ES2353793A1 - Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, y su correspondiente procedimiento de fabricación. - Google Patents
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Abstract
Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, y su correspondiente procedimiento de fabricación.Comprende un cuerpo metálico (3, 7, 7'',8, 9) alojado en el interior de una carcasa de plástico (2) provista de un primer extremo (5) y un segundo extremo (6) opuestos entre sí, incluyendo dicho cuerpo metálico un circuito (3) destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración, y un depósito de gas metálico (9) o una brida de soporte metálica (7'') acoplada en dicho primer extremo (5), siendo el diámetro exterior de dicho depósito (9) o brida (7'') ligeramente menor que el diámetro interno de la carcasa (2), y medios de unión (10, 11, 12, 14) para fijar el cuerpo metálico a la carcasa (2). Se caracteriza por el hecho de que dichos medios de unión comprenden un reborde metálico (10) unido por un extremo a la carcasa de plástico (2) mediante medios mecánicos (11) y unido por su otro extremo a dicho depósito (9) o a la brida (7'') mediante soldadura (14).
Description
Intercambiador de calor para gases, en especial
de los gases de escape de un motor, y su correspondiente
procedimiento de fabricación.
La presente invención se refiere a un
intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de
escape de un motor, y a su correspondiente procedimiento de
fabricación.
La invención se aplica especialmente en
intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor
(EGRC).
En algunos intercambiadores de calor para el
enfriamiento de gases, por ejemplo los utilizados en sistemas de
recirculación de los gases de escape hacia la admisión de un motor
de explosión, los dos medios que intercambian calor están separados
por una
pared.
pared.
El intercambiador de calor propiamente dicho
puede tener distintas configuraciones: por ejemplo, puede consistir
en una carcasa tubular en cuyo interior se disponen una serie de
conductos paralelos para el paso de los gases, circulando el
refrigerante por la carcasa, exteriormente a los conductos; en otra
realización, el intercambiador consta de una serie de placas
paralelas que constituyen las superficies de intercambio de calor,
de manera que los gases de escape y el refrigerante circulan entre
dos placas, en capas alternadas.
En el caso de intercambiadores de calor de haz
de conductos, la unión entre los conductos y la carcasa puede ser de
diferentes tipos. Generalmente, los conductos están fijados por sus
extremos entre dos placas de soporte acopladas en cada extremo de la
carcasa, presentando ambas placas de soporte una pluralidad de
orificios para la colocación de los respectivos conductos. Dichas
placas de soporte están fijadas a su vez a unos medios de conexión
con la línea de recirculación.
Dichos medios de conexión pueden consistir en
una conexión en V o bien en un reborde periférico de conexión o
brida, dependiendo del diseño de la línea de recirculación donde
está ensamblado el intercambiador. El reborde periférico puede estar
ensamblado junto con un depósito de gas, de manera que el depósito
de gas es una pieza intermedia entre la carcasa y el reborde, o bien
el reborde puede estar ensamblado directamente a la carcasa.
Asimismo, el circuito de gases puede ser de tipo
lineal en el cual la entrada y salida de gases están dispuestas en
extremos opuestos; o bien puede ser en forma de "U" en el cual
la entrada y salida de gases están dispuestas adyacentes en un mismo
extremo abierto, estando el extremo opuesto cerrado, y definiendo un
paso de ida y un paso de retorno. En este último caso, el extremo
cerrado para el retorno de los gases suele estar constituido por un
depósito de gas cerra-
do.
do.
Usualmente, los intercambiadores de calor EGR
son metálicos, generalmente fabricados de acero inoxidable o
aluminio. Tanto los intercambiadores de haz de conductos como los de
placas apiladas, presentan todos sus componentes metálicos, de modo
que están ensamblados mediante medios mecánicos y luego soldados
para asegurar un nivel de estanqueidad requerido para esta
aplicación.
Una acción para reducir el coste del
intercambiador de calor EGR es sustituir la carcasa de acero
inoxidable por otro material, tanto si este material tiene un coste
bajo como si permite integrar otras funciones, tales como la
integración de los conductos del fluido de refrigeración o de los
soportes de sujeción a una superficie del entorno motor donde será
fijado el intercambiador.
Son conocidos intercambiadores de calor de haz
de conductos que comprenden una carcasa de material plástico. Las
carcasas de plástico tienen la ventaja de que se reduce el coste del
producto final ya que permite integrar los conductos del circuito
del fluido de refrigeración y los soportes de fijación a una
superficie del entorno motor.
Son conocidas patentes referentes a
intercambiadores EGR con carcasa de plástico que describen la unión
entre las partes metálicas y de plástico, asegurando una
estanqueidad del fluido de refrigeración para evitar cualquier fuga,
mediante la utilización de juntas de estanqueidad dispuestas entre
las áreas de contacto entre las partes metálicas y de plásti-
co.
co.
El diseño de la unión entre los componentes de
plástico y los componentes metálicos varia en función de si se trata
de un intercambiador de calor de tipo en forma de "U", como por
ejemplo el descrito en las patentes WO2 007/048603 y US4685430, o si
se trata de un intercambiador de calor de tipo lineal, tal como el
descrito en la patente WO2005/052346.
En el caso de intercambiadores de tipo lineal,
la unión entre el núcleo metálico y la carcasa de plástico debe
efectuarse en dos áreas diferenciadas, es decir, en el área de
entrada del gas y en el área de salida de gas.
La dificultad está en asegurar una muy buena
unión entre ambos materiales, metálico y plástico, en ambas áreas de
entrada y salida de gas, para evitar cualquier fuga del fluido de
refrigeración.
El objetivo del intercambiador de calor para
gases, en especial de los gases de escape de un motor de la presente
invención es solventar los inconvenientes que presentan los
intercambiadores conocidos en la técnica, proporcionando una unión
optimizada entre la carcasa de plástico y el cuerpo metálico del
intercambiador.
El intercambiador de calor para gases, en
especial de los gases de escape de un motor, objeto de la presente
invención, es del tipo que comprende un cuerpo metálico alojado en
el interior de una carcasa de plástico provista de un primer extremo
y un segundo extremo opuestos entre sí, incluyendo dicho cuerpo
metálico un circuito destinado a la circulación de los gases con
intercambio de calor con un fluido de refrigeración, y un depósito
de gas metálico o una brida de soporte metálica acoplada en dicho
primer extremo, siendo el diámetro exterior de dicho depósito de gas
o brida de soporte ligeramente menor que el diámetro interno de la
carcasa, y medios de unión para fijar el cuerpo metálico a la
carcasa de plástico, y se caracteriza por el hecho de que dichos
medios de unión comprenden un reborde metálico unido por un extremo
a la carcasa de plástico mediante medios mecánicos y unido por su
otro extremo a dicho depósito de gas o a la brida de soporte
mediante solda-
dura.
dura.
De este modo, se obtiene un intercambiador con
una unión optimizada entre la carcasa de plástico y el cuerpo
metálico, con un bajo coste de fabricación y presentado así las
siguientes ventajas:
- -
- Se evita cualquier fuga del fluido de refrigeración hacia el exterior.
- -
- Se evita cualquier fuga entre el gas y el fluido de refrigeración.
- -
- Se garantiza un adecuado ensamblaje del intercambiador, teniendo en cuenta las tolerancias, la facilidad de montaje, etc.
Ventajosamente, el tipo de soldadura es
soldadura con láser.
La soldadura con láser proporciona una mayor
precisión en la unión ya que focaliza el calor sobre un área
pequeña, evitando así que el calor se transmita al material plástico
de la carcasa, y además genera un cordón de soldadura fino.
Preferentemente, el circuito incluye en el
segundo extremo una brida de soporte metálica o un depósito de gas
metálico.
Preferiblemente, la brida de soporte metálica o
el depósito de gas dispuesto en el segundo extremo comprende un
diámetro exterior mayor que el diámetro interno de la carcasa,
estando dicha brida de soporte o dicho depósito de gas unido a la
carcasa de plástico mediante medios mecánicos.
De acuerdo con una primera realización preferida
de la invención, el cuerpo metálico comprende un depósito de gas
metálico en el primer extremo del circuito y una brida de soporte
metálica en el segundo extremo opuesto.
De acuerdo con una segunda realización preferida
de la invención, el cuerpo metálico comprende una brida de soporte
metálica en el primer extremo del circuito y una brida de soporte
metálica en el segundo extremo opuesto.
Preferentemente, los medios mecánicos de unión
comprenden elementos de tornillería.
Ventajosamente, el intercambiador comprende
medios para absorber la dilatación termal de los elementos metálicos
unidos mediante soldadura con láser.
De este modo, se evitan posibles rupturas debido
a las tensiones térmicas de los diferentes materiales y
temperaturas. La carcasa de plástico se encuentra a una temperatura
más baja, alrededor de 90ºC, mientras que el cuerpo metálico alcanza
una alta temperatura, hasta 500ºC.
Según una realización preferida de la invención,
los medios para absorber la dilatación termal comprenden al menos un
repliegue practicado en al menos uno de dichos elementos
metálicos.
Preferentemente, el al menos un repliegue está
situado en el depósito de gas en una zona situada entre el cordón de
soldadura láser y la carcasa.
Alternativamente, el al menos un repliegue está
situado en el reborde metálico en una zona situada entre el cordón
de soldadura láser y la carcasa.
Según otra realización preferida de la
invención, los medios para absorber la dilatación termal comprenden
al menos un chaflán practicado en el reborde metálico en una zona
situada entre el cordón de soldadura láser y la carcasa.
Tanto los repliegues como los chaflanes permiten
que el cuerpo metálico se alargue a causa de la alta temperatura del
gas, garantizando el desplazamiento del cuerpo metálico dentro de la
carcasa de plástico, y evitando así posibles rupturas de los
materia-
les.
les.
Ventajosamente, el intercambiador comprende al
menos una junta de estanqueidad dispuesta en la zona de unión entre
la carcasa de plástico y el correspondiente elemento metálico.
Opcionalmente, la brida de soporte está
conectada a una válvula EGRC o a una válvula
by-pass.
Preferiblemente, el intercambiador incluye un
tubo by-pass externo integrado en el cuerpo
metálico.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el
procedimiento de fabricación aplicado al intercambiador de calor de
la invención, se caracteriza por el hecho de que consiste en
realizar las siguientes etapas:
- a)
- obtener un cuerpo metálico provisto de un circuito que incluye un depósito de gas metálico o una brida de soporte metálica acoplada a un primer extremo del circuito, y una brida de soporte metálica o un depósito de gas acoplado a un segundo extremo opuesto;
- b)
- obtener una carcasa de plástico destinada a alojar el cuerpo metálico;
- c)
- colocar una junta de estanqueidad en cada extremo de la carcasa en la zona de unión con los respectivos elementos metálicos;
- d)
- alojar el cuerpo metálico dentro de la carcasa de plástico, introduciéndolo a través de su primer extremo;
- e)
- fijar al segundo extremo de la carcasa la brida de soporte o el depósito de gas mediante medios mecánicos; y
- f)
- fijar al primer extremo de la carcasa el depósito de gas o la brida de soporte mediante un reborde metálico.
Ventajosamente, la etapa f) de unión mediante el
reborde metálico se lleva a cabo de modo que dicho reborde metálico
primero se une por un extremo a la carcasa de plástico mediante
medios mecánicos y luego se une por su otro extremo a dicho depósito
de gas o brida de soporte mediante soldadura.
También ventajosamente, la etapa de soldadura se
realiza mediante soldadura con láser.
Preferiblemente, se prevé un área de contacto
alrededor del cordón de soldadura con láser, con una amplitud
adecuada para evitar daños en la carcasa de plástico o en la
correspondiente junta de estanqueidad.
Ventajosamente, el área de contacto entre los
componentes metálicos a soldar con láser debe estar orientada según
la dirección de montaje del cuerpo metálico dentro de la
carcasa.
Preferentemente, el segundo extremo de la
carcasa se corresponde con la entrada de gases, mientras que el
primer extremo de la carcasa se corresponde con la salida de
gases.
Alternativamente, el segundo extremo de la
carcasa se corresponde con la salida de gases, mientras que el
primer extremo de la carcasa se corresponde con la entrada de
gases.
Ventajosamente, una conexión del al menos un
depósito de gas con el entorno motor se puede montar al final en
caso de que dicha conexión tenga un diámetro exterior mayor que el
diámetro interior de la carcasa de plástico.
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto
se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que,
esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se
representan unos casos prácticos de realizaciones del intercambiador
de calor para gases de la invención, en los cuales:
la figura 1 es una vista en sección longitudinal
de un intercambiador de calor para gases de la invención;
las figuras 2 a 4 son vistas en sección
longitudinal del primer extremo del intercambiador utilizando un
depósito de gas según una primera realización de la invención, y
mostrando respectivamente diferentes variantes de los medios de
unión; y
las figuras 5 a 7 son vistas en sección
longitudinal del primer extremo del intercambiador utilizando una
brida de soporte según una segunda realización de la invención, y
mostrando respectivamente diferentes variantes de los medios de
unión.
Haciendo referencia a la figura 1, el
intercambiador de calor 1 está constituido por una carcasa de
plástico 2 que contiene en su interior un cuerpo metálico que
comprende un haz de conductos paralelos 3, destinados al paso de los
gases a enfriar. Dentro de la carcasa 2, exteriormente a los
conductos 3, circula un fluido de refrigeración, desde una entrada a
una salida (no representadas).
En esta realización, la carcasa 2 es de sección
sensiblemente circular y es de tipo lineal, es decir, está provista
de un primer extremo 5 y de un segundo extremo 6 opuestos entre sí.
En este ejemplo, el primer extremo 5 se corresponde con la salida de
gases, mientras que el segundo extremo 6 se corresponde con la
entrada de gases.
El cuerpo metálico también incluye una placa de
soporte metálica 7, 8 unida en cada extremo del haz de conductos 3,
presentando dichas placas de soporte 7, 8 una pluralidad de
orificios para la colocación de los respectivos conductos 3. En este
ejemplo, en el extremo de salida de gases 5 se encuentra una brida
de soporte 7, cuyo diámetro exterior es ligeramente menor que el
diámetro interior de la carcasa 2; mientras que en el extremo de
entrada de gases 6 se encuentra una brida de soporte 8 cuyo diámetro
exterior es mayor que el diámetro interno de la carcasa 2.
Una primera realización de la invención se
muestra en las figuras 1 a 4, donde el cuerpo metálico incluye en
dicho extremo de salida de gases 5 un depósito de gas 9 unido a
dicha brida de soporte 7. En este caso, el diámetro exterior del
depósito de gas 9 es ligeramente menor que el diámetro interno de la
carcasa 2.
Para llevar a cabo la unión del cuerpo metálico
a la carcasa 2 de plástico se utilizan unos medios de unión que se
detallarán a continuación.
En el extremo de entrada de gases 6, dichos
medios de unión comprenden elementos de tornillería 12 para unir
dicha brida metálica 8 a la carcasa de plástico 2.
En el extremo de salida de gases 5, dichos
medios de unión comprenden un reborde metálico 10 unido por un
extremo a la carcasa de plástico 2 mediante elementos de tornillería
11 y unido por su otro extremo al depósito de gas 9 mediante
soldadura con
láser.
láser.
El intercambiador 1 también incluye medios para
absorber la dilatación termal del depósito de gas 9 metálico y el
reborde metálico 10 unidos entre sí mediante soldadura con
láser.
La figura 2 muestra una primera variante de
dichos medios para absorber la dilatación termal, los cuales
comprenden un repliegue 13 practicado en dicho depósito de gas 9 en
una zona situada entre el cordón 14 de soldadura láser y la carcasa
de plástico 2.
La figura 3 muestra una segunda variante de
dichos medios para absorber la dilatación termal, los cuales también
comprenden un repliegue 13a, pero en este caso practicado en el
reborde metálico 10 en una zona situada entre el cordón 14 de
soldadura láser y la carcasa de plástico 2.
La figura 4 muestra una tercera variante de
dichos medios para absorber la dilatación termal, los cuales
comprenden un chaflán 15 practicado en el reborde metálico 10 en una
zona situada entre el cordón 14 de soldadura láser y la carcasa de
plástico 2.
Una segunda realización de la invención se
muestra en las figuras 5 a 7, donde el cuerpo metálico incluye en
dicho extremo de salida de gases 5 una única brida de soporte
metálica 7', cuyo diámetro exterior es ligeramente menor que el
diámetro interno de la carcasa 2.
Al igual que en la primera realización, en el
extremo de entrada de gases 6, dichos medios de unión comprenden
elementos de tornillería 12 para unir dicha brida metálica 8 a la
carcasa de plástico 2.
En el extremo de salida de gases 5, dichos
medios de unión comprenden también un reborde metálico 10 unido por
un extremo a la carcasa de plástico 2 mediante elementos de
tornillería 11 y unido por su otro extremo a la brida de soporte 7'
mediante soldadura con láser.
En las figuras 5 a 7 se pueden apreciar
diferentes variantes de la brida de soporte metálica 7' y del
reborde metálico 10 unidos mediante la soldadura láser.
Asimismo, en las figuras 5 y 7 se puede observar
que el correspondiente reborde metálico 10 incluye un chaflán 15
para la absorción de la dilatación termal, situado entre el cordón
14 de soldadura láser y la carcasa de plástico 2.
Por otra parte, se prevé una junta de
estanqueidad 16 dispuesta respectivamente en la zona de unión entre
la carcasa de plástico 2 y el reborde metálico 10 en el primer
extremo 5, y entre dicha carcasa de plástico 2 y la brida metálica 8
en el segundo extremo opuesto 6.
El procedimiento de fabricación del
intercambiador de calor 1 consiste en realizar las siguientes
etapas:
En primer lugar, se obtiene un cuerpo metálico
provisto de un circuito 3 que incluye un depósito de gas metálico 9
o una brida de soporte metálica 7' acoplada a un primer extremo 5
del circuito 3, y una brida de soporte metálica 8 o un depósito de
gas acoplado a un segundo extremo opuesto 6;
A continuación, se obtiene una carcasa de
plástico 2 destinada a alojar el cuerpo metálico.
En siguiente lugar, se procede a colocar una
junta de estanqueidad 16 en cada extremo de la carcasa de plástico 2
en las zonas de unión con los respectivos elementos metálicos 8,
10.
Seguidamente, se procede a introducir el cuerpo
metálico dentro de la carcasa de plástico 2, introduciéndolo a
través su primer extremo 5.
A continuación, se procede a fijar los extremos
del cuerpo metálico a la carcasa de plástico 2, y para ello, primero
se fija en el extremo de entrada de gases 6 la brida metálica 8 a la
carcasa de plástico 2 mediante medios de tornillería 12; y después
se fija en el extremo de salida de gases 5 el depósito de gas 9 o
bien la brida de soporte 7' a la carcasa de plástico 2 mediante el
reborde metálico 10.
Tal como se ha descrito anteriormente, dicho
reborde metálico 10 se une por un extremo a la carcasa de plástico 2
mediante elementos de tornillería 11 y por su otro extremo a dicho
depósito de gas 9 o a la brida de soporte 7' mediante soldadura con
láser.
Tal como se muestra en la figura 2, se prevé un
área de contacto alrededor del cordón de soldadura con láser 14, con
una amplitud W adecuada para evitar daños en la carcasa de plástico
2 o en la correspondiente junta de estanqueidad 16, debidos a las
tensiones térmicas de los diferentes materiales y temperaturas.
Dicha área de contacto debe estar orientada
según la dirección de montaje del cuerpo metálico dentro de la
carcasa de plástico 2.
Cabe destacar que la conexión 17 del depósito de
gas 9 con el entorno motor se puede montar al final del
procedimiento en caso de que dicha conexión 17 tenga un diámetro
exterior mayor que el diámetro interior de la carcasa de plástico
2.
En esta realización preferida se ha descrito que
la entrada de gases coincide con el segundo extremo 6 de la carcasa
de plástico 2, pero también podría coincidir con el primer extremo 5
opuesto, según otra realización.
Asimismo, se ha descrito que en el primer
extremo 5 el cuerpo metálico incluye un depósito de gas metálico 9,
según una primera realización preferida, o bien una brida de soporte
7', según una segunda realización preferida. No obstante, en el
segundo extremo 6 el cuerpo metálico puede incluir una brida de
soporte 8 o bien un depósito de gas.
Aunque en esta realización preferida se ha
descrito un intercambiador de haz de conductos paralelos, la
invención también puede aplicarse a intercambiadores de placas
apiladas.
Claims (23)
1. Intercambiador de calor (1) para gases, en
especial de los gases de escape de un motor, que comprende un cuerpo
metálico (3, 7, 7', 8, 9) alojado en el interior de una carcasa de
plástico (2) provista de un primer extremo (5) y un segundo extremo
(6) opuestos entre sí, incluyendo dicho cuerpo metálico un circuito
(3) destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor
con un fluido de refrigeración, y un depósito de gas metálico (9) o
una brida de soporte metálica (7') acoplada en dicho primer extremo
(5), siendo el diámetro exterior de dicho depósito de gas (9) o
brida de soporte (7') ligeramente menor que el diámetro interno de
la carcasa (2), y medios de unión (10, 11, 12, 14) para fijar el
cuerpo metálico (3, 7, 7', 8, 9) a la carcasa de plástico (2),
caracterizado por el hecho de que dichos medios de unión
comprenden un reborde metálico (10) unido por un extremo a la
carcasa de plástico (2) mediante medios mecánicos (11) y unido por
su otro extremo a dicho depósito de gas (9) o a la brida de soporte
(7') mediante soldadura (14).
2. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el tipo de soldadura es
soldadura con láser (14).
3. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que el circuito (3) incluye
en el segundo extremo (6) una brida de soporte metálica (8) o un
depósito de gas metálico.
4. Intercambiador (1), según la reivindicación
3, caracterizado por el hecho de que la brida de soporte
metálica (8) o el depósito de gas dispuesto en el segundo extremo
(6) comprende un diámetro exterior mayor que el diámetro interno de
la carcasa (2), estando dicha brida de soporte (8) o dicho depósito
de gas unido a la carcasa de plástico (2) mediante medios mecánicos
(12).
5. Intercambiador (1), según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el
cuerpo metálico comprende un depósito de gas metálico (9) en el
primer extremo (5) del circuito (3) y una brida de soporte metálica
(8) en el segundo extremo opuesto (6).
6. Intercambiador (1), según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el
cuerpo metálico comprende una brida de soporte metálica (7') en el
primer extremo (5) del circuito (3) y una brida de soporte metálica
(8) en el segundo extremo opuesto (6).
7. Intercambiador (1), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los medios mecánicos de unión comprenden elementos de
tornillería (11, 12).
8. Intercambiador (1), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende medios para absorber la dilatación termal (13, 13a,
15) de los elementos metálicos (7', 9, 10) unidos mediante soldadura
con láser.
9. Intercambiador (1), según la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que los medios para absorber
la dilatación termal comprenden al menos un repliegue (13, 13a)
practicado en al menos uno de dichos elementos metálicos (9,
10).
10. Intercambiador (1), según la reivindicación
9, caracterizado por el hecho de que el al menos un repliegue
(13) está situado en el depósito de gas (9) en una zona situada
entre el cordón (14) de soldadura
láser y la carcasa (2).
láser y la carcasa (2).
11. Intercambiador (1), según la reivindicación
9, caracterizado por el hecho de que el al menos un repliegue
(13a) está situado en el reborde metálico (10) en una zona situada
entre el cordón (14) de soldadura láser y la carcasa (2).
12. Intercambiador (1), según la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que los medios para absorber
la dilatación termal comprenden al menos un chaflán (15) practicado
en el reborde metálico (10) en una zona situada entre el cordón (14)
de soldadura láser y la carcasa (2).
13. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que comprende al menos una
junta de estanqueidad (16) dispuesta en la zona de unión entre la
carcasa de plástico (2) y el correspondiente elemento metálico (8,
10).
14. Intercambiador (1), según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que la brida de soporte (8)
está conectada a una válvula EGRC o a una válvula
by-pass.
15. Intercambiador (1), según la reivindicación
14, caracterizado por el hecho de que incluye un tubo
by-pass externo integrado en el cuerpo metálico (3,
7, 8, 9).
16. Procedimiento de fabricación aplicado al
intercambiador de calor (1) de la invención, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que consiste en realizar las siguientes etapas:
- a)
- obtener un cuerpo metálico provisto de un circuito (3) que incluye un depósito de gas metálico (9) o una brida de soporte metálica (7') acoplada a un primer extremo (5) del circuito (3), y una brida de soporte metálica (8) o un depósito de gas acoplado a un segundo extremo opuesto (6);
- b)
- obtener una carcasa de plástico (2) destinada a alojar el cuerpo metálico (3, 7, 7', 8, 9);
- c)
- colocar una junta de estanqueidad (16) en cada extremo de la carcasa (2) en la zona de unión con los respectivos elementos metálicos (8, 10);
- d)
- alojar el cuerpo metálico dentro de la carcasa de plástico (2), introduciéndolo a través de su primer extremo (5);
- e)
- fijar al segundo extremo (6) de la carcasa (2) la brida de soporte (8) o el depósito de gas mediante medios mecánicos (12); y
- f)
- fijar al primer extremo (5) de la carcasa (2) el depósito de gas (9) o la brida de soporte (7') mediante un reborde metálico (10).
17. Procedimiento, según la reivindicación 16,
caracterizado por el hecho de que la etapa f) de unión
mediante el reborde metálico (10) se lleva a cabo de modo que dicho
reborde metálico (10) primero se une por un extremo a la carcasa de
plástico (2) mediante medios mecánicos (11) y luego se une por su
otro extremo a dicho depósito de gas (9) o brida de soporte (7')
mediante soldadura (14).
18. Procedimiento, según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que la etapa de soldadura se
realiza mediante soldadura con láser.
19. Procedimiento, según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que se prevé un área de
contacto alrededor del cordón (14) de soldadura con láser, con una
amplitud (W) adecuada para evitar daños en la carcasa de plástico
(2) o en la correspondiente junta de estanqueidad (16).
20. Procedimiento, según la reivindicación 19,
caracterizado por el hecho de que el área de contacto (W)
entre los componentes metálicos (7', 9, 10) a soldar con láser debe
estar orientada según la dirección de montaje del cuerpo metálico
dentro de la carcasa (2).
21. Procedimiento, según la reivindicación 16,
caracterizado por el hecho de que el segundo extremo (6) de
la carcasa (2) se corresponde con la entrada de gases, mientras que
el primer extremo (5) de la carcasa (2) se corresponde con la salida
de gases.
22. Procedimiento, según la reivindicación 16,
caracterizado por el hecho de que el segundo extremo (6) de
la carcasa (2) se corresponde con la salida de gases, mientras que
el primer extremo (5) de la carcasa (2) se corresponde con la
entrada de gases.
23. Procedimiento, según la reivindicación 16,
caracterizado por el hecho de que una conexión (17) del al
menos un depósito de gas (9) con el entorno motor se puede montar al
final en caso de que dicha conexión (17) tenga un diámetro exterior
mayor que el diámetro interior de la carcasa de plástico (2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802435A ES2353793B1 (es) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, y su correspondiente procedimiento de fabricación. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802435A ES2353793B1 (es) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, y su correspondiente procedimiento de fabricación. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2353793A1 true ES2353793A1 (es) | 2011-03-07 |
| ES2353793B1 ES2353793B1 (es) | 2011-10-24 |
Family
ID=43607753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200802435A Expired - Fee Related ES2353793B1 (es) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, y su correspondiente procedimiento de fabricación. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2353793B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2696062A1 (de) * | 2012-08-09 | 2014-02-12 | Behr GmbH & Co. KG | Wärmeübertrager |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590888A (en) * | 1984-01-03 | 1986-05-27 | Webasto-Werk W. Baier Gmbh & Co. | Water heater |
| DE102007031419A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Abgaskühler, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
| DE102006031606A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-17 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher zur Abgaskühlung, Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers |
-
2008
- 2008-08-14 ES ES200802435A patent/ES2353793B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590888A (en) * | 1984-01-03 | 1986-05-27 | Webasto-Werk W. Baier Gmbh & Co. | Water heater |
| DE102007031419A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Abgaskühler, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
| DE102006031606A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-17 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher zur Abgaskühlung, Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2353793B1 (es) | 2011-10-24 |
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