ES2952957T3 - Intercambiador de calor y correspondiente procedimiento de producción - Google Patents
Intercambiador de calor y correspondiente procedimiento de producción Download PDFInfo
- Publication number
- ES2952957T3 ES2952957T3 ES19766115T ES19766115T ES2952957T3 ES 2952957 T3 ES2952957 T3 ES 2952957T3 ES 19766115 T ES19766115 T ES 19766115T ES 19766115 T ES19766115 T ES 19766115T ES 2952957 T3 ES2952957 T3 ES 2952957T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- plates
- heat exchanger
- channel
- hole
- transfer fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 3
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
- F28F3/14—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels by separating portions of a pair of joined sheets to form channels, e.g. by inflation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
- F28F9/0248—Arrangements for sealing connectors to header boxes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
- F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
- F28F9/264—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators by sleeves, nipples
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2210/00—Heat exchange conduits
- F28F2210/02—Heat exchange conduits with particular branching, e.g. fractal conduit arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Intercambiador de calor que comprende al menos una primera placa (11) y al menos una segunda placa (12) superpuestas y unidas recíprocamente entre sí en correspondencia con respectivas superficies de acoplamiento (13). Entre las superficies de acoplamiento (13) se realiza al menos un canal de paso (14) para un fluido caloportador, deformando al menos una de las dos placas (11, 12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Intercambiador de calor y correspondiente procedimiento de producción
SECTOR DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un intercambiador de calor y al correspondiente procedimiento de producción. De una forma particular, la invención se refiere a un intercambiador de calor de placas, o más bien a un intercambiador de calor realizado con dos o más placas superpuestas y unidas entre sí, en cuyo interior se hace circular un fluido portador de calor.
De una forma más en particular, las formas de presentación descritas aquí se refieren a un intercambiador de calor provisto de una forma de suministro innovadora para el fluido portador de calor.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se conocen intercambiadores de calor del tipo de placas utilizados, por ejemplo, como placas de refrigeración o de evaporación, en cuyo interior se hace pasar un fluido portador de calor, gaseoso o líquido.
En comparación con otros tipos, los intercambiadores de calor de placas tienen un espesor reducido, una gran superficie de intercambio de calor, un mejor coeficiente de intercambio de calor, así como operaciones de mantenimiento simplificadas, para satisfacer los requisitos de aplicaciones particulares desde el punto de vista de tamaños, costos y practicidades.
Estos conocidos intercambiadores de calor, un ejemplo de los cuales se muestra en la figura anexa 1, comprenden dos o más placas 101 superpuestas y unidas entre sí mediante procedimientos de calentamiento y/o laminado, es decir, mediante la técnica también conocida como "Roll Bond", un ejemplo de la cual se describe en el documento de patente estadounidense US 2.690.002. Un intercambiador de calor en concordancia con el preámbulo de la reivindicación 1 es el que se describe el documento de patente española ES 796229 A .
Esta técnica de producción prevé el hecho de que el material de desprendimiento 102 se deposite sobre por lo menos una de las dos placas 101 a unir según un patrón predefinido coordinado con la forma de los canales de paso 103 a obtener, para definir el circuito de tránsito del fluido portador de calor. El material de desprendimiento 102 se deposita a partir de por lo menos un borde periférico 104 de las dos placas 101.
Posteriormente, las dos placas 101 se superponen entre sí y pasan por al menos un par de rodillos/cilindros de laminación. Antes y/o durante el laminado, las dos placas también se calientan a una temperatura inferior a su temperatura de fusión.
La acción de rodadura permite soldar las dos placas conjuntamente, en toda la superficie de contacto recíproco, excepto en las partes de la superficie afectadas por el material desprendido.
Posteriormente, en la proximidad de al menos un borde periférico 104 de las placas 101, y en donde se encuentra presente una porción de material de desprendimiento 102, se practica al menos una ranura 105 entre las dos placas 101, adecuada para alojar un dispositivo para suministrar aire comprimido. La presión del aire que se suministra tiene que ser lo suficientemente alta como para deformar al menos una de las dos placas, en correspondencia con el material de desprendimiento 102 y a lo largo de todo el recorrido de deposición del mismo. La deformación de al menos una de las dos placas 101 permite así, de este modo, definir los canales 103 destinados al paso del fluido portador de calor.
De una forma adicional, con objeto de para permitir la circulación del fluido portador de calor en los canales de paso 103 definidos anteriormente, se conoce el hecho de llevar a cabo, en al menos uno de los bordes laterales 104, al menos una abertura de entrada y una abertura de salida del líquido portador de calor. Estas aberturas de entrada y de salida, o al menos una de ellas, pueden corresponder sustancialmente a la hendidura 105. Alternativamente, las aberturas de entrada y de salida del fluido portador de calor también se obtienen depositando, antes del laminado y en la posición deseada, el desprendimiento de material que posteriormente, por deformación de al menos una de las placas 101, permite obtener las aberturas.
Los elementos de conexión 106 se asocian entonces a las aberturas, tal como, por ejemplo, mediante soldadura. Este modo de conectar los elementos de conexión 106 en la proximidad del borde periférico 104 limita significativamente el diámetro que pueden tener los elementos de conexión, ya que tienen que estar soldados en el borde perimetral del intercambiador, o mejor dicho, este borde perimetral no ofrece una gran área de soldadura y por lo tanto no puede garantizar una estabilidad adecuada. En consecuencia, esto limita la cantidad de fluido portador de
calor que se puede introducir en el intercambiador de calor, limitando así los índices de rendimiento del mismo. De una forma adicional, el modo particular de alimentación axial, sustancialmente coplanar a las placas 101, del fluido portador de calor limita la flexibilidad de instalación del intercambiador de calor, ya que para algunas aplicaciones la presencia de elementos de conexión en la proximidad de los bordes periféricos puede ser un obstáculo para la instalación.
Existe así por lo tanto la necesidad de perfeccionar un intercambiador de calor, en particular, un intercambiador de calor de placas del tipo Roll-bond, que pueda superar al menos una de las desventajas del estado actual de la técnica.
De una forma particular, existe la necesidad de proporcionar un intercambiador de calor del tipo Roll-bond que ofrezca una solución que sea eficaz, estructuralmente estable y versátil con respecto a las necesidades anteriores. Los documentos de patente US 2013/032319, WO 2014/154883, WO 217/190253 y US 2014/224452 se refieren, todos ellos, a intercambiadores de calor de placas convencionales, en los que las placas individuales y los orificios correspondientes se obtienen por separado, por ejemplo, mediante moldeo, por lo que la aplicación de posibles conectores puede acontecer en cualquier paso del procedimiento de montaje sin implicar problemas de producción particulares.
Así, por lo tanto, un propósito de la presente invención es el de proporcionar un intercambiador de calor de placas del tipo Roll-bond que sea particularmente eficaz y versátil.
También es un propósito de la invención proporcionar un intercambiador de calor en el que la posición de los elementos de conexión no se encuentre restringida a los bordes perimetrales de las placas.
De una forma adicional, también es un propósito de la presente invención el de proporcionar un intercambiador de calor de tipo Roll-bond que tenga rendimientos superiores a las soluciones conocidas, de una forma particular, que ofrezca mejoras desde el punto de vista del intercambio de calor, de la alimentación del fluido portador calor y de la estabilidad de las soldaduras.
También es un propósito de la presente invención reducir las pérdidas de carga durante la alimentación del fluido portador de calor al intercambiador de calor.
El Solicitante ha ideado, probado y realizado la presente invención para superar las deficiencias del estado actual de la técnica y conseguir éstos y otras finalidades y ventajas.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se expone y caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención o variantes a la idea inventiva principal. En concordancia con los propósitos anteriores, un intercambiador de calor en concordancia con la presente invención comprende al menos dos placas superpuestas y unidas entre sí en correspondencia con respectivas superficies de acoplamiento utilizando la tecnología conocida como Roll-bond.
Entre las superficies de acoplamiento se realiza al menos un canal de paso de un fluido portador de calor, deformando al menos una de las placas.
Según un aspecto característico de la presente invención, el intercambiador de calor comprende al menos un orificio practicado a través de una sola de las placas para interceptar el canal.
La invención prevé así, por lo tanto, modificar el proceso conocido para producir paneles Roll-bond ya que el taladrado de una sola de las dos placas se produce cuando las dos placas que forman en su interior los canales de paso del refrigerante ya están acopladas entre sí.
En una primera forma de presentación, el proceso de perforación puede combinar la acción de un inserto de canalización con un sistema de punzonado capaz de realizar una operación de perforación en el propio canal, o en la superficie opuesta, que no tiene residuos de trabajo.
Alternativamente, el proceso de perforación se puede realizar mediante corte por láser.
Una vez realizado el orificio en una de las placas que componen el panel Roll-bond, se prevé aplicar sobre el orificio un elemento tubular de unión, el cual se conecta al orificio en ángulo con respecto a las placas para permitir el paso del fluido portador de calor a través del canal.
Esta forma de presentación del intercambiador permite aumentar la eficiencia de conexión del elemento de conexión a las placas, así como aumentar el tamaño de las secciones útiles para el paso del fluido portador de calor.
También es una ventaja de la presente realización permitir colocar los elementos de conexión en posiciones deseadas y determinadas en relación con las necesidades específicas de producción.
La presente invención también se refiere a un procedimiento para producir un intercambiador de calor que prevé alimentar al menos dos placas, superponerlas y unirlas entre sí en correspondencia con las respectivas superficies de acoplamiento, y posteriormente obtener al menos un canal de paso para un fluido conductor de calor, deformando al menos una de las placas y entre las superficies de acoplamiento.
En concordancia con un aspecto de la invención, el procedimiento comprende producir un orificio pasante a través de una de las placas para interceptar el canal, y conectar al orificio un elemento de conexión tubular ubicado en una dirección en ángulo con respecto a las placas, para permitir el paso del fluido portador de calor.
DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LOS DIBUJOS
Estas y otras características de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de algunas formas de presentación, proporcionadas a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
- La figura 1 es una vista en perspectiva de un conocido intercambiador de calor de placas, en concordancia con el estado actual de la técnica;
- La figura 2 es una vista en planta desde la parte superior de un intercambiador de calor en concordancia con la presente invención;
- La figura 3 es una sección a lo largo de la línea MI-MI de la figura 2;
- La figura 4 es una variante de la figura 3;
- La figura 5 es una variante de la figura 3;
- La figura 6 es una vista en perspectiva de una sección a lo largo de la línea VI-VI de la figura 2.
Con objeto de facilitar la comprensión se han utilizado las mismas referencias, allí donde posible, para identificar elementos comunes idénticos en los dibujos. Se entenderá que los elementos y características de una forma de presentación pueden incorporarse convenientemente en otras formas de presentación sin aclaraciones adicionales. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE ALGUNAS FORMAS DE PRESENTACIÓN
Con referencia a los dibujos adjuntos 2-6, la presente invención se refiere a un intercambiador de calor, indicado su en conjunto con el número de referencia 10.
El intercambiador de calor 10 en concordancia con la presente invención comprende al menos una primera placa 11 y una segunda placa 12 superpuestas y unidas entre sí en correspondencia con respectivas superficies de acoplamiento 13.
Las placas 11, 12 tienen un desarrollo sustancialmente plano, con un espesor sustancialmente uniforme.
Las placas 11, 12 pueden tener ambas el mismo espesor o pueden tener un espesor diferente.
La primera placa 11 y la segunda placa 12 están hechas de un material que tiene una baja resistencia térmica, por ejemplo, de una aleación de aluminio. En particular, la elección del material depende también de la compatibilidad química y la resistencia al contacto con diversos fluidos portadores de calor, o todavía mejor, es función de la resistencia a la corrosión con respecto a los mismos.
Entre las superficies de acoplamiento 13 se realiza al menos un canal de paso 14 para un fluido portador de calor, deformando al menos una de las placas 11, 12 y tal como se describe a continuación.
Correspondientemente en concordancia con algunas formas de presentación de la invención (figuras 2 y 6), el intercambiador de calor 10 puede estar provisto de una pluralidad de canales 14 convenientemente distribuidos en el desarrollo superficial de las placas 11, 12, conectados fluidamente entre sí, para definir una red 15 de canales 14. La red 15 de canales 14 puede así, por lo tanto, distribuirse uniformemente en al menos parte de la superficie de las placas 11, 12, para obtener un área más grande designada para el intercambio de calor, así como para maximizar el coeficiente de intercambio de calor general del intercambiador de calor 10.
La red 15 de canales 14 puede tener diferentes configuraciones, por ejemplo, definida por una pluralidad de canales 14 que se cruzan entre sí con segmentos rectilíneos, segmentos curvos o segmentos mixtos rectilíneos y curvos.
Según algunas formas de presentación, los canales 14 están definidos por porciones de placa 11, 12, ó por porciones de placas, que sobresalen, es decir, en relieve, con respecto al desarrollo sustancialmente plano de las propias placas 11, 12, es decir, con respecto a las superficies de acoplamiento 13.
Estas partes sobresalientes de las placas 11, 12 se pueden hacer en sólo una de las dos placas 11, 12 (figuras 3, 4 y 6) que define un intercambiador de calor 10 del tipo "One Side Flat". Las variantes de formas de presentación prevén que las partes sobresalientes estén hechas en ambas placas 11, 12 (figura 5) que definen un intercambiador de calor 10 del tipo "Double Side Inflated".
Sólo a modo de ejemplo, los canales 14 pueden tener una sección transversal que puede variar indicativamente de 1 mm 2 a 20 mm 2, en función de la aplicación particular a la que se someta el intercambiador de calor 10.
En concordancia con una posible solución, las superficies internas de los canales 14 se pueden recubrir con un material de recubrimiento 29 con la función de protección contra la corrosión.
El material de recubrimiento 29 puede ser funcional al procedimiento para producir el intercambiador de calor 10, tal como se describe a continuación.
El material de revestimiento 29 puede estar hecho del mismo producto utilizado como agente de desmoldeo.
En concordancia con un aspecto de la presente invención, el intercambiador de calor 10 comprende al menos un orificio 20 hecho a través de una de las placas 11, 12 para interceptar al menos un canal 14.
En concordancia con una solución preferida, el orificio 20 se hace a través de una sola de las dos placas 11, 12, dejando la otra placa intacta y libre de corte o perforación.
El orificio 20 define así, por lo tanto, en al menos una de las placas 11, 12, una zona de alimentación o descarga 16 del fluido portador de calor hacia / desde los canales 14.
El orificio 20 puede tener una conformación circular, aunque no se excluyen otras formas, tal como, por ejemplo, poligonal, o mixta poligonal y curva.
De forma totalmente innovadora respecto a la tecnología Roll-bond habitual, el orificio 20 se puede obtener, en una de las dos placas, con tecnología de corte por láser ya que esta tecnología garantiza un alto grado de precisión, evitando la formación de virutas que pudieran atascar los canales 14.
En concordancia con una realización (figura 2), el intercambiador de calor 10 está provisto de al menos dos orificios 20, uno de los cuales define la zona de alimentación, mientras que el otro define la zona de descarga del fluido portador de calor.
Según una posible forma de presentación, el orificio 20 tiene forma abocinada (acampanada) con un ángulo de abocardado que abre hacia el exterior.
La forma abocinada evita que la parte que se retira durante el corte caiga en los canales 14 del intercambiador de calor 10.
Según una posible solución, el orificio 20 presenta un ángulo de ensanchamiento a comprendido entre 1° y 45°, preferentemente entre 1° y 10°, con respecto a un eje X ortogonal al desarrollo plano de las placas 11, 12.
En concordancia con algunas formas de presentación de la presente invención (las figuras 3, 5 y 6), la zona de alimentación o descarga 16, en donde está presente el orificio 20, se realiza sobre una parte deformada 17 de una de las placas 11, 12.
La parte deformada 17 está realizada en relieve con respecto al desarrollo sustancialmente plano de una de las placas 11, 12.
La parte deformada 17 define una parte extrema de los canales 14, a saber, para la introducción o descarga del fluido portador de calor.
La parte deformada 17 puede tener forma de anillo, y el orificio 20 se practica sobre ésta.
En concordancia con otras formas de presentación de la invención, tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 4, el orificio 20, o los orificios 20, se pueden realizar en una parte plana, o no deformada, de una de las placas 11, 12. En otra forma de presentación, el orificio 20 se puede obtener mediante un procedimiento alternativo que garantiza
un alto grado de precisión, evitando la formación de virutas que puedan quedar atrapadas en los canales 14. Este procedimiento prevé insertar un inserto de forma adecuada en los canales en correspondencia con el perímetro de la placa, seguido de la activación de un punzón perpendicular al inserto que realiza el taladrado por cizallamiento. Esta tecnología también es completamente innovadora con respecto al proceso de producción estándar de los intercambiadores Roll-Bond.
De una forma adicional, el intercambiador de calor 10 comprende un elemento de conexión tubular 23 que está conectado al orificio 20 en una dirección inclinada Y con respecto al desarrollo plano de las placas 11, 12, para permitir el paso del fluido portador de calor, tal como, por ejemplo. para la introducción o la descarga de estos últimos desde los canales 14.
El elemento de conexión 23 se puede conectar a una de las placas 11, 12 mediante soldadura, es decir, realizando un cordón de soldadura 26 entre el elemento de conexión 23 y una de las placas 11, 12.
Sólo a modo de ejemplo, la soldadura puede ser del tipo TIG, MIG, MAG o realizada con LASER.
Según una forma variante de presentación, el elemento de conexión 23 se puede conectar a una de las placas 11, 12 por encolado o soldadura fuerte.
De hecho, los canales de entrada o salida del fluido portador de calor se pueden conectar al elemento de conexión 23.
El elemento de conexión 23 puede estar definido por un cuerpo tubular 28 provisto en un extremo de un borde periférico 24 de mayor tamaño que el cuerpo tubular 28, el cual, durante su uso, se posiciona apoyado sobre la superficie externa 22 de una de las dos placas 11, 12
La presencia del borde periférico 24, con una forma sustancialmente anular, permite aumentar la zona de interfaz con las placas 11, 12 y que así, por lo tanto, aumenta la resistencia del agarre del elemento de conexión 23 sobre las placas 11, 12.
Según una posible solución, el cordón de soldadura 26 puede realizarse entre el borde periférico 24 y una de las placas 11, 12.
En concordancia con una posible solución, el cuerpo tubular 28 está provisto de una porción de introducción 27, que sobresale con respecto al borde periférico 24, que se coloca, durante el uso, al menos parcialmente en el interior del canal 14, ó al menos en el espesor de la placa 11, 12, que define el orificio 20.
El elemento de conexión 23 puede estar provisto de un extremo terminal libre que puede tener la forma adecuada para permitir las operaciones de conexión a otras tuberías.
El elemento de conexión 23 tiene un desarrollo oblongo que se desarrolla a lo largo de la dirección Y.
En concordancia con una posible solución, la dirección Y puede ser sustancialmente ortogonal al desarrollo plano de las placas 11, 12, es decir, formar un ángulo de 90° con respecto al plano de reposo de las placas 11, 12.
Según una variante de forma de presentación, la dirección Y puede inclinarse un ángulo de inclinación p con respecto al plano de reposo de las placas 11, 12, que está comprendido entre 45° y 135°.
La presente invención también se refiere a un procedimiento para producir un intercambiador de calor 10 en concordancia con la presente invención.
En concordancia con una posible solución de la invención, el intercambiador de calor 10 puede estar provisto de una porción de canal ocluida 18 obtenida deformando las partes sobresalientes que definen al menos un canal 14.
La porción de canal ocluida 18 se puede hacer por pinzamiento y posible cierre con elementos de sellado, tales como resinas de sellado, o soldadura, de las placas 11, 12 mediante diferentes tecnologías conocidas.
La porción de canal ocluido 18 se puede hacer en correspondencia con un borde perimetral 19 del intercambiador de calor 10. La porción de canal ocluido 18 puede ser funcional para el procedimiento de producción del intercambiador de calor 10, tal como se describe a continuación.
En concordancia con otra solución, la porción de canal ocluida 18 se puede hacer en correspondencia con la zona de alimentación o descarga 16 del líquido refrigerante.
Las formas de presentación de la presente invención también se refieren a un procedimiento para fabricar un
intercambiador de calor 10 tal como se ha descrito anteriormente.
El procedimiento prevé inicialmente tratar adecuadamente al menos las superficies de acoplamiento 13 de las placas 11, 12 con disolventes y / o acciones mecánicas (cepillos) con objeto de eliminar capas de óxido, impurezas o sustancias extrañas.
Posteriormente, sobre al menos una de las superficies de acoplamiento 13 de las placas 11, 12, preferentemente sobre ambas, se deposita un material de desprendimiento que se corresponde sustancialmente con el material de revestimiento 29 de los canales 14 definido anteriormente.
El material de desprendimiento se deposita sobre las superficies de acoplamiento 13 según un patrón coordinado con el patrón de posicionamiento de los canales 14.
En concordancia con una posible solución, el material desprendido se deposita mediante técnicas de estampación. Posteriormente, las placas 11, 12 se superponen entre sí con sus superficies de acoplamiento 13, se calientan y se hacen pasar por rodillos de laminación para obtener la unión de las dos placas 11, 12.
Sólo a modo de ejemplo, se puede prever unir recíprocamente las placas 11, 12 en correspondencia con sus superficies de acoplamiento 13 por medio de la técnica Roll Bond.
De una forma específica, las placas 11, 12 se unen en toda su superficie de acoplamiento 13, excepto en las partes superficiales en donde previamente se ha depositado el material de desprendimiento.
Posteriormente, se prevé realizar uno o más canales 14 para el paso del fluido portador de calor. Para realizar estos canales 14, se realiza una hendidura (rendija) en el borde perimetral 19 del intercambiador de calor 10 y en correspondencia con el material de desprendimiento.
La hendidura es apta para alojar un dispositivo de suministro de aire comprimido, configurado para introducir aire a presión entre las dos placas. La presión del aire es tal que deforma al menos una de las dos placas, en todo el recorrido por el que se ha depositado el material de desprendimiento, definiendo los canales 14.
El material de desprendimiento previamente depositado se encuentra sobre la superficie interna de los canales 14 y así, por lo tanto, define sobre los mismos un revestimiento contra la corrosión.
La hendidura utilizada para formar los canales 14 se puede cerrar, con sellador y / o apretando, definiendo la porción de canal ocluida 18.
Posteriormente, se practican uno o más orificios pasantes 20 a través de una de las dos placas 11, 12. Se prevé, a continuación, insertar parte del elemento de conexión 23 en el orificio 20.
Finalmente, los elementos de conexión 23 se fijan firmemente a la superficie exterior 22 de una de las placas 11, 12 sobre la que descansa su borde perimetral 24.
Está claro que se pueden llevar a cabo modificaciones y / o adiciones de piezas al intercambiador de calor 10 tal como se ha descrito anteriormente, sin apartarse del sector y alcance de la presente invención.
También está claro que, aunque la presente invención se ha descrito con referencia a algunos ejemplos específicos, una persona experta en la técnica podrá lograr, sin duda, muchas otras formas equivalentes de intercambiador de calor 10, que tengan las características establecidas en las reivindicaciones y así, por lo tanto, todas las que entren en el sector de protección definido por ellas.
En las siguientes reivindicaciones, las referencias entre paréntesis tienen como único objetivo facilitar la lectura: no deben considerarse como factores restrictivos en relación con el ámbito de protección reivindicado en las reivindicaciones específicas.
Claims (12)
1. - Intercambiador de calor que comprende al menos dos placas (11, 12) superpuestas y unidas entre sí en correspondencia con respectivas superficies de acoplamiento (13), y en el que, entre dichas superficies de acoplamiento (13), se practica al menos un canal de paso (14) para un fluido portador de calor, deformando al menos una de dichas placas (11, 12), en donde dichas placas (11, 12) se unen entre sí por medio de calentamiento y laminación en correspondencia con respectivas superficies de acoplamiento (13) mediante la técnica Roll Bond, caracterizado por el hecho de que éste comprende al menos un orificio (20) practicado a través de una sola de dichas placas (11, 12) para interceptar dicho canal (14), y un elemento de conexión tubular (23) que se conecta a dicho orificio (20) en una dirección inclinada con respecto a dichas placas (11, 12) para permitir el paso de dicho fluido portador de calor a través de dicho canal (14).
2. - Intercambiador de calor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el ángulo formado entre dicho elemento de conexión (23) y un plano de apoyo de dichas placas (11, 12) se encuentra comprendido entre 45° y 135°.
3. - Intercambiador de calor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el ángulo formado entre dicho elemento de conexión (23) y un plano de apoyo de dichas placas (11, 12) es de aproximadamente 90°.
4. - Intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho orificio (20) tiene una forma acampanada, con un ángulo de abocardado que se abre hacia el exterior.
5. - Intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho elemento de conexión (23) está definido por un cuerpo tubular (28) provisto en un extremo de un borde periférico (24) de mayor tamaño que dicho cuerpo tubular (28), y por el hecho de que dicho borde periférico (24) se posiciona apoyado sobre una superficie externa (22) de una de dichas placas (11, 12).
6. - Intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que éste se encuentra provisto de una pluralidad de canales (14) convenientemente distribuidos en el desarrollo superficial de las placas (11, 12), conectados fluidamente entre sí, para definir una red (15) de canales (14).
7. - Intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho orificio (20) define, en al menos una de las placas (11, 12), una zona de alimentación o descarga (16) del fluido portador de calor en al menos una canal (14), y por el hecho de que la zona de alimentación o descarga (16) se realiza sobre una porción deformada (17) de una de las placas (11, 12) y en relieve respecto al desarrollo sustancialmente plano de una de las placas (11, 12).
8. - Intercambiador de calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que éste se encuentra provisto de una porción de canal ocluido (18) obtenida deformando partes sobresalientes que definen al menos un canal (14), y por el hecho de que dicha porción de canal ocluido (18) está hecha en correspondencia con un borde perimetral (19) del intercambiador de calor (10).
9. - Intercambiador de calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que las superficies internas de al menos un canal (14) están recubiertas con un material de recubrimiento (29) con la función de protección contra la corrosión.
10. - Procedimiento para producir un intercambiador de calor que prevé alimentar al menos dos placas (11, 12), superponerlas y unirlas recíprocamente entre sí por medio de calentamiento y rodadura en correspondencia con respectivas superficies de acoplamiento (13) por mediación de la técnica Roll-Bond, y posteriormente obtener al menos un canal de paso (14) para un fluido portador de calor, por deformación de al menos una de dichas placas
(11, 12) y entre las superficies de acoplamiento (13), caracterizado por el hecho de que éste comprende realizar un orificio pasante (20) a través de una sola de dichas placas (11, 12), una vez acopladas entre sí, para interceptar dicho canal (14), y conectar a dicho orificio (20) un elemento tubular de conexión (23 ), mediante soldadura, soldadura fuerte o encolado, en donde el elemento tubular de conexión (23) está situado en un ángulo respecto a dichas placas (11, 12), para permitir el paso de dicho fluido portador de calor.
11. - Procedimiento de producción según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicho orificio (20) se realiza mediante tecnología de corte por láser.
12. - Procedimiento de producción según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicho orificio (20) se realiza mediante la inserción de un inserto en al menos un canal (14) en correspondencia con el perímetro de la placa (11, 12), seguido de la activación de un punzón, perpendicular al inserto que realiza la operación de taladrado mediante cizallamiento.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102018000008013A IT201800008013A1 (it) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Scambiatore di calore e relativo metodo di realizzazione |
PCT/IT2019/050183 WO2020031221A1 (en) | 2018-08-09 | 2019-08-08 | Heat exchanger and corresponding production method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2952957T3 true ES2952957T3 (es) | 2023-11-07 |
Family
ID=63965970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES19766115T Active ES2952957T3 (es) | 2018-08-09 | 2019-08-08 | Intercambiador de calor y correspondiente procedimiento de producción |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11573057B2 (es) |
EP (1) | EP3833922B1 (es) |
CN (1) | CN112752943B (es) |
ES (1) | ES2952957T3 (es) |
IT (1) | IT201800008013A1 (es) |
WO (1) | WO2020031221A1 (es) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12066259B2 (en) * | 2021-10-17 | 2024-08-20 | Jun He Technology Co., Ltd. | Heat exchanger |
FR3132943B1 (fr) | 2022-02-18 | 2024-04-12 | A Raymond Et Cie | Dispositif d’échange thermique et procédé de raccordement dudit dispositif |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2690002A (en) | 1949-11-18 | 1954-09-28 | Olin Ind Inc | Method of making hollow sheet metal fabrications having a plurality of interconnected passageways |
GB796229A (en) * | 1954-10-22 | 1958-06-11 | Olin Mathieson | Sheet-like articles having internal passageway systems therein |
BE661333A (es) | 1964-04-17 | 1965-07-16 | ||
US3512238A (en) | 1965-02-26 | 1970-05-19 | Aluminium Francais & Cie Gener | Method for fabricating radiators |
DD269204A1 (de) | 1987-12-21 | 1989-06-21 | Orgreb Inst Kraftwerke | Verfahren zur herstellung eines mantelrohrartigen waermeuebertragers mit in stroemungsrichtung unterschiedlichen stroemungsquerschnitten |
WO1990001659A1 (en) * | 1988-08-15 | 1990-02-22 | Siddons Ramset Limited | Evaporator plate |
JPH11277167A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-12 | Showa Alum Corp | ロールボンドパネル及びその製造方法 |
IT1315116B1 (it) * | 2000-08-04 | 2003-02-03 | C G A Spa | Evaporatore perfezionato ad alta efficienza per refrigeratori ocongelatori |
US6626351B2 (en) * | 2000-09-19 | 2003-09-30 | Tower Automotive Technology Products, Inc. | Method and apparatus for the manufacturing of structural members |
DE10252345A1 (de) * | 2002-11-11 | 2004-05-19 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wärmetauscher für ein Kältegerät |
CA2423193A1 (en) | 2003-03-24 | 2004-09-24 | Dana Canada Corporation | Lateral plate surface cooled heat exchanger |
US6896298B2 (en) * | 2003-08-01 | 2005-05-24 | Paccar Inc | Conduit coupling assembly |
FR2867843B1 (fr) * | 2004-03-22 | 2006-04-28 | Pechiney Rhenalu | Panneau de refroidissement pour refrigerateur ou congelateur |
JP4164049B2 (ja) | 2004-06-01 | 2008-10-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器用親水性表面処理フィン材 |
CN201059889Y (zh) | 2008-01-11 | 2008-05-14 | 中国石油天然气集团公司 | 内防蚀涂层的铜铝复合柱管散热器 |
US9664449B2 (en) * | 2011-08-05 | 2017-05-30 | Dana Canada Corporation | System with heat exchanger with side entry fitting |
JP6043555B2 (ja) * | 2012-09-12 | 2016-12-14 | 昭和電工株式会社 | 組電池の冷却構造 |
DE112014000721T5 (de) * | 2013-02-08 | 2015-10-29 | Dana Canada Corporation | Wärmetauscher mit ringförmigem Einlass/Auslass-Anschlussstück |
DE102013003118B4 (de) | 2013-02-25 | 2015-03-26 | Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh | Verfahren zum Entsorgen von einem bei einem Lochungsvorgang eines Hohlprofils enstehenden Butzens |
GB2516209A (en) * | 2013-02-26 | 2015-01-21 | Williams Grand Prix Eng | Heat Transfer Device |
FR3003938A1 (fr) * | 2013-03-29 | 2014-10-03 | Valeo Systemes Thermiques | Plaque d'echange thermique pour gestion thermique de batterie et procede de fabrication associe. |
KR102326476B1 (ko) * | 2014-08-21 | 2021-11-16 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 |
US10158151B2 (en) * | 2016-05-06 | 2018-12-18 | Dana Canada Corporation | Heat exchangers for battery thermal management applications with integrated bypass |
JP6658710B2 (ja) | 2016-11-21 | 2020-03-04 | 株式会社デンソー | 積層型熱交換器 |
CN206834301U (zh) | 2017-07-05 | 2018-01-02 | 苏州格曼斯温控科技有限公司 | 电池水冷板及电池冷却装置 |
CN107528103A (zh) | 2017-08-22 | 2017-12-29 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种动力锂电池的冷却板及其冷却装置 |
CN107768768A (zh) | 2017-10-11 | 2018-03-06 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 一种动力电池冷却板及冷却装置 |
WO2019227221A1 (en) | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Dana Canada Corporation | Thermal management systems and heat exchangers for battery thermal modulation |
-
2018
- 2018-08-09 IT IT102018000008013A patent/IT201800008013A1/it unknown
-
2019
- 2019-08-08 US US17/274,235 patent/US11573057B2/en active Active
- 2019-08-08 WO PCT/IT2019/050183 patent/WO2020031221A1/en unknown
- 2019-08-08 EP EP19766115.0A patent/EP3833922B1/en active Active
- 2019-08-08 CN CN201980062569.1A patent/CN112752943B/zh active Active
- 2019-08-08 ES ES19766115T patent/ES2952957T3/es active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112752943A (zh) | 2021-05-04 |
CN112752943B (zh) | 2023-06-16 |
EP3833922A1 (en) | 2021-06-16 |
WO2020031221A1 (en) | 2020-02-13 |
EP3833922B1 (en) | 2023-05-24 |
US11573057B2 (en) | 2023-02-07 |
US20210270546A1 (en) | 2021-09-02 |
IT201800008013A1 (it) | 2020-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2952957T3 (es) | Intercambiador de calor y correspondiente procedimiento de producción | |
TW482887B (en) | Method of positioning a fitting relative to a manifold of a heat exchanger and fitting/manifold assembly for a heat exchanger. | |
CA2617566C (en) | Heat exchanger system | |
ES2896732T3 (es) | Una placa del intercambiador de calor, un intercambiador de calor de placas y un método para fabricar un intercambiador de calor de placas | |
EP3355020B1 (en) | Heat exchange tube for heat exchanger, heat exchanger and assembly method thereof | |
ES2770417T3 (es) | Método de fabricación de un intercambiador de calor, y un intercambiador de calor | |
WO2005116562A1 (en) | Tube feature for limiting insertion depth into header slot | |
JPH1151592A (ja) | 熱交換器の製造方法 | |
ES2219957T3 (es) | Procedimiento para la fabricacion de un intercambiador de calor del tipo de placas-aletas. | |
JPH09324997A (ja) | 熱交換器および熱交換器の製造方法 | |
JP3316082B2 (ja) | 熱交換器のヘッダタンク | |
CN106482566A (zh) | 用于换热器的换热管、换热器及其装配方法 | |
CN111133269B (zh) | 管连接 | |
EP3006836B1 (en) | Method for manufacturing panel radiator, backup member, and panel radiator | |
CN116399154B (zh) | 翅片、换热组件、微通道换热器及暖通设备 | |
CN220356134U (zh) | 热交换器 | |
CN106949771B (zh) | 换热管和换热器 | |
JP2018179387A (ja) | 熱交換器及び熱交換器の製造方法 | |
CN112033185B (zh) | 集管箱及换热器 | |
ES2959466T3 (es) | Elemento de intercambio de calor | |
JP2006078154A (ja) | プレート式熱交換器及びその製造方法 | |
CN102481651A (zh) | 将两部件液密连接以制造流体密封单元的方法及冷却储能元件的冷却单元 | |
TH53920A (th) | เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน | |
KR20100067162A (ko) | 자동차용 열교환기 및 그의 제조방법 |