ES2382729T3 - Intercambiador de calor - Google Patents

Abstract

Intercambiador de calor que comprende elementos (2, 2') de intercambio y de circulación de fluido, al menos una caja (11) de recogida de fluido en la cual desembocan los elementos de intercambio (2, 2'), al menos una placa colectora (10) de mantenimiento de los elementos de intercambio (2, 2') y un cárter (4) de recepción de los elementos de intercambio (2, 2'), estando mantenida directamente la caja (11) de recogida de fluido por el cárter (4) y estando la caja de recogida (11) y el cárter (4) unidos por soldadura por fusión o por soldadura fuerte, caracterizado porque la caja (11) comprende una porción terminal (17) de forma complementaria de la forma de una extremidad del cárter (4) a la cual queda unida por soldadura por fusión o por soldadura fuerte, para asegurar una continuidad de la superficie exterior del intercambiador.

Description

Intercambiador de calor

La invenci6n concierne a un intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicaci6n 1. Un intercambiador de calor de este tipo es conocido por el documento JP 989491.

Un intercambiador de calor, utilizado por ejemplo en la industria autom6vil y de modo mas preciso en un motor termico de combusti6n interna de vehiculo autom6vil, comprende elementos de intercambio de calor y de circulaci6n de fluido por los cuales circulan fluidos que intercambian calor entre ellos. Los elementos de intercambio de calor pueden comprender por ejemplo tubos, placas, aletas, perturbadores de circulaci6n, etc. Pueden considerarse numerosas configuraciones estructurales. Por ejemplo, el intercambiador puede comprender un haz de tubos dispuestos paralelamente uno a otro en una o varias filas paralelas entre si, estando dispuestos estos tubos para transportar un primer fluido, mientras que un segundo fluido circula entre los tubos e intercambia calor con el primer fluido. Pueden considerarse numerosas asociaciones de fluidos, se trate de liquidos y/o de gases.

Se conocen intercambiadores que comprenden un carter de recepci6n de los tubos, que comprende una pluralidad de paredes que forman el volumen en el cual son recibidos los tubos. Este generalmente esta abierto en sus dos extremidades, para que los tubos puedan ser unidos a carcasas de distribuci6n de fluido: una carcasa de distribuci6n de entrada y una carcasa de distribuci6n de salida. El primer fluido circula por el interior de los tubos desde la carcasa de distribuci6n de entrada hacia la carcasa de distribuci6n de salida. El segundo fluido circula alrededor de los tubos, desde una canalizaci6n de entrada hacia una canalizaci6n de salida, e intercambia calor con el primer fluido.

Las carcasas de distribuci6n de fluido comprenden generalmente una placa colectora de mantenimiento de los tubos y una caja de recogida de fluido montada en la placa colectora para formar el volumen de la carcasa. Los tubos pasan a traves de orificios dispuestos en la placa colectora y desembocan en la caja de recogida de fluido.

Generalmente, las placas colectoras estan fijadas al carter y las caja de recogidas estan fijadas a las placas colectoras, por ejemplo por engarzado. A tal efecto, cada placa colectora comprende medios que permiten engarzar un borde de la caja de recogida de fluido a la cual esta esta asociada; estos medios se anaden al volumen exterior del intercambiador, lo que plantea problemas de ocupaci6n de espacio.

Por esta raz6n, la invenci6n pretende proponer un intercambiador compacto.

A tal efecto, la invenci6n concierne a un intercambiador de calor que comprende las caracteristicas definidas en la reivindicaci6n 1.

Gracias a la invenci6n, siendo mantenida la caja directamente por el carter, no es necesario que la placa colectora comprenda medios de mantenimiento de la caja. Asi, el espacio exterior ocupado (volumen "exterior total") del intercambiador queda limitado al espacio ocupado por el carter; asi pues, se mejora la compacidad del intercambiador.

De acuerdo con una forma de realizaci6n, la placa colectora es mantenida igualmente por el carter.

De acuerdo con una forma de realizaci6n, el intercambiador comprende medios de estanqueidad entre la caja de recogida de fluido y la placa colectora, por ejemplo una junta de estanqueidad o una uni6n por soldadura fuerte entre la caja de recogida y la placa colectora.

De acuerdo con otra forma de realizaci6n particular de la invenci6n, estando formado el carter por una pluralidad de paredes unidas entre si, este comprende dos paredes conformadas en L.

Gracias a esta forma de realizaci6n particular de la invenci6n, el carter esta formado a partir de dos paredes conformadas en L, que pueden ser formadas con el mismo utillaje; ademas, dos paredes en L pueden ser encajadas: se facilita por tanto el almacenamiento de las paredes destinadas a formar carteres. Por otra parte, es mas simple colocar los elementos de intercambio en dos paredes conformadas en L que deslizarlos en una pared conformada en U.

La invenci6n se aplica a cualquier intercambiador de calor. Esta se aplica de modo particularmente bien a un intercambiador de calor que permita enfriar un gas con agua, y de modo mas particular todavia a un enfriador de los gases de escape denominados "recirculados" de un motor termico de combusti6n interna de vehiculo autom6vil o a un enfriador de aire de sobrealimentaci6n de un motor de este tipo.

La invenci6n se comprendera mejor con la ayuda de la descripci6n que sigue de la forma de realizaci6n preferida del intercambiador de la invenci6n, refiriendose a las laminas de los dibujos anejos, en las cuales:

la figura 1 representa una vista en perspectiva en despiece ordenado de una primera forma de realizaci6n del intercambiador de la invenci6n;

la figura 2 representa una vista en perspectiva del intercambiador de la figura 1 con sus diversos elementos montados uno en otro;

la figura 3 representa una vista en perspectiva de una extremidad del intercambiador de la figura 2 con una carcasa de distribuci6n de fluido fijada a su carter;

la figura 4 representa una vista en perspectiva de una porci6n del perturbador de la circulaci6n de agua del intercambiador de la figura 2;

la figura 5 representa una vista en perspectiva de una de las placas colectoras del intercambiador de la figura 2;

la figura 6 representa una vista en corte de una extremidad del intercambiador de la figura 2, en el plano VIVI de la figura 2;

la figura 7 es una vista desde el extremo de la derecha, en el eje de la direcci6n de su longitud, del intercambiador de la figura 2;

la figura 8 es una vista en corte, de perfil, de una extremidad del intercambiador de la figura 2;

la figura 9 es una vista agrandada de la zona A de la figura 7;

la figura 10 es una vista en corte de perfil de la zona de fijaci6n del carter y de la carcasa de distribuci6n del intercambiador de la figura 3;

la figura 11 representa una vista perspectiva en despiece ordenado que no forma parte de la invenci6n;

la figura 12 representa una vista en perspectiva del intercambiador de la figura 11 con sus diversos elementos montados uno en otro;

la figura 13 representa una vista en corte de una extremidad del intercambiador de la figura 12, en el plano XIIIXIII de la figura 12;

la figura 14 representa una vista en corte, de perfil, de una extremidad del intercambiador de la figura 12;

la figura 15 representa una vista en corte en un plano paralelo al plano de corte de la figura 14, a nivel de un tope del carter del intercambiador;

la figura 16 es una representaci6n esquematica de dos vistas en corte distintas del colector de la figura 5: una en un plano que no corta a ningun tirante (dibujo superior) y la otra en un plano que corta a un tirante (dibujo inferior) y

la figura 17 es una vista en perspectiva de la pared de un carter de acuerdo con una forma de realizaci6n particular.

Refiriendose a las figuras y de modo mas particular a la figura 1, un intercambiador de calor 1 de acuerdo con una primera forma de realizaci6n comprende elementos 2, 2', 3, 3' de intercambio de calor, un carter 4 de recepci6n de estos elementos 2, 2', 3, 3', una carcasa 5 de distribuci6n de entrada de aire y una carcasa (no representada) de distribuci6n de salida de aire. El carter 4 comprende orificios 6, 7 de conexi6n a canalizaciones 8, 9 de circulaci6n de agua, en este caso una canalizaci6n de entrada 9 y una canalizaci6n de salida 8, unidas a un circuito de agua en el cual esta montado el intercambiador 1. En la forma de realizaci6n descrita, los diferentes elementos del intercambiador 1 estan unidos uno a otro por soldadura fuerte; tales intercambiadores con sus elementos unidos por soldadura fuerte son bien conocidos por el especialista en la materia.

El intercambiador 1 descrito es un intercambiador denominado "aireagua", es decir un intercambiador en el cual los fluidos que intercambian calor son el aire y el agua. Se trata, por ejemplo, de un enfriador por agua de los gases de escape denominados "recirculados" de un motor termico de combusti6n interna de vehiculo autom6vil o tambien de un enfriador de aire de sobrealimentaci6n de un motor de este tipo; el agua es preferentemente agua del circuito de enfriamiento denominado de "baja temperatura" del citado motor; se trata tipicamente de agua glicolada.

Refiriendose a la figura 2, el intercambiador 1 es globalmente de forma paralelepipedica. Por convenio y para simplificar su descripci6n, se define la direcci6n L de la longitud del intercambiador 1, que es su mayor dimensi6n, y en cuya direcci6n circulan los fluidos, la direcci6n l de la anchura del intercambiador 1 y la direcci6n h de su altura (o espesor). En lo que sigue, se confundira la direcci6n de estas dimensiones con su valor; dicho de otro modo, L, l o h designaran respectivamente, indiferentemente, la longitud, la anchura y la altura del intercambiador 1 o la direcci6n de la longitud, la direcci6n de la anchura y la direcci6n de la altura del intercambiador 1. Ademas, las nociones de externo (o exterior) e interno (o interior) que pudieran ser utilizadas en la descripci6n se refieren a posiciones relativas con respecto al exterior o al interior del intercambiador 1.

Los elementos de intercambio comprenden tubos 2 de circulaci6n del aire, en el interior de los cuales estan montadas aletas 2' de perturbaci6n de esta circulaci6n de aire. Los tubos 2 definen entre ellos canales 3 de circulaci6n del agua, en el interior de los cuales estan montados perturbadores 3' de esta circulaci6n de agua.

De modo mas preciso, los tubos 2 de circulaci6n de aire son de forma aplanada; su dimensi6n mayor (que es la direcci6n global de circulaci6n del aire en su seno) es paralela a la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1 y su secci6n transversalmente a esta longitud L es de forma rectangular; el rectangulo que forma la secci6n de cada tubo 2 presenta una dimensi6n paralela a la anchura l del intercambiador 1 y una dimensi6n paralela a la altura h del intercambiador 1. �ada tubo 2 presenta una longitud sensiblemente igual a la longitud L del intercambiador 1 y una anchura sensiblemente igual a la anchura l del intercambiador 1; su dimensi6n paralela a la altura h del intercambiador 1 es inferior a la altura del intercambiador 1, puesto que los tubos 2 estan apilados en esta dimensi6n; esta dimensi6n es en este caso relativamente pequena, lo que da a los tubos 2 su forma aplanada; se trata de hecho de su espesor. A titulo de ejemplo, el espesor de los tubos 2 puede ser igual aproximadamente a 7 mm u 8 mm para cada tubo 2, siendo la anchura l de los tubos 2 igual aproximadamente a 100 mm. Por otra parte, los espacios entretubos (es decir, los canales 3 de circulaci6n de agua) pueden ser por ejemplo de dimensi6n (paralelamente a la altura h del intercambiador 1) inferior a 3 mm, por ejemplo sensiblemente igual a 2 mm.

Refiriendose a la figura 7, las aletas 2' estan montadas en el volumen interior de los tubos 2. La funci6n de estas aletas 2' es perturbar la circulaci6n del aire en el interior de los tubos 2 para facilitar los intercambios termicos entre el aire y el agua a traves de las paredes de los tubos 2. Estas aletas 2' son bien conocidas por el especialista en la materia y no es necesario describirlas en detalle; estas son en este caso de forma ondulada y su secci6n presenta, en vista desde un extremo en el eje de la longitud L del intercambiador 1, una forma de serpentin entre las paredes de cada tubo 2.

Los tubos 2 son ensamblados paralelamente uno a otro, formando el conjunto de los tubos 2 un apilamiento en la direcci6n de la altura h del intercambiador 1 (se habla igualmente de haz de tubos); la dimensi6n del haz 1 paralela a la altura h del intercambiador 1 es sensiblemente igual a la altura h del intercambiador 1. Asi, los tubos 2 estan ensamblados uno a otro, paralelos uno a otro, y permiten la circulaci6n de aire en su seno, globalmente en la direcci6n de la longitud L del intercambiador. El intercambiador 1 aqui descrito comprende un haz de seis tubos 2; naturalmente, este podria comprender un numero inferior o superior; se observa aqui que, en ciertos casos, la altura h del intercambiador 1 puede ser mayor que su anchura l, si el numero de tubos 2 es suficientemente grande.

Los tubos 2 disponen entre ellos canales 3 de circulaci6n de agua, a los cuales estan fijados, en este caso por soldadura fuerte, perturbadores 3' de la circulaci6n del agua entre los tubos 2. Una porci6n de perturbador 3' esta representada en la figura 4. En la figura 1, se ha representado igualmente solamente una porci6n de perturbador 3'; en este caso, los perturbadores 3' se presentan en forma de placas que se extienden sensiblemente en toda la superficie lateral de los tubos 2 (se habla, por superficie lateral, de la superficie de los tubos 2 definida por las dimensiones paralelas a la longitud L y a la anchura l del intercambiador 1), salvo en la proximidad de las extremidades (en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1) de los tubos 2, como se vera mas adelante. Por otra parte, cada perturbador 3' llena, en la direcci6n paralela a la altura h del intercambiador 1, todo el espacio del canal 3 de circulaci6n de agua en el cual esta montado, puesto que este esta unido por soldadura fuerte en cada lado a las superficies de los tubos 2 que definen el citado canal 3. Debera observarse que en este caso estan montados perturbadores 3' entre todos los tubos 2, pero igualmente entre los tubos 2 terminales y las paredes del carter 4, como se ve en la figura 6.

Los perturbadores 3' tiene una forma que crea turbulencias en la circulaci6n de agua que pasa a traves de ellos. En este caso, los perturbadores 3' se presentan en forma de una pared ondulada, formando estas ondulaciones angulos rectos y en las dos dimensiones (L, l) de la placa que forma el perturbador 3'. Dicho de otro modo, los perturbadores 3' presentan, tanto en la direcci6n paralela a la anchura l del intercambiador 1 como en la direcci6n paralela a la longitud L del intercambiador 1, elementos de pared almenados, estando las filas de elementos desplazadas una con respecto a otra. Por otra parte, en los elementos de pared estan previstos vaciados peri6dicamente; los motivos que definen la forma de los perturbadores 3' son peri6dicos. �o es necesario describir de modo mas preciso la estructura de los perturbadores 3', en la medida en que estos son bien conocidos por el especialista en la materia y que su estructura es bien visible en la figura 4. Entre los tubos 2 de circulaci6n de aire circula agua y su circulaci6n es perturbada por los perturbadores 3', lo que facilita los intercambios termicos con el aire a traves de las paredes de los tubos 2.

�omo se cit6 anteriormente, el intercambiador 1 comprende, en cada una de sus extremidades (en la dimensi6n de su longitud L), una carcasa de distribuci6n de aire. En el lado izquierdo (en las figuras), se trata de una carcasa 5 de distribuci6n de entrada de aire y, en el lado derecho, se trata de una carcasa (no representada) de distribuci6n de salida de aire. Las extremidades de los tubos 2 de circulaci6n de aire estan conectadas a las carcasas 5 de distribuci6n de aire, quedando asi el volumen interior de los tubos 2 en comunicaci6n fluidica con el volumen interior de las carcasas 5 de distribuci6n; dicho de otro modo, los tubos 2 desembocan en las carcasas 5. Las carcasas 5 de distribuci6n estan unidas a canalizaciones de un circuito de aire en el cual esta montado el intercambiador 1. El aire es

introducido en los tubos 2 por intermedio de la carcasa 5 de distribuci6n de entrada y es recogido a la salida de los tubos 2 por la carcasa de distribuci6n de salida.

Se va a describir la estructura de la carcasa 5 de distribuci6n de entrada. La posici6n y la forma de sus elementos se describen, por razones de simplificaci6n de la exposici6n, en posici6n montada de la carcasa 5 en el intercambiador

1. La carcasa de distribuci6n de salida (no representada) es en este caso semejante a la carcasa de entrada 5 y esta montada de manera simetrica; naturalmente, de acuerdo con otra forma de realizaci6n, estas pueden ser diferentes.

La carcasa 5 de distribuci6n de entrada comprende una placa colectora 10, cuya funci6n es mantener los tubos 2 en posici6n, guiar la circulaci6n de aire entre el volumen interior de la carcasa de distribuci6n 5 y los tubos 2 y bloquear la circulaci6n de agua hacia el volumen interior de la carcasa 5, al tiempo que impide que confluyan las circulaciones de aire y de agua; la placa colectora 10 es denominada generalmente por el especialista en la materia por el termino de colector 10. Debe observarse que el colector 10 de la carcasa de distribuci6n de salida es aqui identico al colector 10 de la carcasa de distribuci6n de entrada designada, en las figuras, por el mismo numero de referencia 10. La carcasa 5 comprende por otra parte una caja 11 de recogida de aire, o tapa 11, o caja colectora 11, que forma con el colector 10 el volumen de la carcasa 5. De modo mas preciso, refiriendose a la figura 10, el volumen de la carcasa 5 esta aqui formado por la caja colectora 11, el colector 10 y una porci6n de carter 4. En efecto, en la forma de realizaci6n representada en las figuras 1 a 10, el colector 10 queda fijado al carter 4 a una distancia d de la extremidad de la caja colectora 11 a su vez fijada al carter 4, como se vera mas adelante; debido a esto, el volumen de la carcasa 5 esta formado en parte por la porci6n de carter 4 que separa el colector 10 de la cajacolectora 11.

Refiriendose a la figura 5, el colector 10 se presenta en forma de una placa montada transversalmente a la longitud L del intercambiador 1 para recibir las extremidades de los tubos 2. El colector 10 esta perforado por una pluralidad de orificios 12, estando cada orificio 12 asociado a un tubo 2. �ada orificio 12 tiene una forma correspondiente a la secci6n de un tubo 2. �ada orificio 12 esta bordeado por paredes 13 o collarines 13 o rebordes 13 de refuerzo del colector 10. �ales collarines 13 permiten garantizar que las dimensiones de los orificios 12 son constantes y estan definidas; en efecto, los collarines 13 forman paredes reforzadas que definen (bordean) los orificios 12, es decir que estos forman medios de refuerzo de estos orificios 12.

Los collarines 13 cumplen por otra parte una funci6n de contenci6n de la extremidad de los tubos 2 que estan asociados a ellos. Estos collarines 13 se extienden globalmente perpendicularmente al plano global de la placa que forma el colector 10, paralelamente por tanto a la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1, estando dirigida la extremidad 27 en saliente de estos collarines 13 hacia el interior del intercambiador 1; dicho de otro modo, los collarines 13 de refuerzo y de contenci6n de los tubos 2 se extienden, a partir del colector 10, alrededor de los tubos 2, cuyas extremidades quedan encerradas por estos. En la figura 5, el colector 10 esta visto desde atras y sus collarines 13 se extienden hacia la parte delantera. La funci6n de los collarines 13 es mantener a los tubos 2 en posici6n; a tal efecto, las extremidades de los tubos 2 son deslizadas en el interior de estos collarines 13, que forman corredera para encerrarles; cada collarin 13 forma una superficie de contacto con la superficie terminal del tubo 2 que le esta asociado, permitiendo la uni6n de uno al otro por soldadura fuerte. Los tubos 2, unidos asi por soldadura fuerte a los collarines 13 que bordean los orificios 12 del colector 10, quedan fijados en posici6n.

�ada orificio 12 del colector 10 esta por otra parte provisto de una leng�eta 14 o tirante 14 o enlace 14 de refuerzo. Los tirantes 14 se extienden en la base de los collarines 13 de refuerzo y de contenci6n de los tubos 2, es decir en el lado opuesto a su extremidad 27 en saliente; asi los tirantes 14 se extienden en el lado exterior del intercambiador 1. En la forma de realizaci6n descrita, los tirantes 14 estan dispuestos en los orificios 12 del colector 10 aproximadamente en la cuarta parte de su dimensi6n paralela a la anchura l del intercambiador 1, en alternancia, de un orificio 12 a otro, a un lado y otro del colector 10 en esta dimensi6n. Gracias a la alternancia de los tirantes 14 a una y otra parte del colector 10, la funci6n de refuerzo que estos cumplen esta repartida y es homogenea en el colector 10.

Una funci6n de refuerzo de los tirantes 14 es garantizar la separaci6n de los collarines 13 que bordean a los orificios 12 para garantizar las dimensiones de los orificios 12, es decir para garantizar que todos los orificios 12 presenten la misma dimensi6n, de manera constante, en la direcci6n paralela a la altura h del intercambiador 1, y esto a pesar de la gran esbeltez de los collarines 13. Por esbeltez, se entiende la relaci6n entre la dimensi6n mayor de los collarines 13 (su dimensi6n paralela a la anchura l del intercambiador 1) y una de las dimensiones pequenas de los collarines 13 (su dimensi6n paralela al espesor h del intercambiador 1, o bien su dimensi6n paralela a la longitud L del intercambiador 1).

Asi, los collarines 13 y los tirantes 14 se completan para cumplir una funci6n de refuerzo del colector 10 y asi garantizar las dimensiones de sus orificios 12 y su estabilidad. Estos elementos 13, 14 se combinan tanto mas cuanto que los tirantes 14 son solidarios de los collarines 13, puesto que son monobloque con estos y se extienden a partir de su base.

�tra funci6n de los tirantes 14 es formar un tope para las extremidades de los tubos 2 deslizados entre los collarines 13 (se trata por tanto de un tope axial, en el eje de la longitud L del intercambiador 1). Asi, los tubos 2 son llevados a tope contra el colector 10 a nivel de los orificios 12, lo que significa que estos no atraviesan los orificios 12, sino que

son detenidos a nivel (enfrente) de los orificios 12 por los tirantes 14. En la figura 6 se ve una vista en corte de las extremidades de los tubos 2 deslizados en el interior de los collarines 13, a tope contra los tirantes 14 y unidos por soldadura fuerte a los collarines 13; este corte esta hecho en el plano VIVI de la figura 2, que es un plano que corta a una zona del colector 10 a nivel de tirantes 14.

Gracias a los tirantes 14, cada tubo 2 queda situado perfectamente a nivel del orificio 12 al cual esta asociado. �omo las dimensiones de los orificios 12 quedan fijadas de manera estable por los tirantes 14, no hay fluctuaciones notables, a lo largo de la periferia de la extremidad de un tubo 2, en la separaci6n entre la superficie exterior de esta extremidad y la superficie interior de los collarines 13 que la encierran; las citadas superficies (collarines 13 y extremidades de los tubos 2) pueden asi ser unidas una a otra por una soldadura fuerte de calidad, puesto que esta es regular. Ademas, es posible unir igualmente por soldadura fuerte los tubos 2, por su extremidad, a los tirantes 14; estos ultimos aumentan asi la superficie de soldadura fuerte disponible y por tanto la resistencia mecanica del intercambiador 1.

�aturalmente, son posibles otras reparticiones o disposiciones de los tirantes 14. Por ejemplo, los tirantes 14 pueden extenderse todos en la mitad de los orificios 12 del colector 10; en este caso, estos estan todos alineados. Por ejemplo todavia, cada orificio 12 puede comprender una pluralidad de tirantes de refuerzo 14. Por otra parte, pueden estar previstos otros medios de refuerzo, que igualmente cumplan una funci6n de tope para los tubos 2. En todos los casos, se comprende que los medios de refuerzo, y por tanto en este caso los tirantes 14, forman bien medios de refuerzo de un orificio 12 y no medios de separaci6n de dos orificios; cada orificio 12, con sus medios de refuerzo 14, esta asociado a un unico tubo 2; asi pues, no hay que confundir medios de refuerzo (tirantes 14) y medios de separaci6n de dos orificios 12. Por otra parte, en la hip6tesis en que el colector 10 comprenda una pluralidad de orificios alineados en su direcci6n paralela a la anchura del intercambiador 1, tales orificios estarian separados por medios distintos de los tirantes 14; en particular, y preferentemente, una parte de collarin de refuerzo y de contenci6n de los tubos se extenderia entre los orificios sucesivos en esta direcci6n l.

En las figuras 6 y 7 se ve la manera en que el colector 10 esta situado con respecto a los tubos 2 y por tanto la manera en que este cumple su funci6n, no solamente de mantenimiento de los tubos 2 en posici6n, sino igualmente de guia del aire entre el volumen de la caja colectora 11 y los tubos 2 y de bloqueo de la circulaci6n del agua hacia la caja colectora 11. En las formas de realizaci6n presentadas, el colector 10 esta contenido en el carter 4; dicho de otro modo, el carter 4 es un carter 4 de recepci6n de los elementos de intercambio 2, 2', 3, 3' y de los colectores 10.

Los tubos 2 son llevados a tope contra el colector 10 a nivel de los orificios 12, con sus paredes terminales unidas por soldadura fuerte a los collarines 13; las extremidades de los tubos 2 estan asi separadas una de otra por estos collarines 13; los espacios de separaci6n entre los tubos 2 sucesivos definen los canales 3 de circulaci6n del flujo de agua, en los cuales estan montados los perturbadores 3'. �omo los collarines 13 estan unidos por soldadura fuerte a las extremidades de los tubos 2 y llenan transversalmente (con respecto a la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1) todo el espacio entre ellos, estos collarines 13 impiden que el agua circule en el volumen de la caja colectora 11; ademas, estos collarines 13 impiden que el agua circule por el interior de los tubos 2.

Se va a describir todavia la estructura del colector 10 del intercambiador, para una mejor comprensi6n, refiriendose a la figura 16. En esta figura se ven representaciones en corte del colector 10, en un plano transversal a la anchura l del intercambiador 1 cuando el colector 10 esta montado. Dicho de otro modo, se trata de un corte en un plano que corta a los orificios 12 del colector 10 transversalmente a su mayor dimensi6n.

El colector 10 esta formado a partir de una placa plana metalica. Esta placa es embutida para formar los collarines 13 y es punzonada para formar los orificios 12 bordeados por los collarines 13. Los collarines 13 se presentan por tanto en forma de dobles paredes paralelas a la dimensi6n mayor l del colector 10, estando estas paredes dobles unidas por su extremidad libre 27. Los tirantes 14 se forman en el transcurso de la operaci6n de punzonado por nopunzonado de las zonas correspondientes a los tirantes 14. Los tirantes 14 forman asi parte integrante del colector 10 y, de modo mas preciso, son monobloques con este colector 10 y especialmente con sus collarines 13.

El borde periferico del colector 10 esta levantado para formar la garganta periferica 23 del colector 10 (esta garganta 23 esta asi formada entre el borde periferico y las paredes exteriores de los collarines 13). En la primera forma de realizaci6n del intercambiador 1 presentado refiriendose a las figuras 1 a 10, la garganta 23 no es explotada como tal, sino que el levantamiento del borde externo del colector 10 permite presentar una superficie 10' perpendicular al plano del colector 10 y que puede ser unida por soldadura fuerte a las superficies internas del carter 4. En el intercambiador 1 presentado refiriendose a las figuras 11 a 15, la garganta periferica 23 permite recibir a la junta de estanqueidad 21.

El plegado de los collarines 13 alrededor de su eje mayor garantiza que los collarines 13 no se retuerzan durante la formaci6n de los orificios 12 por punzonado de la placa. Por otra parte, se observa que, de acuerdo con una forma de realizaci6n no representada, los collarines plegados 13 pueden ser los unicos medios de refuerzo, sin que sea necesario prever tirantes 14.

En cada orificio 12, el tirante 14 se extiende entre collarines 13 opuestos a una y otra parte del orificio 12, manteniendo y garantizando asi la separaci6n entre estos collarines 13. �ormando los tirantes 14 parte integrante del colector 10, y siendo de modo mas particular monobloque con este, queda tanto mejor asegurada la rigidez del conjunto.

Gracias a los medios de refuerzo (collarines plegados 13 y/o tirantes 14), puede formarse un colector 10 con orificios 12 alargados, separados por paredes 13 de pequena anchura (correspondiente a una distancia entretubos pequena); de esta manera, los collarines 13 presentan una gran esbeltez. Asi pues, es posible asociar los orificios 12 a tubos 2 de secci6n aplanada y alargada. Esto permite tener una secci6n de paso de aire importante para un espesor h de los tubos 2 pequeno, y por tanto fabricar un intercambiador 1 con un buen caudal de aire a pesar de un volumen pequeno en la direcci6n de su espesor h; esto es particularmente ventajoso cuando el espacio ocupado por el motor en el cual debe estar montado el intercambiador 1 impone un limite al espesor h del intercambiador 1, que debe ser relativamente plano.

A titulo de ejemplo, presentando la placa que permite formar el colector 10 un espesor de aproximadamente 1 mm, se puede formar un colector 10 con orificios 12 de 100 mm por 7 mm u 8 mm aproximadamente, con un espacio entretubos de 2 mm a 3 mm. Los collarines 13 pueden ocupar un espacio (dimensi6n paralela a la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1) sensiblemente igual a 4 mm; asi, rebajando el espesor de los tirantes 14 (1 mm), los collarines 13 presentan una superficie util de contenci6n de la extremidad de los tubos 2 y de uni6n por soldadura fuerte con estos de aproximadamente 3 mm.

Los elementos de intercambios, a saber los tubos 2 con sus aletas 2' y los canales 3 con sus perturbadores 3', estan contenidos en un carter 4 de recepci6n. El carter 4 comprende una primera pared 15 y una segunda pared, estando conformadas estas paredes 15, 16 en L; dicho de otro modo, cada pared 15, 16 tiene una secci6n transversal (con respecto a la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1) en forma de L. �ada pared 15, 16 esta conformada en L por plegado alrededor de una arista 15', 16', para formar dos paneles (15a, 15b), (16a, 16b) perpendiculares uno al otro.

De modo mas preciso, cada pared 15, 16 comprende en este caso un panel grande 15a, 16a y un panel pequeno 15b, 16b. El panel grande 15a, 16a se presenta en forma de una placa rectangular de dimensiones sensiblemente iguales a la longitud L del intercambiador 1 y a su anchura l, mientras que el panel pequeno 15b, 16b se presenta en forma de una placa rectangular de dimensiones sensiblemente iguales a la longitud L del intercambiador 1 y a su altura h. Las nociones de paneles grande y pequeno son introducidas aqui para permitir una designaci6n distinta de cada uno de los paneles (15a, 15b), (16a, 16b) de cada pared 15, 16; se encuentra que, en la forma de realizaci6n presentada, en raz6n de las dimensiones relativas de la altura h y de la anchura l del intercambiador 1, un panel (15a, 15b) es mayor que el otro (16a, 16b), pero evidentemente si las proporciones entre estas dimensiones estuvieran invertidas, las nociones de paneles grande y pequeno se invertirian; en resumen, hay que comprender que estas nociones de grande y pequeno no son una exigencia o una limitaci6n para el intercambiador 1, sino que es mas simple designarlas asi porque este es el caso en esta ocasi6n.

Las canalizaciones de entrada 9 y de salida 8 de agua en el intercambiador 1 estan aqui conectadas a una misma cara del intercambiador 1. Asi, los orificios 6, 7 de conexi6n de estas canalizaciones 8, 9 son perforados en un mismo panel de una sola de las dos paredes 15, 16, en este caso en el panel pequeno 15b de la primera pared 15.

Las dos paredes 15, 16 son identicas con excepci6n de los orificios 6, 7 perforados en el panel pequeno 15b de la primera pared 15; en particular, sus formas exteriores son pues identicas. Debido a esto, se simplifica su fabricaci6n porque esta puede ser unificada, mientras que se facilita su almacenamiento, puesto que la forma exterior de la paredes 15, 16 las hace encajables una con otra. Asi, es posible que un unico utillaje fabrique el conjunto de las paredes en forma de L, de la cuales solamente la mitad esten subsiguientemente perforadas por orificios. Las paredes pueden entonces ser almacenadas facilmente y de manera 6ptima (en lo que concierne a su espacio ocupado), puesto que son simplemente encajadas y apiladas una sobre otra.

Para formar el carter 4 en su forma definitiva, las paredes 15, 16 son fijadas una a la otra alrededor de los elementos de intercambio 2, 2', 3, 3' y de los colectores 10; en este caso, estas son unidas por soldadura fuerte. A tal efecto, cada pared 15, 16 comprende, en la extremidad libre de su panel pequeno 15b, 16b, un borde levantado 15c, 16c, que es un borde 15c, 16c de fijaci6n al panel grande 16a, 15a de la otra pared 16, 15. Este borde levantado 15c, 16c se extiende perpendicularmente al panel pequeno 15b, 16b, a partir de una arista de plegado 15d, 16d por la cual este queda unido; esta arista de plegado 15d, 16d es paralela a la arista 15', 16' de plegado entre el panel grande y el pequeno (15a, 15b), (16a, 16b).

La orientaci6n de los bordes levantados 15c y 16c, aqui, perpendicularmente a los lados pequenos 15b, 16b y hacia el exterior permite una buena uni6n entre el carter 4 y los colectores 10. Se entiende hacia el exterior el hecho de que el o los bordes levantados 15c, 16c no esten aqui en contacto con los tubos 2. En el modo de realizaci6n ilustrado aqui, solo la arista o las aristas de plegado estan en contacto con los elementos de intercambio. Dicho todavia

de otro modo, el borde levantado 15c o 16c se extiende en este caso fuera del volumen definido por los elementos de intercambio 2, 2', 3, 3' y/o el colector 10.

Las paredes 15, 16 conformadas en L son puestas en posici6n alrededor de los elementos 2, 2', 3, 3' de intercambio de calor y de los colectores 10 en posiciones invertidas, dicho de otro modo pies contra cabeza; en esta posici6n, el borde levantado 15c, 16c del panel pequeno 15b, 16b de cada pared 15, 16 se apoya sobre la extremidad libre del panel grande 16a, 15a de la otra pared 16, 15. Los diferentes elementos de las paredes 15, 16 estan configurados para que la extremidad libre � paralela a la arista de plegado 15d, 16d � de cada borde levantado 15c, 16c se extienda a nivel de la extremidad libre del panel grande 16a, 15a contra la cual se apoya. En esta posici6n, las paredes 15, 16 del carter 4 son unidas entre si, por soldadura fuerte de las superficies de sus paneles (15a, 15b), (16a, 16b) en contacto una contra otra (bordes levantados 15c, 16c contra las extremidades de los paneles grandes 16a, 15a). Una vez fijadas las paredes 15, 16, los paneles (15a, 15b), (16a, 16b) de las paredes 15, 16 conformadas en L, forman las cuatro caras laterales del intercambiador 1 (se habla de caras laterales con respecto a la direcci6n de su longitud L).

Se observa aqui que, en la forma de realizaci6n descrita, el colector 10 queda fijado al carter 4 por soldadura fuerte. De modo mas preciso, la superficie exterior 10' que se extiende a lo largo de su periferia esta unida por soldadura fuerte a la superficie interna de los paneles (15a, 15b), (16a, 16b) de las paredes 15, 16.

La forma en L de las paredes 15, 16 facilita la colocaci6n del carter 4 alrededor de los elementos de intercambio 2, 2', 3, 3'. En efecto, es complicado alojar un haz de tubos en una pared conformada en U cuyas dimensiones esten ajustadas a la forma exterior del haz; en particular, hay que sostener el haz para que este se mantenga en posici6n, mientras que hay que deslizar este haz entre las paredes que forman los brazos de la U cuya forma tiene la pared, lo que es dificil porque es deseable que la holgura no sea demasiado importante entre ellos. En cambio, es muy simple situar una primera pared 15, 16 en contacto con dos de las caras del haz de tubos 2, y despues situar la segunda pared 16, 15 y finalmente unirlos por soldadura fuerte. En particular, para situar asi las paredes 15, 16, no es necesario sostener muy firmemente los tubos 2 y perturbadores 3' en posici6n, porque estos se situan ellos mismo bajo la acci6n de la segunda pared 16, 15 cuando esta es colocada. Ademas, no hay problema de holgura, puesto que no hay deslizamiento del haz entre paredes sino fijaci6n firme de las paredes 15, 16 contra el haz.

Gracias a la forma en L de las paredes 15, 16 del carter 4, los paneles 15a, 16a de las paredes 15, 16 paralelos a las caras laterales de los tubos 2 no presentan saliente fuera del volumen del intercambiador 1; dicho de otro modo, los paneles grandes 15a, 16a son planos y ningun elemento sobresale fuera de ellos en la direcci6n perpendicular a ellos. Esta caracteristica resulta del hecho de que, debido a la forma en L de las paredes 15, 16, la fijaci6n se hace a lo largo de superficies paralelas a los planos de estos paneles grandes 15a, 16a (las superficies de contacto entre los bordes levantados 15c, 16c de los paneles pequenos 15b, 16b y los paneles grandes 15a, 16a). Ahora bien, durante la uni6n por soldadura fuerte del intercambiador 1, el montaje de uni6n por soldadura fuerte, es decir el dispositivo que permite poner en practica esta uni6n por soldadura fuerte, comprende utillajes, por ejemplo prensas, que se apoyan sobre las caras del carter 4 paralelas a las caras laterales de los tubos 2 (aqui los paneles grandes 15a, 16a), porque las superficies de uni6n por soldadura fuerte de los tubos 2 a los perturbadores 3' son paralelas a ellas y por tanto conviene aplicar los esfuerzos perpendicularmente a estas superficies. �omo los paneles grandes 15a, 16a son planos, el contacto de los utillajes con ellos se simplifica porque los utillajes pueden ser puestos en contacto en toda la superficie de los paneles 15a, 16a, sin limitaciones de volumen.

El panel pequeno 15a, 16a de cada pared 15, 16 comprende un hundimiento 15e, 16e o cubeta 15e, 16e en su parte central. Este hundimiento 15e, 16e es obtenido por embutici6n de la pared 15, 16. Este embutido 15e, 16e esta dispuesto para entrar en contacto con los cantos de los tubos 2 para ser unido por soldadura fuerte a estos; de modo mas preciso, su superficie interna es la que queda unida por soldadura fuerte a los cantos de los tubos 2. Por canto de los tubos 2, se comprende su pared que se extiende en el plano definido por la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1 y la direcci6n del espesor h (la altura h) del intercambiador 1. La funci6n de esta uni6n por soldadura fuerte es impedir la circulaci6n de agua por el exterior de los canales 3 de circulaci6n de agua dispuestos entre los tubos 2 y por tanto garantizar que el agua circula unicamente a lo largo de las superficies de las paredes laterales de los tubos 2, para permitirles intercambiar un maximo de calor con el aire que circula por el interior de los tubos 2. Asi, la uni6n por soldadura fuerte de los hundimientos 15e, 16e del carter 4 fuerza el agua a circular entre los tubos

2. Ademas, esta uni6n por soldadura fuerte aumenta la resistencia mecanica global del intercambiador 1.

La formaci6n de tal hundimiento 15e, 16e en las paredes 15, 16 esta facilitada por la forma en L de estas paredes 15, 16, porque esto permite un acceso facil, para utillajes, desde los dos lados de cada panel (15a, 15b), (16a, 16b).

Las superficies interiores (15f, 15f'), (16f, 16f') � en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1 � del panel pequeno 15b, 16b de cada pared 15, 16, a una y otra parte del hundimiento 15e, 16e, se extienden a distancia de los cantos de los tubos 2. Asi, a nivel de sus porciones terminales (15f, 15f'), (16f, 16f'),las paredes 15, 16 disponen con los cantos de los tubos 2 un volumen V (misma referencia para todos los volumenes concernidos); tales volumenes V estan dispuestos, en las dos extremidades del intercambiador 1, a una y otra parte de los tubos 2. Estos volumenes V estan en comunicaci6n fluidica con el conjunto de los canales 3 de circulaci6n de agua. Los orificios 6, 7 de

conexi6n a las canalizaciones 8, 9 del circuito de agua estan dispuestos en estas porciones terminales (15f, 15f'), (16f, 16f') de los paneles pequenos 15b, 16b de las paredes 15, 16, es decir en porciones distintas de los hundimientos 15e, 16e; asi, el agua llega al intercambiador 1 o sale de este por un volumen V en comunicaci6n con el conjunto de los canales 3 de circulaci6n de agua. Ademas, la presencia de estos volumenes V permite, como se ve en la figura 8, disponer un espacio suficiente para el montaje de los colectores 10 en cada extremidad del intercambiador

1. Se observa aqui incidentalmente que la figura 8 es una vista en corte hecha en el interior de un tubo 2; se ven elementos paralelos uno a otro: se trata de las paredes de las aletas 2' de perturbaci6n del flujo de aire.

Gracias a la disposici6n de las paredes 15, 16 y de sus hundimientos 15e, 16e con respecto a los tubos 2, el intercambiador 1 es alimentado de agua por el orificio 7 conectado a la canalizaci6n de entrada de agua 9 y el agua circula por el volumen V dispuesto en la proximidad de este orificio 7, lo que le permite repartirse en todos los canales 3 de circulaci6n de agua. El agua circula por estos canales 3 y no puede circular por encima de los cantos de los tubos 2, puesto que estos ultimos estan unidos por soldadura fuerte a las superficies internas de los hundimientos 15e, 16e de los paneles pequenos 15b, 16b de la paredes 15, 16; dicho de otro modo, el agua queda confinada en los canales 3 dispuestos entre los tubos 2, lo que optimiza los intercambios termicos entre el agua y el aire que circula por el interior de los tubos 2. El agua es recogida a la salida en el volumen V dispuesto en la proximidad del orificio 6 conectado a la canalizaci6n de salida de agua 8 y el agua es evacuada por esta canalizaci6n 8.

De hecho, los hundimientos 15e, 16e unidos por soldadura fuerte a los cantos de los tubos 2 participan en la formaci6n de los canales 3 de circulaci6n de agua.

Se observa incidentalmente que el agua circula igualmente por los volumenes V dispuestos por las extremidades 16f, 16f' del panel pequeno 16b de la segunda pared 16; estos volumenes V pueden garantizar la buena repartici6n del agua pero no son necesarios; estos se disponen sobre todo con fines de ahorro de costes de fabricaci6n y para facilitar su almacenamiento, es preferible que las paredes 15, 16 conformadas en L sean de formas exteriores rigurosamente identicas; asi, ciertos elementos pueden ser superabundantes, pero son conservados para aprovecharse de la identidad de forma exterior de las paredes 15, 16.

Las porciones terminales (15f, 15f'), (16f, 16f') de las paredes 15, 16 estan realzadas con respecto al hundimiento 15e, 16e correspondiente, aqui en toda su superficie. �aturalmente, la extensi6n (en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1) de estas porciones terminales (15f, 15f'), (16f, 16f') puede variar. Asimismo, su forma puede variar; por ejemplo, las porciones terminales pueden ser de forma c6nica alrededor del orificio 6, 7 de recepci6n de una canalizaci6n 8, 9; en estos casos, preferentemente, las porciones terminales 16f, 16f' no perforadas tienen la misma forma, por las razones de identidad de forma exterior de las paredes 15, 16 explicadas anteriormente.

Preferentemente, los perturbadores 3' montados en los canales 3 de circulaci6n de agua no se extienden, en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1, hasta la extremidad de los tubos 2 y por tanto hasta los colectores

10. Asi, queda dispuesto un volumen de recogida de agua sin perturbadores 3'.

Se va a describir una caracteristica particular de las paredes 15, 16. En la figura 7 se ve que, en la proximidad de la zona de contacto entre el borde levantado 15c, 16c del panel pequeno 15b, 16b de cada pared 15, 16 y el panel grande 16a, 15a de la otra pared 16, 15, hay una zona en la que existe una holgura J con la esquina del colector 10 (estas dos holguras diagonalmente opuestas en el intercambiador 1 estan designadas por la misma referencia J). Se observa que no hay tal holgura a nivel de las aristas de plegado 15', 16' entre los paneles pequenos y grandes (15b, 16b), (15a, 16a) de las paredes 15, 16, en la medida en que la superficie interior de esta arista de plegado 15', 16' se adapta en este caso a la superficie exterior de la esquina correspondiente del colector 10.

Debido a la existencia de estas holguras J, existe un riesgo de fuga de agua a nivel de ellas. Esta es la raz6n por la cual cada pared 15, 16 comprende, en la proximidad de cada una de las esquinas libres de su panel grande 15a, 16a, una porci6n de estanqueidad P (todas las porciones de estanqueidad del intercambiador 1 estan designadas por la misma referencia P). �ada porci6n de estanqueidad P se presenta en forma de una porci6n que sobresale de la superficie interior del panel grande 15a, 16a de la pared 15, 16 en direcci6n a los tubos 2; esta porci6n en saliente P tiene la forma de una cuna o de un aler6n. �al porci6n P en saliente puede ser embutida en la pared 15, 16 posteriormente a su fabricaci6n, o ser formada directamente durante la fabricaci6n de la pared 15, 16.

La figura 9 permite comprender bien el posicionamiento y por tanto la funci6n de esta porci6n de estanqueidad P. Se ve claramente que la porci6n de estanqueidad P entra en contacto con la superficie exterior de la esquina del colector 10 y con la superficie enfrentada de la arista de plegado 16d del borde levantado 16c del panel pequeno 16b de la segunda pared 16. Las diferentes piezas quedan unidas por soldadura fuerte a nivel de estas zonas de contacto, lo que hace desaparecer la holgura J a su nivel e impide cualquier circulaci6n de agua. Las porciones de estanqueidad P no estan muy extendidas en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1 porque es suficiente que estas esten presentes en la proximidad de los colectores 10 para evitar las fugas de agua. Asi, las porciones de estanqueidad P estan dispuestas para rellenar una holgura J, a nivel de la zona de fijaci6n de la pared 15, 16 a la cual pertenecen con la otra pared 16, 15, entre estas paredes 15, 16 y los colectores 10. Es evidente que lo que se describe en esta apartado se aplica a las cuatro porciones de estanqueidad P del intercambiador 1.

En la figura 17 se ha representado una pared 15 en L de acuerdo con una forma de realizaci6n particular. Esta pared 15 comprende un solo orificio 6 de conexi6n a una canalizaci6n de agua 8, en este caso la canalizaci6n 8 de salida de agua; este orificio 6 esta, igual que el precedente, dispuesto en la proximidad de una extremidad del panel pequeno 15b de la pared 15. La otra canalizaci6n de agua (la canalizaci6n de entrada 9) esta en este caso conectada a un orificio dispuesto en la otra pared en L (no representada); esta igualmente esta dispuesta en su panel pequeno y en su extremidad opuesta a la de la pared 15 representada en la figura 17.

Se observa que la pared 15 de la figura 17 comprende dos agrandamientos E, en la direcci6n de la altura hdel intercambiador 1, dispuestos en la proximidad de cada extremidad de su panel grande 15a. Esos agradamientos E estan aqui formados por embutici6n de la pared 15. Estos estan previstos en el caso en que las dimensiones del colector 10 sean mayores, en la direcci6n de la altura h del intercambiador 1, que la dimensi6n de los paneles pequenos 15b de las paredes 15 en L; se trata por tanto de agrandamientos E (o embutidos E) de alojamiento del colector 10. Estos embutidos E presentan una ventaja suplementaria: en la medida en que estos alojan a los colectores 10 en la direcci6n de la altura h del intercambiador 1, estos forman un tope en la dimensi6n de la longitud L del intercambiador 1; asi, estos forman medios de mantenimiento axial (en esta direcci6n L) de los colectores 10 y por tanto del conjunto de los elementos de intercambio 2, 2', 3, 3' durante la uni6n por soldadura fuerte del conjunto de los elemento del intercambiador 1 (si estos estan unidos por soldadura fuerte).

Se observa que tales agrandamientos E pueden estar previstos en paredes de acuerdo con la forma de realizaci6n de las figuras 1 a 10 o con la forma de realizaci6n de las figuras 1 a 15. Lo mismo ocurre con la presencia de un solo orificio 6 de conexi6n a una canalizaci6n de agua, y esto independientemente de la presencia o no de agrandamientos E. En efecto, la diferencia entre las formas de realizaci6n de las figuras 1 a 10 y de las figuras 11 a 15 consiste en su modo de fijaci6n a las carcasas de distribuci6n de fluido.

Se va a describir ahora la fijaci6n de la caja colectora 11 al intercambiador 1. �o se describira la fijaci6n de la caja colectora (no representada) situada en el lado derecho del intercambiador 1, pero naturalmente es totalmente similar.

La caja colectora 11 es mantenida directamente por el carter 4 del intercambiador 1. Se senalara que en los modos de realizaci6n ilustrados aqui, la caja colectora 11 esta mantenida en el interior del carter 4. En otras palabras, aqui, el carter 4 recubre al menos en parte a la caja colectora 11. De modo mas particular, el carter 4 envuelve a la parte de la caja colectora 11 situada en la proximidad (vease en contacto) con el colector 10.

En la forma de realizaci6n de las figuras 1 a 10, la caja colectora 11 es metalica y el carter 4 y la caja 11 estan unidas una a otra por soldadura fuerte, como se ve por ejemplo en la figura 3; la caja 11 puede estar formada por ejemplo de aluminio. A tal efecto, el borde terminal de la caja 11 destinado a ser unido por soldadura fuerte al carter 4 comprende un resalte 17 que sirve de tope a las extremidades (en el sentido de la longitud L) de las paredes 15, 16 del carter 4. El resalte 17 esta dispuesto para presentar una superficie de apoyo de forma complementaria a la forma de la extremidad de las paredes 15, 16 a las cuales queda unida la caja 11 por soldadura fuerte, para que haya continuidad de la superficie exterior del intercambiador 1 entre las paredes 15, 16 del carter 4 y la caja colectora 11. El resalte 17 se extiende preferentemente en toda la periferia del borde de la caja colectora 11. La uni6n por soldadura fuerte entre el carter 4 y la caja 11 es asi facil de poner en practica.

El hecho de que la caja 11 este fijada directamente al carter 4 reduce el volumen del intercambiador 1. En efecto, el colector 10 esta asi contenido en el interior del volumen del carter 4 y no sobresale de este; dicho de otro modo, las dimensiones totales del intercambiador 1 quedan determinadas por las dimensiones del carter 4. Resulta asi una buena optimizaci6n del caudal de fluido que circula por el intercambiador 1 con respecto al espacio que este ocupa. En efecto, cualquiera que sea la configuraci6n de la fijaci6n de la caja colectora 11 al intercambiador 1 (directamente al carter o por intermedio del colector como en la tecnica anterior), la secci6n maxima de circulaci6n de todos los fluidos queda siempre embridada por las dimensiones del carter 4, puesto que la circulaci6n de todos los fluidos se hace en el interior del carter 4. En la medida en que la caja 11 este fijada directamente al carter 4, el espacio ocupado ligado a esta uni6n esta igualmente limitado al espacio ocupado por el carter 4; asi el espacio total ocupado por el intercambiador 1 corresponde al espacio ocupado por el carter 4, que esta directamente relacionado con la secci6n de circulaci6n de los fluidos; el volumen esta por tanto optimizado, puesto que este es minimo para una secci6n de paso de fluidos dada.

En la figura 10 se observa que la distancia d que separa la extremidad de la caja colectora 11 y el colector 10, no es nula. De acuerdo con una realizaci6n, la caja colectora 11 puede ser asi, no unida por soldadura fuerte, sino por soldadura por fusi6n a las paredes 15, 16 del carter 4; esto es posible porque, debido a la citada distancia d, la soldadura por fusi6n no corre el riesgo de arrastrar la fundici6n de la soldadura fuerte de los tubos 2 al colector 10.

Se observa que el colector 10 es mantenido igualmente por el carter 4, en este caso por uni6n por soldadura fuerte a lo largo de las paredes externas 10' de su borde periferico.

Refiriendose a las figuras 11 a 15, se describe un intercambiador 1 que no esta comprendido en la invenci6n. Este ejemplo es muy similar a la forma de realizaci6n preferente y por este motivo, para simplificar la descripci6n, las referencias utilizadas para los elementos del intercambiador de las figuras 11 a 15 de estructura o de funci6n identica, equivalente o similar a las de los elementos del intercambiador de las figuras 1 a 10 son las mismas. Por otra parte, no se realiza de nuevo el conjunto de la descripci6n del intercambiador de las figuras 1 a 10, aplicandose esta descripci6n al intercambiador de las figuras 11 a 15 cuando no haya incompatibilidades. Solamente se describiran las diferencias notables, estructurales y funcionales.

El intercambiador 1 de las figuras 11 a 15 presenta la particularidad siguiente: la caja colectora 11 (de la que solamente es visible la porci6n terminal) de la carcasa de distribuci6n 5, mantenida directamente por el carter 4, esta fijada a este, no por soldadura fuerte o soldadura por fusi6n como se describi6 anteriormente, sino por engarzado.

A tal efecto, las extremidades (en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1) de las paredes 15, 16 comprenden patas 18 de engarzado de la caja colectora 11. En este caso, los dos paneles (15a, 15b), (16a, 16b) de cada pared 15, 16 comprenden, en cada una de sus extremidades, patas de engarzado 18; los bordes terminales de cada panel (15a, 15b), (16a, 16b) comprenden en este caso, cada uno, tres patas de engarzado 18 uniformemente repartidas en el borde considerado; las patas de engarzado 18 de los paneles grandes 15a, 16a son de mayores dimensiones que las patas de engarzado 18 de los paneles pequenos 15b, 16b.

El borde terminal de la caja colectora 11 que esta destinado a entrar en contacto con las paredes 15, 16 del carter 4 comprende un reborde 19 de apoyo de las patas de engarzado 18; este reborde 19 forma una garganta de recepci6n de las patas de engarzado 18. Las patas de engarzado 18 del carter 4 son curvadas para ser engarzadas en la garganta de recepci6n de la caja colectora 11 y asi mantenerla directamente. Las patas 18 del carter 4 cooperan por tanto con una superficie de la caja colectora 11 (la superficie de la garganta del reborde 19) para el mantenimiento de la caja 11.

En este ejemplo, el colector 10 es mantenido igualmente por el carter 4. A tal efecto, los paneles (15a, 15b), (16a, 16b) de las paredes 15, 16 del carter 4 comprenden topes 20, en este caso formados por embutici6n de los paneles (15a, 15b), (16a, 16b). Estos topes 20 sobresalen hacia el interior de la superficie interna de los paneles (15a, 15b), (16a, 16b). Refiriendose a la figura 15, el borde externo del colector 10 queda acunado, es decir puesto a tope a una y otra parte (en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1), entre el reborde 19 de la caja colectora 11 y los topes 20 de las paredes 15, 16 del carter 4. Dicho de otro modo, el reborde 19 de la caja colectora 11 y el colector 10 son mantenidos en posici6n entre los topes 20 y las patas de engarzado 18 de las paredes 15, 16 del carter 4; asi, por el efecto del engarzado, las patas 18 ejercen una tensi6n sobre la caja colectora 11 y el colector 10, a los que bloquean en posici6n entre ellos y los topes 20. En este caso, estan previstos dos topes 20 en la proximidad de la extremidad de cada panel (15a, 15b), (16a, 16b) de cada pared 15, 16.

De acuerdo con este ejemplo, entre el borde terminal 22 del borde de la caja colectora 11 y una garganta 23 dispuesta en la periferia del colector 10 esta insertada una junta de estanqueidad 21; esta garganta 23 se extiende en toda la periferia del borde colector 10; esta presenta una secci6n en forma de U cuya abertura esta vuelta hacia el lado de la caja colectora 11. Esta junta 21 permite asegurar la estanqueidad al aire entre la caja colectora 11 y el colector 10. Esta pata esta formada de elast6mero.

Se observa incidentalmente que la vista de la figura 15 es un corte en un plano situado, a nivel de un tope 20, entre dos collarines 13. Esta es la raz6n por la cual se ve, en esta figura, un espacio en el lado interno de la junta de estanqueidad 21. Este espacio solamente esta presente entre los collarines 13 y en las otras figuras se ve que la junta 21 esta por otra parte bien aplastada en la garganta 23 del colector 10, cumpliendo asi correctamente su funci6n de estanqueidad.

De acuerdo con un ejemplo alternativo, la estanqueidad entre la caja colectora 11 y el colector 10 al cual esta esta fijada es asegurada por una uni6n por soldadura fuerte. A tal efecto, el canto terminal 22 del borde de la caja colectora 11 se une por soldadura fuerte directamente a la garganta 23. Se obtiene asi un intercambiador 1 con el carter 4 engarzado en la caja colectora 11, estando esta ultima unida por soldadura fuerte al colector 10. Dicho de otro modo, los medios de estanqueidad entre el colector 10 y la caja colectora 11 comprenden una uni6n por soldadura fuerte.

El intercambiador 1 con su carter 4 engarzado a su caja colectora 11 presenta todas las ventajas, enunciadas anteriormente en relaci6n con la primera forma de realizaci6n en la que estos estan unidos por soldadura fuerte, ligadas al mantenimiento de la caja colectora 11 directamente por el carter 4. Este presenta ademas todas las ventajas ligadas a la fijaci6n por engarzado. En particular, es posible prever una caja colectora 11 formada de material plastico, lo que no es posible en el marco de una fijaci6n por soldadura fuerte o soldadura por fusi6n, para las cuales la caja 11 debe ser metalica; naturalmente, la fijaci6n de la caja colectora 11 al carter 4 por engarzado puede ser puesta en practica igualmente con una caja metalica 11.

Se observa que tal engarzado de la caja colectora 11 por el carter 4 presenta una ventaja suplementaria sobre los engarzados, conocidos por la tecnica anterior, entre un colector y una caja colectora: el espesor de las paredes 15, 16 del carter 4 de un intercambiador 1 es generalmente mayor que el espesor de la pared que forma su colector 10 (por ejemplo 1 mm para la pared del colector 10 contra 2 mm para la pared del carter 4); esto es tanto mas cierto

5 para un colector 10 metalico, por ejemplo de aluminio, que ha recibido ya un tratamiento termico para su uni6n por soldadura fuerte a los otros elementos, habiendo debilitado el citado tratamiento su resistencia mecanica. �omo la fijaci6n por engarzado es hecha directamente por el carter 4, esta es mas rigida y no corre el riesgo de deformarse. Ademas, el colector 10 no queda solicitado y por tanto no corre el riesgo de deformarse.

El funcionamiento del intercambiador 1 es el siguiente (este se describe de modo sucinto por ser bien conocido por

10 el especialista en la materia). Se alimenta aire a nivel de la carcasa 5 de distribuci6n de entrada de aire, que circula por el interior de los tubos 2 (siendo perturbada esta circulaci6n por las aletas 2') y sale del intercambiador 1 por la carcasa (no representada) de distribuci6n de salida de aire. Por otra parte, el intercambiador es alimentado de agua por la canalizaci6n 9 de entrada de agua, que circula por los canales 3 de circulaci6n de agua (siendo perturbada esta circulaci6n por los perturbadores 3') y sale del intercambiador 1 por la canalizaci6n 8 de salida de agua. Las

15 circulaciones de aire y de agua se hacen en sentido contrario en la direcci6n de la longitud L del intercambiador 1, se habla de intercambiador de calor "en contracorriente"; la eficacia de un intercambiador 1 de este tipo es muy buena.

El intercambiador de calor 1 ha sido descrito en relaci6n con aire que circula por sus tubos 2 y agua que circula entre los tubos a traves de los perturbadores 3'. Es evidente que esto podria estar invertido, es decir agua por el interior de los tubos, aire entre los tubos. Por otra parte, podria tratarse de aire en los dos casos o de agua en los dos ca

20 sos, o de otros fluidos.

Las diferentes caracteristicas descritas anteriormente, de los diferentes elementos del intercambiador pueden ser combinadas o estar previstas independientemente una de otra, cuando sea compatible.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

   1. Intercambiador de calor que comprende elementos (2, 2') de intercambio y de circulaci6n de fluido, al menos una caja (11) de recogida de fluido en la cual desembocan los elementos de intercambio (2, 2'), al menos una placa colectora (10) de mantenimiento de los elementos de intercambio (2, 2') y un carter (4) de recepci6n de los elemen

   5 tos de intercambio (2, 2'), estando mantenida directamente la caja (11) de recogida de fluido por el carter (4) y estando la caja de recogida (11) y el carter (4) unidos por soldadura por fusi6n o por soldadura fuerte, caracterizado porque la caja (11) comprende una porci6n terminal (17) de forma complementaria de la forma de una extremidad del carter (4) a la cual queda unida por soldadura por fusi6n o por soldadura fuerte, para asegurar una continuidad de la superficie exterior del intercambiador.

   10 2. Intercambiador de acuerdo con la reivindicaci6n 1, en el cual la placa colectora (10) queda mantenida igualmente por el carter (4).

2. 3.

   Intercambiador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2 en el cual el carter (4) comprende dos paredes (15, 16) conformadas en L.

3. 4.

   Intercambiador de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que comprende medios de estanqueidad

   15 entre la caja de recogida de fluido (11) y la placa colectora (10), por ejemplo una junta de estanqueidad (21) o una uni6n por soldadura fuerte entre la caja de recogida (11) y la placa colectora (10).