 es el mismo a lo largo de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33, pero éste no tiene por qué ser el caso en realizaciones alternativas. De forma similar, en este caso, el espesor de la junta 5 es el mismo a lo largo de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33, pero éste no tiene por qué ser el caso en realizaciones alternativas. Además, la anchura w1 de la junta 5 a lo largo de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33 es superior a la anchura w2 de la junta 5 a lo largo de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33. Además, las proyecciones 47, 49 y 51 están dispuestas un poco más cerca entre sí a lo largo de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33 que a lo largo de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33. Por tanto, en este caso, la anchura de la junta 5 es el mismo a lo largo de la porción de campo 31 y las secciones externas 37 de las porciones de puerto 33, pero éste no tiene por qué ser el caso en realizaciones alternativas. De forma similar, en este caso, la anchura de la junta 5 es el mismo a lo largo de las porciones diagonales 39 y las secciones internas 35 de las porciones de puerto 33, pero éste no tiene por qué ser el caso en realizaciones alternativas.

En la realización descrita anteriormente, diferentes áreas a1 y a2 de la primera y segunda proyecciones asimétricas 47 y 51 se consiguen por medio de los flancos exteriores 59 y 61, respectivamente, que están abombados hacia adentro y los flancos interiores 61 y 59, respectivamente, que comprenden una porción central plana respectiva 65. Las diferentes áreas a1 y a2 podrían obtenerse de formas alternativas. De acuerdo con una primera alternativa, que se ilustra en la Figura 6, los flancos exteriores 59 y 61, respectivamente, están todavía abombados hacia dentro, mientras que los flancos interiores 61 y 59, respectivamente, están también abombados hacia dentro, pero menos bruscamente, es decir, con un "radio" superior a los flancos exteriores. De acuerdo con una segunda alternativa, que se ilustra en la Figura 7, los flancos exteriores 59 y 61, respectivamente, están todavía abombados hacia dentro, mientras que los flancos interiores 61 y 59, respectivamente, están abombados hacia fuera del cuerpo 45.

Las realizaciones anteriormente descritas de la presente invención deberían únicamente considerarse ejemplos. Un experto en la materia se dará cuenta de que las realizaciones expuestas se pueden variar y combinar en una serie de maneras sin desviarse del concepto inventivo.

Como un ejemplo, el número de proyecciones de la junta no tiene que ser tres, sino que podría ser superior o inferior. De forma similar, el número de proyecciones asimétricas no tiene que ser dos, sino que podría ser superior o inferior. Además, el diseño de las proyecciones se puede variar infinitamente. Como un ejemplo, las proyecciones podrían ser más o menos redondeadas que las ilustradas en las Figuras.

La junta podría comprender también proyecciones que se proyectan desde el lado inferior del cuerpo de junta. Estas proyecciones podrían diseñarse como las proyecciones que se proyectan desde el lado superior del cuerpo de junta.

El conjunto ilustrado en la Figura 1 está adaptado para su uso en un intercambiador de calor de placas de tipo flujo paralelo. Naturalmente, la presente invención es igualmente aplicable en relación con un intercambiador de calor de placas de tipo flujo diagonal.

No es necesario que todas las proyecciones tengan la misma altura. Como un ejemplo, la primera y segunda proyecciones asimétricas podrían ser más altas que la proyección central, o podría ser al revés.

No es necesario que la primera y segunda proyecciones asimétricas sean especulares entre sí, sino que podrían tener diseños diferentes.

El lado superior del cuerpo de junta no necesita extenderse en el segundo plano imaginario a lo largo de su totalidad/parte de su extensión.

No es necesario que las porciones de la junta estén formadas integralmente. Por ejemplo, las porciones de puerto pueden estar separadas del resto de la junta.

En el presente documento, los rebordes o mesetas en el exterior de las proyecciones asimétricas son porciones del lado superior del cuerpo de junta que se extienden con una inclinación diferente a la de los flancos exteriores de las proyecciones asimétricas. Más particularmente, para cada una de las proyecciones asimétricas, los rebordes se extienden en el segundo plano imaginario, como en las realizaciones anteriores, o entre el primer y segundo planos imaginarios con un ángulo a (Figura 3) que es inferior a 180 grados con respecto a una tangente al flanco exterior a media altura, es decir, a medio camino entre el segundo y el tercer planos imaginarios. Por tanto, en realizaciones alternativas, las proyecciones no necesitan extenderse paralelas al primer y segundo planos imaginarios, sino que podrían extenderse inclinadas con respecto a los mismos.

No es necesario que el plano intermedio se extienda a medio camino entre el quinto y sexto planos imaginarios, sino que podría desplazarse hacia arriba o hacia abajo junto con la parte inferior de la ranura de junta.

No es necesario que la parte inferior de la ranura de junta se extienda en el denominado semiplano, sino que podría extenderse en un plano inferior de la placa, es decir, el plano anterior denominado quinto plano imaginario.

La junta de lumbrera puede estar hecha de otro material diferente al caucho. De forma similar, las placas de transferencia de calor podrían estar hechas de otro material diferente del acero inoxidable, tal como titanio o aluminio.

Las juntas podrían disponerse para sujetarse a las placas de transferencia de calor de diferentes formas, por ejemplo, con pegamento, cinta adhesiva o algún tipo de medio de sujeción, por ejemplo, las denominadas pestañas con clip como se ilustra en la Figura 1, comprendidas en las juntas y dispuestas para acoplarse con las placas de transferencia de calor.

Cabe destacar que se ha omitido una descripción de los detalles no pertinentes para la presente invención y que las Figuras son únicamente esquemáticas y no están dibujadas a escala. También cabría mencionar que algunas de las Figuras se han simplificado más que otras. Por lo tanto, algunos componentes se pueden haber ilustrado en una Figura, pero haberse omitido en otra Figura. Por último, como se utiliza en el presente documento, los prefijos "primer", "segundo", "superior", "inferior", "más alto", "más bajo", "horizontal", "vertical", etc. se utilizan únicamente para distinguir entre diferentes componentes y no plantean requisitos en cuanto a posicionamiento u orientación relativos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una junta (5) para un intercambiador de calor de placas dispuesta para sellar entre una primera placa de transferencia de calor (3) del intercambiador de calor de placas y una segunda placa de transferencia de calor adyacente del intercambiador de calor de placas, comprendiendo la junta (5) un cuerpo alargado (45) que se extiende, en una dirección del espesor (T) de la junta (5), entre el primer y el segundo plano imaginarios paralelos (p1, p2), un lado inferior (55) del cuerpo (45), que está dispuesto para enfrentarse a la primera placa de transferencia de calor (3), que se enfrenta al primer plano imaginario (p1), y un lado superior opuesto (53) del cuerpo (45), que está dispuesto para enfrentarse a la segunda placa de transferencia de calor, que se enfrenta al segundo plano imaginario (p2), comprendiendo además la junta un primer número > 1 de proyecciones alargadas (47, 49, 51) que se proyectan desde el lado superior (53) del cuerpo (45) y se extienden a lo largo de una extensión longitudinal (L) de la junta (5), estando cada una de las proyecciones (47, 49, 51) definida por una parte superior (57) y dos flancos opuestos (59, 61) que se extienden desde la parte superior (57) hasta el cuerpo (45) de la junta (5), una dirección de la anchura (W) de la junta (5) que se extiende perpendicular a la dirección del espesor (T) y la extensión longitudinal (L) de la junta (5), caracterizada por que, con referencia a una sección transversal a través de, y perpendicular a la extensión longitudinal (L) de la junta (5), para cada uno de un segundo número > 1 de proyecciones asimétricas (47, 51) de dichas proyecciones (47, 49, 51), una primera área (a1) definida por un flanco exterior (59, 61) de dichos flancos (59, 61), el lado superior (53) del cuerpo (45) y una normal (n) del lado superior (53) del cuerpo (45) que se extiende por la parte superior (57) de la proyección asimétrica (47, 51), es más pequeña que una segunda área (a2) definida por un flanco interior (59, 61) de dichos flancos (59, 61), el lado superior (53) del cuerpo (45) y dicha normal (n) del lado superior (53) del cuerpo (45) que se extiende por la parte superior (57) de la proyección asimétrica (47, 51), cuya normal está desplazada desde una normal central (nc) del lado superior (53) del cuerpo (45) alineada con un eje central longitudinal (C) del cuerpo (45), y el cuerpo (45) forma un reborde ( 67) en un exterior respectivo de los flancos exteriores (59, 61) de dichas proyecciones asimétricas (47, 51).

2. Una junta (5) de acuerdo con la reivindicación 1, cuyo reborde (67) se extiende esencialmente paralelo al primer y segundo planos imaginarios (p1, p2).

3. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un primer flanco (59) de dichos flancos (59, 61) de una proyección central (49) de dichas proyecciones (47, 49, 51), primer flanco (59) que está dispuesto entre la parte superior (57) de la proyección central (49) y una primera proyección asimétrica (47) de dichas proyecciones asimétricas (47, 51), tiene la misma forma que el flanco exterior (59) de la primera proyección asimétrica (47).

4. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partes superiores (57) de las proyecciones (47, 49, 51) están definidas por un tercer plano imaginario (p3) que es paralelo al primer y al segundo planos imaginarios (p1, p2).

5. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, con referencia a dicha sección transversal, una respectiva porción superior (63) de las proyecciones (47, 49, 51) es redondeada.

6. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, con referencia a dicha sección transversal, para cada una de dichas proyecciones asimétricas (47, 51), el flanco exterior (59, 61) es más inclinado que el flanco interior (59, 61).

7. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, con referencia a dicha sección transversal, para cada una de dichas proyecciones asimétricas (47, 51), el flanco interior (59, 61) comprende una porción central plana (65) y el flanco exterior (59, 61) es curvo y abombado hacia dentro hacia el cuerpo (45).

8. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde, con referencia a dicha sección transversal, para cada una de dichas proyecciones asimétricas (47, 51), los flancos interior y exterior (59, 61) son curvos y abombados hacia dentro hacia el cuerpo (45).

9. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde, con referencia a dicha sección transversal, para cada una de dichas proyecciones asimétricas (47, 51), el flanco interior (59, 61) es curvo y abombado hacia fuera del cuerpo (45) y el flanco exterior (59, 61) es curvo y abombado hacia dentro hacia el cuerpo (45).

10. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un cuarto plano imaginario (p4) que se extiende a medio camino entre, y paralelo a, el primer y el segundo planos imaginarios (p1, p2) es un plano de simetría del cuerpo (45) de la junta (5).

11. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una anchura (wo) de las proyecciones asimétricas (47, 51) es superior a una anchura (wc) de otra (49) de las proyecciones (47, 49, 51).

12. Una junta (5) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una porción de campo (31) dispuesta para extenderse a lo largo de los bordes exteriores (19) respectivos de la primera placa de transferencia de calor (3) y de la segunda placa de transferencia de calor, una porción de puerto (33) dispuesta para encerrar una lumbrera (9) respectiva de la primera y la segunda placas de transferencia de calor y que comprende una sección interna y una externa (35, 37), y una porción diagonal (39) que se extiende en el interior de la sección interna (35) de la porción de puerto (33) y entre dos secciones (41, 43) de la porción de campo (31) de la junta (5), en donde el espesor (t1) de la junta (5) dentro de la porción de campo (31) es inferior al espesor (t2) de la junta (5) dentro de la porción diagonal (39).

13. Una junta (5) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el espesor (t1) de la junta (5) dentro de la porción de campo (31) es inferior al espesor (t2) de la junta (5) dentro de la sección interna (35) de la porción de puerto (33).

14. Una junta (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12-13, en done la anchura (w1) de la junta (5) dentro de la porción de campo (31) es superior a la anchura (w2) de la junta (5) dentro de la porción diagonal (39) y la anchura (w2) de la junta ( 5) dentro de la sección interna (35) de la porción de puerto (33).

15. Un conjunto (1) para un intercambiador de calor de placas que comprende una junta (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y dicha primera placa de transferencia de calor (3), comprendiendo dicha primera placa de transferencia de calor (3) primer y segundo lados opuestos (27, 29) y una porción de borde (17) que comprende ondulaciones (21) que se extienden entre y en el quinto y el sexto planos imaginarios (p5, p6) que son paralelos a un plano imaginario intermedio (i) dispuesto entre el quinto y el sexto planos imaginarios (p5, p6), estando las ondulaciones (21) dispuestas, en el primer lado (27) de la placa de transferencia de calor, para hacer tope con dicha segunda placa de transferencia de calor, y en el segundo lado (29) de la placa de transferencia de calor, para hacer tope con una tercera placa de transferencia de calor, cuando la primera placa de transferencia de calor (3) está dispuesta en un intercambiador de calor de placas, en donde la primera placa de transferencia de calor (3) comprende una ranura (23) para recibir la junta (5) en el primer lado (27) de la primera placa de transferencia de calor (3), en donde una parte inferior (25) de la ranura (23) se extiende en el plano intermedio (i).