MX2008002724A - Intercambiador de calor para gases de escape - Google Patents

Intercambiador de calor para gases de escape

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MX2008002724A
MX2008002724A MX/A/2008/002724A MX2008002724A MX2008002724A MX 2008002724 A MX2008002724 A MX 2008002724A MX 2008002724 A MX2008002724 A MX 2008002724A MX 2008002724 A MX2008002724 A MX 2008002724A
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MX
Mexico
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exhaust gas
heat exchanger
tube
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bypass channel
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MX/A/2008/002724A
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Kammler Georg
Rosin Jurgen
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Behr Gmbh & Co Kg
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Abstract

La invención se refiere a un intercambiador de calor para gases de escape que tiene un haz de tubos para gases de escape y que tiene un canal de derivación, con un alojamiento y que puede ser atravesado por un refrigerante líquido. El haz de tubos y el canal de derivación en cada caso se unen en una región de entrada de gas de escape común en la cual estácolocada una válvula para gas de escape para controlar el flujo de gas de escape a través del haz de tubos o a través del canal de derivación (4). Se propone que el canal de derivación estárealizado como un tubo de acero inoxidable (10) con una envoltura (11) compuesta de plástico resistente a las altas temperaturas y estácolocado en el alojamiento (6) que puede atravesarse por medio del enfriamiento.

Description

INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA GASES DE ESCAPE Campo de la Invención La invención se refiere a un intercambiador de calor para gases de escape que tiene un haz de tubos de escape y que tienen un canal de derivación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Antecedentes de la Invención Son conocidos los intercambiadores de calor para gases de escape - tales como intercambiadores de gases de escape, llamados calentadores adicionales o enfriadores para gas de escape. La DE-A 199 62 863 del mismo solicitante ha descrito un intercambiador de calor para gases de escape que puede usarse en particular como un calentador adicional en vehículos de motor con motores con consumo optimizado, con el fin de compensar el déficit de calor de calentamiento de los motores. El gas de escape disipa su calor por medio de un haz de tubos de escape al refrigerante que fluye a través del cuerpo de calentamiento del calentador del vehículo. En el caso de que ya no se requiera calentamiento del gas de escape, una válvula de gas de escape cierra el flujo de gas de tal forma que fluye a través de un canal de derivación que está térmicamente aislado de los tubos de gas de escape, por medio de una división que ampliamente suprime cualquier efecto de calentamiento. Los tubos de gas de escape así se colocan en un alojamiento que es atravesado por el refrigerante, mientras que el canal de derivación se colocó en un espacio separado térmicamente aislado. Una ventaja de esta solución es la integración de los tubos de gas de escape y el canal de derivación; una desventaja es el aislamiento térmico aparatos del canal de derivación. El documento DE-A 102 03 003 ha descrito un intercambiador de calor de gas de escape que puede utilizarse predominantemente como un enfriador de gas de escape en un sistema de recirculación de gas de escape (sistema EGR). Aquí el gas de escape se extrae de la línea de gs de escape del motor de combustión interno, se enfría en el enfriador de gas de escape por medio del refrigerante del circuito para refrigerante y se suministra de regreso al motor para su combustión completa. Aquí también se conecta en paralelo a un canal de derivación a un haz de tubos de los tubos de gas de salida, el flujo de gas de escape es conducido ya sea a través del haz de tubo para el propósito de enfriar o a través del canal de derivación en el caso de no enfriamiento. Breve Descripción de la Invención Es un objeto de la presente invención mejorar y simplificar el aislamiento térmico y configurar este último de la manera más compacta posible en un intercambiador de calor de gas de escape del tipo especificado en la introducción. Ese objeto se logra por medio de las características de la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, se provee que los tubos de gas de escape y el canal de derivación se coloquen en un alojamiento que pueda ser atravesada por un refrigerante y que el canal de derivación esté aislado térmicamente por medio de una envoltura de plástico. Tomando en cuenta las temperaturas relativamente altas de los gases de escape, el plástico es resistente a altas temperaturas, por ejemplo PTFE o Pl. De esta manera, se obtiene la ventaja de que es posible dispensar con dos espacios separados con una división, y para el aislamiento térmicamente efectivo que va a obtenerse en un espacio de instalación muy pequeño. El canal de derivación puede por lo tanto puede disponerse en la directa cercanía de os tubos de gas de escape y por lo tanto puede tener un flujo de refrigerante alrededor de ellos, con ese canal de derivación, gracias a su aislamiento no disipa o disipa poco calor al refrigerante cuando es atravesado por los gases de escape calientes. En otra modalidad ventajosa de la invención, el canal de derivación se realiza como un tubo de acero inoxidable, preferentemente con una sección trasversal ovalada, lo que significa que se acopla con el haz de tubos de gas de escape. El grosor de pared del tubo de acero inoxidable es de aproximadamente 0.4 mm, de tal forma que también es posible la soldadura a las placas de tubos. En un perfeccionamiento de la invención, la envoltura de plástico es ligeramente más corta que la longitud del tubo de acero inoxidable, de tal forma que la envoltura de plástico no es dañado térmicamente durante la soldadura del tubo de acero inoxidable a las placas de tubos. La soldadura preferentemente tiene lugar por medio de rayos láser, de tal forma que solo se calienta una zona muy restringida localmente en la región de la conexión del tubo/placa. En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la envoltura de plástico se realiza ya sea como un tubo de una sola pieza o como un tubo que está impuesto de dos semi-cortezas unidas. Aquí una sola pieza por ejemplo un tubo extruido de plástico es particularmente barato. Un tubo de dos partes, en contraste también puede ensamblarse después de soldar a las placas de tubo. En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, se colocan llamados orificios de desgasificación en la envoltura plástica, preferentemente en el lado superior y en el lado inferior de la envoltura. Se genera un ligero espacio libre entre la cara exterior del tubo de acero inoxidable y la cara interior de la envoltura de plástico, espacio que se llena con refrigerante el cual se evapora como resultado de las altas temperaturas del gas de escape. El vapor de refrigerante de esta manera por un lado tiene un efecto aislante, pero por el otro lado debe salir al exterior a través de los orificios de desgasificación con el fin de prevenir los daños. De acuerdo con un perfeccionamiento ventajoso de la invención el grosor de pared del alojamiento plástico es de aproximadamente 1.5 mm. Esto por lo tanto da como resultado la ventaja del aislamiento térmico en el espacio de instalación más pequeño. Breve Descripción de las Figuras Una modalidad ejemplar de la invención se ilustra en el dibujo y se describe a mayor detalle adelante. En los dibujos: La figura 1 muestra un enfriador para gas de escape en una vista en perspectiva; La figura 2 muestra el enfriador para gas de escape de acuerdo con la figura 1 en sección con una válvula de escape y La figura 3 muestra un tubo de derivación envuelto en plástico para el enfriador del gas de escape. Descripción Detallada de la Invención La figura 1 muestra un enfriador para gas de escape 1 conocido para un sistema de recirculación de gas de escape para motores de vehículos. El enfriador de gas de escape 1 se describe a más detalle en el documento DE-A 102 03 033 que está incluido en su totalidad en el contenido de la descripción de esta solicitud. El enfriador para gas de escape 1 sustancialmente tiene un haz 2 de tubos de gas de escape 3 y un tubo de derivación 4 que se sueldan y así se llena. Colocados entre las placas de tubos se encuentra un alojamiento 5 que es atravesado por el refrigerante; el alojamiento 6 por lo tanto tiene conexiones para refrigerante 6a, 6b que se conectan a un circuito de enfriamiento (no ilustrado) del motor de combustión interno del vehículo de motor. Todas las partes del enfriador de gas de escape 1 preferentemente se producen de acuerdo inoxidable. La figura 2 muestra una sección longitudinal a través del enfriador de gas de escape 1 con el alojamiento 5, ese alojamiento 6 se extiende por debajo de la palca de tubos 4 para formar una tubería de conexión de entrada 7 para el gas de escape que forma una región de entrada 8 para el gas de escape. La entrada del flujo de gas de escape se ilustra por medio de una flecha A. Colocada en la región de entrada de gas de escape 8 directamente corriente arriba de la placa de tubos 4 se encuentra una válvula 9 pivotable que tiene dos caras de cierre 9a, 9b colocados con un ángulo y que puede pivotear alrededor de un eje de pivote 9a. La posición de la válvula para gas de escape 9 se coloca alrededor de un motor accionador (no ilustrado). En la posición ilustrada de la válvula, los tubos de gas de escape 3 están cerrados mientras que la sección transversal del tubo de derivación 4 está completamente abierta. En otra posición de válvula (no ¡lustrada), el ramal 9a cierra el canal de derivación 4, y al mismo tiempo se abren las secciones transversales de los tubos de gas de escape 3, se efectúa el enfriamiento de los gases de salida por parte del refrigerante que fluye a través del alojamiento 6. Las dos ilustraciones en la figura 1 y la figura 2 corresponden, como se menciona, a la técnica anterior antes mencionada, en particular con respecto al diseño del canal de derivación 4. La figura 3 muestra un tubo de derivación 10 encerrado de acuerdo con la invención que reemplaza el tubo de derivación 4 de acuerdo con la técnica anterior en la figura 1 y 2. El tubo de derivación 10 se produce de acero inoxidable y tiene por ejemplo un grosor de material de 0.4 mm y una sección transversal que corresponde al tubo de derivación conocido (en relación a los tubos de gas de derivación 3). La sección transversal es ovalada como puede observarse en los dibujos, lo que quiere decir que tiene dos lados planos y dos lados angostos redondeados. El tubo de derivación 10 está rodeado por una envoltura 11 compuesta de un plástico resistente a altas temperaturas, por ejemplo PTFE o Pl, estando la envoltura 11 colocada estrechamente, esto es por ajuste a presión o ajuste por deslizamiento, contra la periferia exterior del tubo de derivación 10. La envoltura 11 envuelve toda la periferia del tubo de derivación; con respecto a la longitud, sin embargo, el alojamiento 11 es más corto que el tubo de derivación 10, que tiene una longitud proyectante ü con respecto a la envoltura 11 en el extremo en cada caso. Esa longitud proyectante ü se provee por razones de producción, debido a que los extremos del tubo de derivación 10 se conectan en las placas de tubos se sueldan allí. Durante la soldadura no debe presentarse un calentamiento no permisible de la envoltura plástica 11. La conexión soldada preferentemente se forma por medio de soldadura láser, de tal forma que solo puede esperarse una generación local de calor intensamente restringida. La envoltura plástica 11 por lo tanto se extiende, en el estado instalado del tubo e derivación 10, casi directamente a las placas de tubos, de tal forma que se obtiene un aislamiento virtualmente completo del tubo de derivación 10 por medio de la envoltura plástica 11. El grosor del material de la envoltura plástica es de aproximadamente 1.5 mm. La envoltura plástica 11 puede formarse ya sea de una pieza como un tubo de plástico extruido o puede producirse de dos semi-cortezas 11a, 11b como se ilustra en el dibujo. En el caso del diseño de dos partes, las dos semi-cortezas 11a, 11b se conectan entre sí en sus lados longitudinales, esto quiere decir los lados angostos del tubo de derivación 10, por medio de una brida 11c. Una pluralidad de orificios de desgasificación 12 con un diámetro de aproximadamente 2 mm se colocan en la semi-corteza superior e inferior 11a, 11b de la envoltura de plástico 11. Los orificios de desgasificación 12 crean una conexión entre un espacio (no ilustrado) entre la envoltura plástica 11 y el tubo de escape 10, espacio que se llena con refrigerante durante la operación del enfriador de gas de escape. El refrigerante se evapora cuando el gas de escape caliente fluye a través del tubo de derivación 10. El vapor de refrigerante puede escapar hacia fuera a través de los orificio de desgasificación 12 en el refrigerante, y se previene que se forme una presión excesivamente alta dentro de la envoltura plástica 11. Al mismo tiempo, se crea aislamiento térmico adicional por medio de la evaporación del refrigerante en el espacio entre la envoltura plástica 11 y el tubo de escape 10. Por medio del diseño del tubo de derivación 10 de acuerdo con la invención, esto es por medio de la envoltura plástica 11, es posible que tanto los tubos de gas de escape 3 y también el tubo de derivación 10 junto con la envoltura 11 se colocan conjuntamente en el alojamiento 6 que es atravesado por el refrigerante, sin que sea necesaria una división dentro del alojamiento 6 para aislar el canal de derivación. Esto da como resultado un diseño compacto con simultáneamente un aislamiento térmico efectivo.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un intercambiador de calor para gases de escape que tiene un haz de tubos (2) de tubos para gases de escape (3) y que tiene un canal de derivación (4), que tiene un alojamiento (5) y que puede ser atravesado por un refrigerante líquido, con el haz de tubos (2) y el canal de derivación (4) en cada caso se unen en una región de entrada de gas de escape común (8) en la cual está colocada una válvula para gas de escape (9) para controlar el flujo de gas de escape a través del haz de tubos (2) o a través del canal de derivación (4), caracterizada porque el canal de derivación está realizado como un tubo de acero inoxidable (10) con una envoltura (11) compuesta de plástico resistente a las altas temperaturas y está colocado en el alojamiento (6) que puede atravesarse por medio del enfriamiento. 2. El elemento para unir cabello de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque la superficie libre tiene un solo perfilado que se extiende esencialmente de manera transversal desde la dirección longitudinal.
  2. 2. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque la sección transversal del tubo de acero inoxidable (10) es ovalada.
  3. 3. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con la reivindicación 1 o 2 caracterizado porque el tubo de acero inoxidable (10) tiene un grosor de pared de aproximadamente 0.4 mm.
  4. 4. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3 caracterizado porque las placas de tubos (5) se colocan en la región de entrada del gas de escape (8) y en la región de salida del gas de escape, y porque los extremos del tubo de acero inoxidable (10) se sueldan a las palcas de tubos (5).
  5. 5. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la envoltura (11) es más corta que el tubo de acero inoxidable (10) que tiene una longitud proyectante ü en el extremo en cada caso.
  6. 6. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con la reivindicación 4 caracterizado porque la envoltura (11) termina antes de las placas de tubos (5).
  7. 7. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la envoltura (11) está realizada como un tubo y puede empujarse sobre el tubo de acero inoxidable (10).
  8. 8. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque la envoltura (11) está realizada como un tubo de una sola pieza.
  9. 9. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con la reivindicación 7 caracterizado porque la envoltura (11) se realza como un tubo formado por dos semi-carcasas (11a, 11b).
  10. 10. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el grosor de la pared de la envoltura (11) es aproximadamente 1.5 mm.
  11. 11. El intercambiador de calor para gas de escape de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se proveen orificios de desgasificación (12) en la envoltura, preferentemente con un diámetro de aproximadamente 2 mm, en particular sobre ambos lados planos.
MX/A/2008/002724A 2005-08-27 2008-02-26 Intercambiador de calor para gases de escape MX2008002724A (es)

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