MX2009001577A

MX2009001577A - Intercambiador de calor de plastico y metodo para fabricar el mismo.

Info

Publication number: MX2009001577A
Application number: MX2009001577A
Authority: MX
Inventors: Eon-Seok Lee; Ho-Geun Ryu; Du-Soon Choi; Sang-Hoon Han
Original assignee: Lg Chemical Ltd
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-19
Also published as: WO2008018712A1; BRPI0716653A2; KR20080014498A; BRPI0716653B1; JP4999927B2; TW200825359A; US20100012304A1; TWI335979B; EP2049861A4; EP2049861B1; CN101501436B; US8966757B2; CN101501436A; JP2010500528A; EP2049861A1; KR100854572B1

Abstract

Se describe un intercambiador de calor de plástico en donde, cuando un tubo del intercambiador de calor del intercambiador de calor de plástico se acopla al cabezal, el tubo del intercambiador de calor y una porción de unión del cabezal se funden y prensan simultáneamente a través de una plantilla de fusión térmica incluyendo una porción de fusión y una zona de fusión para asegurar la confiabilidad contra el derrame del refrigerante, y un método para fabricar el mismo, por medio del cual el intercambiador de calor de plástico puede producirse en masa a bajos costos de fabricación a través de procedimientos simples; la presente invención proporciona un método para fabricar un intercambiador de calor de plástico, que comprende el paso de fundir y prensar un tubo del intercambiador de calor de plástico y una unión del cabezal al utilizar una plantilla de fusión térmica, y un intercambiador de calor de plástico fabricado por el método, asegurando así la confiabilidad contra el derrame de refrigerante, con rendimiento de intercambio de calor mejor que o igual al intercambiador de calor metálico y también producción en masa del intercambiador de calor de plástico a bajos costos de fabricación a través de procedimientos simples.

Description

INTERCAMBIADOR DE CALOR DE PLASTICO Y METODO PARA FABRICAR EL MISMO CAMPO TECNICO La presente invención se refiere a un intercambiador de calor de plástico y a un método para fabricar el mismo, y particularmente, a un intercambiador de calor de plástico en donde, cuando un tubo del intercambiador de calor del intercambiador de calor de plástico se acopla a un cabezal, el tubo del intercambiador de calor y una porción de unión del cabezal se funden y se prensan simultáneamente a través de una plantilla de fusión térmica incluyendo una porción de fusión y una zona de fusión para asegurar la confiabilidad contra el derrame del refrigerante, teniendo así un rendimiento de intercambiador de calor mejor que o igual a un intercambiador de calor metálico, y a un método para fabricar el mismo, por medio del cual el intercambiador de calor de plástico puede producirse en masa a costos de fabricación bajos a través de procedimientos simples.

TECNICA ANTECEDENTE En un intercambiador de calor general, como se muestra en la figura 1 , una aleta del intercambiador de calor 13 se fija a un lado externo de un tubo del intercambiador de calor metálico que incluye un tubo de entrada de refrigerante 1 y un tubo de salida de refrigerante 2 para mejorar la transferencia de calor, y un cabezal elaborado de un material metálico se acopla a los lados izquierdo y derecho del tubo del intercambiador de calor metálico para fijar el intercambiador de calor. El ¡ntercambiador de calor se hace de un material metálico costoso tal como aleación de aluminio, cobre y similares y se fabrica a través de procedimientos complicados, incrementando así el tiempo y costo de fabricación. De este modo, es difícil producir en masa el intercambiador de calor. Mientras tanto, con el fin de resolver el problema, se propuso un método conjunto entre un tubo y un cabezal de tubo para un intercambiador de calor de plástico (Patente coreana No. 10-0366430), en donde el intercambiador de calor se elaboró de un material plástico y el tubo y el cabezal se fusionaron entre sí mediante un molde triangular invertido utilizando fusión térmica. Sin embargo, en este método, ya que el tubo y el calentador no se fusionan integralmente entre sí con deformación de sus formas originales, sino simplemente se unen por calor del modo utilizando la fusión térmica, es difícil mantener la cualidad de ser hermético del refrigerante que se requiere esencialmente en el intercambiador de calor, y de esta manera es imposible mantener la presión del refrigerante de un condensador en un ciclo de refrigeración y también el ciclo de refrigeración no se forma normalmente, deteriorando así el rendimiento del intercambiador de calor.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Problema técnico Un objetivo de la presente invención es proporcionar un intercambiador de calor de plástico en donde, cuando un tubo del intercambiador de calor del intercambiador de calor de plástico se acopla a un cabezal, el tubo del intercambiador de calor y una porción de unión del cabezal se funden y prensan simultáneamente a través de una plantilla de fusión térmica incluyendo una porción de fusión y una zona de fusión para asegurar la confiabilidad contra el derrame del refrigerante, haciendo así el rendimiento del intercambiador de calor mejor que o igual a un intercambiador de calor metálico, y un método para fabricar el mismo, por medio del cual el intercambiador de calor de plástico puede producirse en masa a un costo de fabricación bajo a través de procedimientos simples.

Solución técnica Para lograr el objetivo, se proporciona un método para fabricar un intercambiador de calor de plástico, que comprende un paso de acoplamiento de tubo para acoplar el intercambiador de calor al cabezal, un paso de fusión térmica para fundir y prensar el tubo del intercambiador de calor acoplado al cabezal al utilizar calor, y un paso de acoplamiento del cabezal para acoplar la tapa del cabezal al cabezal que se une al tubo del intercambiador de calor de plástico, en donde el tubo del intercambiador de calor de plástico y una unión del cabezal se funden y unen al utilizar una plantilla de fusión térmica. Preferiblemente, la unión del cabezal comprende un cordón de fusión que se acopla al tubo del intercambiador de calor de plástico y posteriormente se fusiona por calor; y una ranura de entrada de material fundido que se forma a lo largo de una superficie circunferencial exterior del cordón de fusión de manera que el material fundido entre en el mismo. De este modo, el tubo del intercambiador de calor de plástico y el cabezal pueden unirse firmemente entre sí, asegurando la cualidad de ser hermético del refrigerante. Preferiblemente, la ranura de entrada de material fundido se forma para tener un ancho predeterminado w y un ángulo predeterminado T para evitar el derrame del material fundido y unir firmemente el material fundido y también crear firmemente una forma después del procedimiento de fusión. Preferiblemente, la plantilla de fusión térmica comprende una porción de inserción que se crea en una forma cónica para insertarse normalmente en el tubo del intercambiador de calor de plástico; un cuerpo que tiene un diámetro exterior que corresponde a un diámetro interior del tubo del intercambiador de calor de plástico para mantener una forma interna del tubo del intercambiador de calor de plástico tras el procedimiento de fusión térmica; una porción de fusión que se forma en una porción superior del cuerpo a ser inclinado a un ángulo predeterminado de manera que el material fundido del tubo del intercambiador de calor y el cordón de fusión puedan fluir internamente normalmente en la ranura de entrada de material fundido; y una zona de fusión que se une a la ranura de entrada de material fundido para evitar un derrame de material fundido y que crea una forma después del procedimiento de unión. Preferiblemente, un intercambiador de calor de plástico que se fabrica mediante fusión térmica de un tubo del intercambiador de calor de plástico y un cabezal utilizando una plantilla de fusión térmica comprende un cordón de fusión que se une a una unión del cabezal y posteriormente se funde junto con un extremo del tubo del intercambiador de calor mediante calor; y una ranura de entrada de material fundido que se forma a lo largo de una superficie circunferencial exterior del cordón de fusión de manera que el material fundido fluya hacia adentro en el mismo. Preferiblemente, el intercambiador de calor de plástico de conformidad con la reivindicación 5, en donde la plantilla de fusión térmica comprende una porción de inserción que se forma en una forma cónica; un cuerpo cilindrico que tiene un diámetro exterior que corresponde al diámetro interior del tubo del intercambiador de calor; un porción de fusión que se forma en una porción superior del cuerpo a ser inclinado en un ángulo predeterminado; y una zona de fusión que se une a lo largo de la ranura de entrada de material fundido del cabezal para evitar un derrame del material fundido.

Efectos útiles De acuerdo con la presente invención, ya que el tubo del intercambiador de calor y el cabezal pueden acoplarse firmemente, existen algunas ventajas para asegurar la confiabilidad contra derrames del refrigerante, con un rendimiento de intercambio de calor mejor que o igual a un intercambiador de calor metálico y también una producción en masa del ¡ntercambiador de calor de plástico a bajos costos de fabricación a través de procedimientos simples.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Los objetivos anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas que se dan en conjunto con los dibujos anexos, en donde: La figura 1 es una vista que muestra una estructura de un intercambiador de calor convencional elaborado de un material metálico; La figura 2 es una vista en perspectiva de un tubo del intercambiador de calor de plástico de conformidad con la presente invención; La figura 3 es una vista en perspectiva de un cabezal y una tapa de cabezal de conformidad con la presente invención; La figura 4 muestra una vista en perspectiva y una vista en sección transversal de una porción de unión del cabezal de conformidad con la presente invención; La figura 5 es una vista en perspectiva de una plantilla de fusión de conformidad con la presente invención; La figura 6 es una vista para ensamblar el intercambiador de calor de plástico de conformidad con la presente invención; y La figura 7 es una vista en perspectiva del intercambiador de calor de plástico fabricado por un método de conformidad con la presente invención.

Breve descripción de los elementos principales 1 : tubo de entrada de refrigerante 2: tubo de salida de refrigerante 3: aleta del intercambiador de calor 4: tubo del intercambiador de calor de cobre 5: tubo del intercambiador de calor de plástico 6: cabezal 6a: cordón de fusión 6b: ranura de entrada de material fundido 7: tapa del cabezal 8: plantilla de fusión térmica 8a: porción de inserción 8b: cuerpo 8c: porción de fusión 8d: zona de fusión DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION De aquí en adelante, las modalidades de la presente invención se describirán a detalle con referencia a los dibujos. La figura 2 es una vista en perspectiva de un tubo del intercambiador de calor de plástico de conformidad con la presente invención y la figura 3 es una vista en perspectiva de un cabezal y una tapa de cabezal de conformidad con la presente invención, en donde el tubo del intercambiador de calor 5 elaborado de material plástico se forma mediante un procedimiento de extrusión y el cabezal 6 y la tapa del cabezal 7 se forman mediante un procedimiento de inyección. En el procedimiento de extrusión, se suministra una materia prima a un extrusor y posteriormente se extruye mediante un molde que tiene una forma y diámetro predeterminados a ser moldeados en un cuerpo continuo con una sección con forma deseada. El procedimiento de extrusión es apropiado para producción en masa y tiene la ventaja de crear formas varias. Además, en el procedimiento de inyección, antes que nada, se prepara un molde de inyección que tiene una forma predeterminada, y los plásticos fundidos similares a la resina se llenan en el mismo y posteriormente se solidifican para formar una producción. El procedimiento de inyección también es apropiado para producción en masa a costos de fabricación bajos. La figura 4 muestra una vista en perspectiva y una vista en sección transversal de una porción de unión del cabezal de conformidad con la presente invención y la figura 5 es una vista en perspectiva de una plantilla de ion de fusión de conformidad con la presente invención. Los dibujos muestran un estado en donde el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 se acopla a la porción de unión del cabezal 6 antes de ser fundido, un procedimiento de fusión y unión utilizando una plantilla de fusión térmica 8 y una estructura detallada de la plantilla de fusión térmica 8. Es decir, los dibujos ayudan a explicar el intercambiador de calor de plástico de la presente invención y el método para fabricar el mismo, que comprende un paso de acoplamiento del tubo B para acoplar el intercambiador de calor al cabezal y un paso de fusión térmica C para fundir y prensar el tubo del intercambiador de calor acoplado al cabezal al utilizar calor. En el paso de acoplamiento del tubo B y el paso de fusión térmica C de conformidad con la presente invención, el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 formado por el procedimiento de extrusión se acopla a la porción de unión del cabezal 6 formada por el procedimiento de inyección, y la porción de unión se funde y prensa simultáneamente a través de la plantilla de fusión térmica 8. De este modo, el tubo del intercambiador de calor 5 y el cabezal 6 se fusionan térmicamente por completo entre sí.

La porción de unión del cabezal 6 se forma con un cordón de fusión 6a que se funde junto con el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 por calor. Por lo tanto, cuando la porción de unión del cabezal 6 y el tubo del intercambiador de calor 5 se fusionan por medio de la plantilla de fusión térmica 8, la unión entre los mismos se vuelve firme. En el procedimiento anterior, el material fundido de la porción de unión entre el tubo del intercambiador de calor 5 y el cabezal 6 se hace fluir internamente en una ranura de entrada de material fundido 6b formada a lo largo de una superficie circunferencial exterior del cordón de fusión 6a. En este momento, el material fundido se guía por una porción de fusión 8c de la plantilla de fusión térmica 8 para fluir internamente en forma fácil en la ranura de entrada de material fundido 6b. Mediante una zona de fusión 8d de la plantilla de fusión térmica 8 que se une a lo largo de la ranura de entrada de material fundido 6b, se evita un derrame y también puede crease una forma después del procedimiento de fusión. De este modo, el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 y el cabezal 6 pueden unirse firmemente, manteniendo así perfectamente la cualidad de ser hermético del refrigerante. Además, como se muestra en la figura 4, se prefiere que la ranura de entrada de material fundido 6b tenga un ancho predeterminado w y un ángulo predeterminado T para evitar el derrame del material fundido y unir firmemente el material fundido y también crear firmemente la forma después del procedimiento de fusión.

Como se muestra en las figuras 4 y 5, la plantilla de fusión térmica 8 para fusión térmica simultáneamente del tubo del intercambiador de calor de plástico 5 y la porción de unión del cabezal 6 se forma con una porción de inserción 8a, un cuerpo 8b, una porción de fusión 8c y una zona de fusión 8d que se forman integralmente. La porción de inserción 8a se crea para tener una forma cónica para insertarse normalmente en el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 cuando el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 y una porción de unión del cabezal 6 se fusionan térmicamente entre sí. El cuerpo 8b se crea en una forma de cilindro que tiene un diámetro exterior que corresponde con el diámetro interior del tubo del intercambiador de calor de plástico 5 para mantener una forma interna del tubo del intercambiador de calor de plástico 5 tras el procedimiento de fusión térmica. La porción de fusión 8c se forma en una porción superior del cuerpo 8b a ser inclinado hacia la ranura de entrada de material fundido 6c de manera que el material fundido del tubo del intercambiador de calor 5 y el cordón de fusión 6a del cabezal 6 pueda fluir internamente normalmente en la ranura de entrada de material fundido 6b. Preferiblemente, el ángulo inclinado T corresponde al ángulo de la ranura de entrada de material fundido 6b. Además, la zona de fusión 8d se une a lo largo de la ranura de entrada de material fundido 6b para evitar el derrame del material fundido y también crear la forma después del procedimiento de unión. Aquí, la forma de unión después del procedimiento de fusión térmica entre el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 y la unión del cabezal 6 se determina de conformidad con la forma de una zona interna de la zona fusión 8d. La figura 6 es una vista de ensamble del intercambiador de calor de plástico de conformidad con la presente invención y la figura 7 es una vista en perspectiva del ¡ntercambiador de calor de plástico fabricado por un método de conformidad con la presente invención. Es decir, los dibujos ayudan a explicar un paso de acoplamiento del cabezal D para acoplar la tapa del cabezal 7 al cabezal 6 que se une al tubo del intercambiador de calor de plástico 5 de la presente invención. Aquí, después de que el tubo del intercambiador de calor de plástico 5 y la porción de unión del cabezal 6 se acoplan entre sí y se fusionan térmicamente de forma simultánea por medio de la plantilla de fusión térmica 8, la tapa del cabezal 7 formada por el procedimiento de inyección se fusiona al cabezal 6. Varios métodos tales como fusión por vibración, fusión por alta frecuencia, fusión por calor y similares pueden aplicarse al procedimiento de fusión entre la tapa del cabezal 7 y el cabezal 6. La figura 7 es una vista en perspectiva del intercambiador de calor de plástico fabricado por un método de conformidad con la presente invención. El dibujo muestra el intercambiador de calor de plástico que tiene el tubo de entrada de refrigerante 10 y el tubo de salida del refrigerante 20, que se fabrica mediante los procedimientos anteriormente mencionados. Cuando se forma la tapa del cabezal mediante el procedimiento de inyección, el tubo de entrada del refrigerante 10 y el tubo de salida de refrigerante 20 también se forman por un procedimiento de moldeo por inyección de inserto. Por lo tanto, el tubo de entrada del refrigerante 10 y el tubo de salida del refrigerante 20 se forman integralmente con la tapa del cabezal 7, asegurando así la prevención de derrames del refrigerante.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL De acuerdo con la presente invención, ya que el tubo del intercambiador de calor y el cabezal pueden acoplarse firmemente, puede haber algunas ventajas para asegurar la confiabilidad contra derrame de refrigerante, con un rendimiento de intercambio de calor mejor que o igual a un intercambiador de calor metálico y también producción de masa del intercambiador de calor de plástico a bajo costo de fabricación a través de procedimientos simples. Los expertos en la técnica apreciarán que las concepciones y modalidades específicas descritas en la descripción anterior pueden utilizarse fácilmente como una base para modificar o diseñar otras modalidades para llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención. Los expertos en la técnica apreciarán que dichas modalidades equivalentes no se aparten del espíritu y del alcance de la invención como se estable en las reivindicaciones anexas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un método para fabricar un intercambiador de calor de plástico, que comprende: un paso para fundir y prensar un tubo del intercambiador de calor de plástico y una unión de un cabezal al utilizar una plantilla de fusión térmica.

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unión del cabezal comprende: un cordón de fusión que se acopla al tubo del intercambiador de calor de plástico y posteriormente se funde por calor; y una ranura de entrada de material fundido que se forma a lo largo de una superficie circunferencial exterior del cordón de fusión de manera que el material fundido fluya internamente hacia el mismo.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la ranura de entrada de material fundido se forma para tener un ancho predeterminado w y un ángulo predeterminado para evitar el derrame de material fundido y unir firmemente el material fundido y también crear firmemente una forma después del procedimiento de fusión.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la plantilla de fusión térmica comprende: una porción de inserción que se crea en una forma cónica para insertarse normalmente en el tubo del intercambiador de calor de plástico; un cuerpo que tiene un diámetro exterior que corresponde con el diámetro interior del tubo del intercambiador de calor de plástico para mantener una forma interna del tubo del intercambiador de calor de plástico tras el procedimiento de fusión térmica; una porción en fusión que se forma en una porción superior del cuerpo a ser inclinado en un ángulo predeterminado de manera que el material fundido del tubo del intercambiador de calor y el cordón de fusión pueda fluir internamente normalmente en la ranura de entrada de material fundido; y una zona de fusión que se une a la ranura de entrada de material fundido para evitar el derrame del material fundido y que crea una forma después del procedimiento de unión.

5. - Un intercambiador de calor de plástico que se fabrica mediante fusión térmica de un tubo del intercambiador de calor de plástico y un cabezal utilizando una plantilla de fusión térmica, que comprende: un cordón de fusión que se une a una unión del cabezal y posteriormente se funde junto con un extremo de tubo del intercambiador de calor por calor; y una ranura de entrada de material fundido que se forma a lo largo de una superficie circunferencial exterior del cordón de fusión de manera que el material fundido fluye internamente en el mismo.

6. - El intercambiador de calor de plástico de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la plantilla de fusión térmica comprende: una porción de inserción que se crea en una forma cónica; un cuerpo cilindrico que tiene un diámetro exterior que corresponde con un diámetro interior del tubo del intercambiador de calor; una porción de fusión que se forma en una porción superior del cuerpo a ser inclinado en un ángulo predeterminado; y una zona de fusión que se une a lo lago de la ranura de entrada de material fundido del cabezal para evitar un derrame del material fundido.