PT1921413E

PT1921413E - A heat exchanger, in particular an intercooler for motor vehicles

Info

Publication number: PT1921413E
Application number: PT06398018T
Authority: PT
Inventors: Eduardo Mendes Pimentel; Helder Trindade Cavaca
Original assignee: Joao De Deus & Filhos S A
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2012-11-23
Also published as: PL1921413T3; ES2393110T3; EP1921413A1; EP1921413B1

Description

ΕΡ1921413Β1ΕΡ1921413Β1

DESCRIÇÃODESCRIPTION

PERMUTADOR DE CALOR, EM PARTICULAR UM RADIADOR INTERCALADO PARAHEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR AN INTERCHANGEABLE RADIATOR FOR

VEÍCULOS MOTORES 0 presente invento refere-se a um permutador de calor, em particular a um radiador intercalado para veículos motores.The present invention relates to a heat exchanger, in particular to an interspersed radiator for motor vehicles.

Mais precisamente, o invento refere-se a um permutador de calor que compreende: uma pluralidade de tubos paralelos entre si, uma placa inferior metálica formada por uma placa metálica com espessura constante cortada e dobrada e tendo uma pluralidade de aros introduzidos no que são as extremidades dos respectivos tubos; um depósito colector feito em material plástico e fixado por cravação à placa inferior; e uma junta anelar de forma substancialmente rectanqular, que envolve os referidos aros e é comprimida entre uma sede da placa inferior e um rebordo do depósito colector, em que a distância entre a superfície exterior dos tubos e a junta é igual à espessura das paredes (20b) dos referidos aros (20).More precisely, the invention relates to a heat exchanger comprising: a plurality of tubes parallel to each other, a metal lower plate formed by a metal plate of constant thickness cut and folded and having a plurality of rings inserted in which are the ends of the respective tubes; a collecting tank made of plastic material and secured by crimping to the lower plate; and a substantially rectangular annular gasket surrounding said rims and is compressed between a lower plate seat and a collecting tank rim, wherein the distance between the outer surface of the tubes and the gasket is equal to the thickness of the walls ( 20b) of said hoops (20).

Um permutador de calor do tipo acima mencionado está revelado na FR-A-2882428. O objectivo do presente invento consiste em proporcionar um permutador de calor deste tipo que, dado que todas as outras características são iguais, será mais compacto que os permutadores de calor de um tipo conhecido. 1 ΕΡ1921413Β1A heat exchanger of the above-mentioned type is disclosed in FR-A-2882428. The object of the present invention is to provide a heat exchanger of this type which, since all other features are the same, will be more compact than heat exchangers of a known type. 1 ΕΡ1921413Β1

De acordo com o presente invento, o objectivo acima é atingido através de um permutador de calor tendo as caracteristicas que são o objecto da reivindicação 1. 0 presente invento será agora descrito em detalhe com referência aos desenhos anexos, dados apenas como exemplo não limitativo, nos quais: - a figura 1 é uma vista parcial em perspectiva de um permutador de calor de acordo com o presente invento; - a figura 2 é uma vista em corte ao longo da linha II-II da figura 1; - a figura 3 é um detalhe ampliado da parte indicada pela seta III na figura 2; - a figura 4 é uma vista em perspectiva da placa inferior de um permutador de calor de acordo com o presente invento; - a figura 5 é uma vista em perspectiva da junta de um permutador de calor de acordo com o presente invento; - a figura 6 é uma vista em perspectiva ilustrando a junta montada na placa inferior; - a figura 7 é uma vista em corte correspondendo à da figura 2 de um permutador de calor de acordo com a técnica anterior; e 2 ΕΡ1921413Β1 - a figura 8 é uma vista ampliada em corte da parte indicada pela seta VIII na figura 7.According to the present invention, the above object is achieved through a heat exchanger having the features which are the object of claim 1. The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting example only, in which: Figure 1 is a partial perspective view of a heat exchanger in accordance with the present invention; Figure 2 is a cross-sectional view along line II-II of Figure 1; Figure 3 is an enlarged detail of the portion indicated by arrow III in figure 2; figure 4 is a perspective view of the lower plate of a heat exchanger in accordance with the present invention; Figure 5 is a perspective view of the gasket of a heat exchanger in accordance with the present invention; Figure 6 is a perspective view showing the gasket mounted on the lower plate; Figure 7 is a cross-sectional view corresponding to that of Figure 2 of a heat exchanger according to the prior art; and FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the portion indicated by arrow VIII in FIG. 7.

Fazendo referência à figura 1, o número 10 identifica um permutador de calor para veículos motores de acordo com o presente invento. O permutador de calor 10 ilustrado nas figuras é um radiador intercalado concebido para refrigerar um fluxo de ar a montante do colector de admissão do veículo. O permutador de calor 10 compreende uma pluralidade de tubos 12 com uma secção transversal oblonga dispostos com os seus eixos longitudinais respectivos paralelos entre si.Referring to Figure 1, the numeral 10 identifies a heat exchanger for motor vehicles in accordance with the present invention. The heat exchanger 10 illustrated in the figures is an intercalated radiator designed to cool an upstream airflow from the intake manifold of the vehicle. The heat exchanger 10 comprises a plurality of tubes 12 with an oblong cross-section arranged with their respective longitudinal axes parallel to each other.

As extremidades dos tubos 12 são fixadas a duas placas inferiores 14, em que apenas uma delas é visível na figura 1. Um depósito colector 16 feito num material plástico moldado por injecção é fixado por cravação a cada placa inferior 14.The ends of the tubes 12 are secured to two lower plates 14, only one of which is visible in Figure 1. A manifold reservoir 16 made of an injection molded plastic material is crimped to each lower plate 14.

Fazendo referência à figura 4, cada placa inferior 14 do permutador de calor 10 é obtido por corte e dobragem começando numa chapa metálica com espessura constante T. A placa inferior 14 tem uma fiada de furos 18 que são concebidos para receber as extremidades respectivas dos tubos 12. Os furos 18 são proporcionados com aros respectivos 20 formados por bordos dobrados para cima das aberturas 18. As aberturas 18 têm uma forma rectangular achatada e cada aro 20 tem duas paredes maiores 20a e duas paredes menores 20b afastadas substancialmente de acordo com as faces de um paralelepípedo. 3 ΕΡ1921413Β1 A placa inferior 14 tem uma superfície de base plana 22 que envolve os aros 20. A superfície de base compreende primeiras partes de superfície 22a compreendidas entre duas paredes maiores adjacentes 20a dos aros 20 e segundas partes de superfície 20b compreendidas entre as partes menores 20b dos aros 2 0 e um bordo exterior 24 dobrado numa direcção perpendicular à superfície de base 22. A superfície de base 22 compreende ainda duas partes de superfície 22c compreendidas entre as paredes maiores 20a dos dois aros 20 dispostas nas extremidades da fiada e do bordo exterior 24. O bordo exterior 24 tem duas paredes maiores 24a que delimitam as partes da superfície 22b e estão voltadas para os lados menores 20b dos aros 20. O bordo exterior 24 tem dois lados menores 24b que delimitam as partes de superfície 22c e estão voltados para os lados maiores exteriores 20a dos aros 20 localizados nas extremidades da fiada. O bordo exterior 24 é proporcionado com uma pluralidade de dentes 26, que se destinam a ser dobradas para proporcionar a ligação por cravação entre a placa inferior 14 e o depósito colector 16.Referring to Figure 4, each lower plate 14 of the heat exchanger 10 is obtained by cutting and folding starting from a metal plate of constant thickness T. The lower plate 14 has a row of holes 18 which are designed to receive the respective ends of the tubes 12. The holes 18 are provided with respective hoops 20 formed by edges bent upwardly of the apertures 18. The apertures 18 are flattened in a rectangular shape and each ring 20 has two larger walls 20a and two smaller walls 20b spaced substantially in accordance with the faces of a parallelepiped. The lower plate 14 has a flat base surface 22 surrounding the rims 20. The base surface comprises first surface portions 22a comprised between two adjacent larger walls 20a of the rims 20 and second surface portions 20b comprised between the smaller portions 20b of the collars 20 and an outer edge 24 folded in a direction perpendicular to the base surface 22. The base surface 22 further comprises two surface portions 22c comprised between the larger walls 20a of the two collars 20 disposed at the ends of the strand and the edge outer surface 24. The outer edge 24 has two larger walls 24a delimiting the surface portions 22b and facing the smaller sides 20b of the rims 20. The outer edge 24 has two smaller sides 24b delimiting the surface portions 22c and facing to the larger outer sides 20a of the hoops 20 located at the ends of the strand. The outer edge 24 is provided with a plurality of teeth 26, which are to be folded to provide crimping engagement between the bottom plate 14 and the manifold reservoir 16.

As paredes 20a, 20b dos aros 20, o bordo exterior 24 e a parede de base 22 da placa inferior 14 têm todos a mesma espessura T, uma vez que a placa inferior 14 é obtida a partir de uma chapa lisa de espessura T constante por meio de operações de corte e dobragem.The walls 20a, 20b of the rims 20, the outer edge 24 and the base wall 22 of the bottom plate 14 all have the same thickness T, since the bottom plate 14 is obtained from a flat plate of constant thickness T by cutting and folding operations.

Fazendo referência às figuras 5 e 6, na placa inferior 14 é montada uma junta feita num material elastomérico 28. Fazendo referência à figura 5, a junta 28 tem uma forma anelar 4 ΕΡ1921413Β1 substancialmente rectangular, com dois lados maiores 30 e dois lados menores 32. De preferência, os lados maiores 30 da junta 38 são proporcionados com uma pluralidade de protuberâncias 34 no seu lado interior. A figura 6 mostra a junta 28 alojada na placa inferior 14. A sede que recebe a junta 28 é formada pelas partes 22b e 22c da superfície de base plana 22. Os lados maiores 30 da junta 28 estão alojados nas partes de superfície 22b, e os lados inferiores 32 da junta 28 estão alojados nas partes de superfície 22c. As protuberâncias 34 da junta 28 estão dispostas nas áreas de ligação entre as extensões de superfície 22a e 22b.Referring to Figures 5 and 6, a gasket made of an elastomeric material 28 is mounted on the lower plate 14. Referring to Figure 5, the gasket 28 has a substantially rectangular annular shape 4 ΕΡ1921413Β1 with two major sides 30 and two minor sides 32 Preferably, the larger sides 30 of the gasket 38 are provided with a plurality of protrusions 34 on its inner side. Figure 6 shows the gasket 28 housed in the bottom plate 14. The seat receiving the gasket 28 is formed by the portions 22b and 22c of the flat base surface 22. The major sides 30 of the gasket 28 are housed in the surface portions 22b, the lower sides 32 of the gasket 28 are housed in the surface portions 22c. The protrusions 34 of the gasket 28 are disposed in the areas of connection between the surface extensions 22a and 22b.

As figuras 2 e 3 são vistas em corte do depósito colector 16 montado e fixo à placa inferior 14. Como se pode ver, o depósito colector 16 tem um rebordo 36, que assenta na junta 28. Os dentes 26 da placa inferior 14 são dobrados contra superfícies respectivas 38 proporcionadas no lado exterior do depósito colector 16. A dobragem dos dentes 26 contra as sedes 38 proporciona uma ligação de cravação entre o depósito colector 16 e a placa inferior 14.Figures 2 and 3 are cross-sectional views of the manifold tank 16 mounted and secured to the bottom plate 14. As can be seen, the manifold tank 16 has a collar 36, which rests on the gasket 28. The teeth 26 of the lower plate 14 are folded against respective surfaces 38 provided on the outer side of the manifold tank 16. The folding of the teeth 26 against the seats 38 provides a crimping connection between the manifold tank 16 and the bottom plate 14.

Mais uma vez com referência às figuras 2 e 3, pode referir-se que a distância entre a parede exterior dos tubos 12 e a junta 28 é igual à espessura T da parede inferior 20b dos aros 20. 5 ΕΡ1921413Β1Again with reference to Figures 2 and 3, it may be noted that the distance between the outer wall of the tubes 12 and the gasket 28 is equal to the thickness T of the lower wall 20b of the rings 20. 5 ΕΡ1921413Β1

Este arranjo permite que se obtenham dimensões globais que estão decididamente mais contidas do que as demais soluções conhecidas.This arrangement allows for global dimensions that are decidedly more contained than the other known solutions.

Para tornar mais evidente a poupança nas dimensões globais que se obtêm com a solução de acordo com o presente invento, as figuras 7 e 8 representam a solução de acordo com a técnica conhecida usada pelo presente requerente antes do presente invento. Nestas figuras, os detalhes correspondentes aos previamente descritos são identificados pelos mesmos números de referência.In order to make more evident the overall size savings obtained with the solution according to the present invention, Figures 7 and 8 represent the solution according to the known technique used by the present inventor prior to the present invention. In these figures, the details corresponding to those previously described are identified by the same reference numerals.

Na solução de acordo com a técnica conhecida, a junta 28 está alojada numa sede com uma secção transversal em U deslocada lateralmente para fora em relação às paredes 20b dos aros nas quais os tubos 12 são introduzidos. No arranjo tradicional, os aros e a sede para a junta são dois elementos distintos e separados. Em vez disso, na solução de acordo com o presente invento a sede para confinamento da junta 18 está definida entre as paredes 20a, 20b dos aros 20 e o bordo exterior 24 da placa inferior 14. As paredes dos aros também constituem as paredes para confinamento da junta.In the solution according to known technique, the gasket 28 is housed in a seat with a U-shaped cross-section offset laterally outwardly of the walls 20b of the rings into which the tubes 12 are introduced. In the traditional arrangement, the hoops and seat for the joint are two distinct and separate elements. Instead, in the solution according to the present invention the seat for confining the gasket 18 is defined between the walls 20a, 20b of the rims 20 and the outer edge 24 of the bottom plate 14. The walls of the rims also constitute the walls for confinement of the joint.

As caracteristicas acima permitem uma poupança considerável nas dimensões globais do permutador de calor mantendo o nivel de desempenho completamente invariável.The above characteristics allow considerable savings in the overall dimensions of the heat exchanger while maintaining the level of performance completely unchanged.

Lisboa, 9 de Novembro de 2012 6Lisbon, November 9, 2012 6

Claims

A heat exchanger, in particular an intercooler for motor vehicles, comprising: - a plurality of tubes (12) parallel to each other; - a metal bottom plate 14 formed by a metal plate having a cut thickness and being folded and having a plurality of apertures 18 receiving respective ends of the tubes 12, said apertures 18 being provided with respective rims (20) formed by the edges bent upwardly of the apertures (18); - a collecting tank made of plastic material (16), fixed by crimping to the bottom plate (14); and an annular seal (28) compressed between an outer collar (36) of the reservoir tank (16) and a base surface (2) of the bottom plate (14), wherein the distance between the outer surface of the tubes and the gasket (28) is equal to the wall thickness (20b) of said rings (20); characterized in that said edges of the apertures (18) are folded into said manifold tank (16) and that the base surface (22) on which said gasket (28) rests to be complantable with portions of the surface (22a) disposed 1 ΕΡ1921413Β1 between adjacent parallel walls (20a) of said rings (20).

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the gasket (28) is housed in a space comprised between a part of the base surface (22b, 22c) of the bottom plate (14), between walls (20b, 20a) of the rims 20 and between an outer edge 24 of the bottom plate 14, the outer edge 24 and the walls of the rims 20a, 20b being orthogonal to said end wall 22.

A heat exchanger according to claim 1, characterized in that the gasket (28) comprises a plurality of protrusions (34) fitted in a position corresponding to the area of connection between portions (22a, 22b) perpendicular to each other of said cooking surface base (22). Lisbon, November 9, 2012 2