ES2291567T3 - Secador para condensador de medio refrigerante. - Google Patents

Abstract

Secador para un circuito de medio refrigerante, en particular para instalaciones de climatización de vehículos automóviles, en el que el secador está formado como una pieza moldeada por inyección (1), cuya masa contiene esencialmente tres componentes, es decir un polímero (4), un formador de canales y un tamiz molecular (6), estando moldeada la pieza por inyección formada de manera cilíndrica hueca y presentando sobre su perímetro unas aberturas (3) para el acceso del medio refrigerante desde fuera.

Description

Secador para condensador de medio refrigerante.

La presente invención se refiere a un secador para un circuito de medio refrigerante, en especial para instalaciones de climatización de vehículos automóviles, así como a un colector con un secador de este tipo y un cambiador de calor con un colector de este tipo. Un secador de este tipo se dio a conocer mediante el documento DE-A 197 12 174 de la solicitante. La invención se refiere también a la utilización de un producto polímero conocido bajo la marca CSP Technologies.

Las instalaciones de climatización de vehículos automóviles se hacen funcionar con un medio refrigerante (R134a) el cual, por ejemplo, como consecuencia de faltas de estanqueidad en el sistema, absorbe humedad (H_{2}O) después de un tiempo de funcionamiento determinado. Este agua en el medio refrigerante es indeseada y es extraída por ello mediante un secador, el cual está dispuesto o bien en un colector separado o un colector integrado con el condensador. Mediante el documento DE-C 42 38 853 de la solicitante se dio a conocer un así llamado módulo de condensador en el cual el colector está integrado en el condensador y en el cual se aloja un cartucho de secador o un así llamado saquito de secado. El cartucho de secador consta de un recipiente de plástico perforado, el cual está relleno de granulado de secador, por ejemplo de tamiz molecular. El saquito de secador comprende un tejido o material no tejido, permeable para el medio refrigerante, y está asimismo relleno con granulado de secador.

Un cartucho de secador similar se dio a conocer mediante el documento DE-A 197 12 714 de la solicitante: consta de un recipiente de plástico de tipo jaula, el cual está revestido con un tamiz y que acoge en sí asimismo granulado de secador en forma de una carga. Para que el granulado no esté sometido, durante el funcionamiento en el vehículo automóvil, a un desgaste excesivamente fuerte, el relleno de granulado es comprimido mediante un disco cargado con resorte, el cual se puede mover dentro del recipiente de plástico. Las formas de realización de secador para circuitos de medio refrigerante conocidas están relacionadas, en cuanto a su fabricación y conexión así como su posicionamiento en el colector, con una cierta complejidad de fabricación y con mayores costes.

El documento US-A-4 013566 da a conocer un secador el cual está formado como pieza moldeada por inyección cilíndrica hueca y que contiene un polímero y un tamiz molecular.

La presente invención se plantea el problema de reducir un secador del tipo mencionado al principio en cuanto a su complejidad de fabricación y sus costes.

Este problema se resuelve mediante las características de la reivindicación 1. El secador es fabricado, al mismo tiempo, como una pieza de plástico moldeada por inyección a partir de una masa en sí conocida, como esencialmente a partir de un polímero, un así llamado formador de canales y un tamiz molecular. El tamiz molecular cumple la función del secado, es decir de la deshidrogenación del medio refrigerante. El formador de canales da lugar a que se formen canales en la masa de polímero. Por consiguiente, el medio refrigerante tiene acceso desde fuera al tamiz molecular y puede ser secado. La ventaja de esta secador consiste en que están reunidas dos funciones en una pieza moldeada por inyección, es decir la del recipiente y la del secador, debido a que la masa de polímero aloja en sí el secador y por consiguiente actúa casi como recipiente. Se suprime con ello el proceso de llenado del granulado de secador incluido la obturación del recipiente con un cierre cargado con resorte y, además, se suprime el recipiente mismo. La totalidad del secador se fabrica, como pieza de moldeo por inyección de forma discrecional, con plástico como, por ejemplo, con el material usual en el comercio comercializado con la marca "CSP Technologies".

La pieza moldeada por inyección es adaptada a la forma interior del colector del circuito de medio refrigerante. Al mismo tiempo, la pieza moldeada por inyección puede estar formada maciza o también como cuerpo hueco - debe proporcionar únicamente suficiente material de secador (tamiz molecular) para el secado del medio refrigerante. Esta pieza moldeada por inyección puede estar dispuesta también en un lugar discrecional en el colector y estar fijada por ejemplo mediante dispositivos de apriete. La superficie exterior de la pieza moldeada por inyección es dotada con aberturas, mediante las cuales el medio refrigerante obtiene un mejor acceso al "sistema de canales" con el tamiz molecular almacenado. Puede ser ventajosa una ampliación de la superficie de la pieza moldeada por inyección la cual se consigue, por ejemplo, mediante elevaciones y/o depresiones tales como concavidades, ranuras, acanaladuras y similares. En sección transversal la pieza moldeada por inyección puede tener, por ejemplo, una estructura en forma de espina de pescado.

La solución del problema mencionado más arriba consiste también en la utilización de un producto polímero conocido, el cual es conocido y se comercializa bajo la marca CSP Technologies. La nueva utilización de este producto consiste en que es procesado como pieza de moldeo por inyección en una máquina de inyección de plástico y que es utilizado como secador para la deshidrogenación de medio refrigerante de una instalación de climatización. La masa de polímero se utiliza por consiguiente como portador amorfo del tamiz molecular o del material de secador.

De acuerdo con una forma de realización preferida el secador según la invención se puede conectar con una unidad filtrante, de manera que se filtra también un medio refrigerante que circule a través o alrededor del secador. La conexión es al mismo tiempo, por ejemplo, una conexión enchufada, una conexión de clip, una conexión por adhesión u otra conexión cualquiera. De forma especialmente preferida, el secador forma una unidad constructiva con la unidad filtrante.

En ambos casos se ha reducido la complejidad de montaje dado que, en lugar de dos piezas constructivas, es decir secador y filtro, hay que montar únicamente un grupo de piezas constructivas, es decir una pieza constructiva en un circuito de medio refrigerante. La unidad filtrante puede presentar al mismo tiempo, por ejemplo, una red de malla fina, con la cual se filtran, como con un filtro, cuerpos extraños del medio refrigerante.

En una realización ventajosa el secador según la invención es insertado en un colector para un medio refrigerante en un circuito cerrado, de manera que el medio refrigerante que circula a través del colector puede ser secado, es decir, que se puede retirar agua al medio refrigerante. Mediante un elemento de filtro, dispuesto en la dirección de circulación antes o después del secador, como por ejemplo un tamiz, el medio refrigerante puede ser filtrado, en caso necesario, adicionalmente, con lo cual el colector reúne en sí varias funciones.

De acuerdo con otra forma de realización ventajosa el colector con el secador según la invención es insertado de tal manera en un cambiador de calor con tubos, nervios y dos cabezales que un medio refrigerante, que circula a través del cambiador de calor, circula antes, durante o a continuación a través de colector. Al mismo tiempo el cambiador de calor está formado en especial como condensador. Los cambiadores de calor de este tipo se han dado a conocer por el documento DE 42 38 853 C2.

En el dibujo están representados ejemplos de formas de realización de la invención y se describen a continuación con mayor detalle. En el dibujo:

la Fig. 1 muestra una pieza moldeada por inyección como secador,

la Fig. 2 muestra un detalle X de una sección II-II a través de la pieza moldeada por inyección,

la Fig. 3 muestra una disposición de una pieza moldeada por inyección en un colector de un módulo de condensador, y

la Fig. 4 muestra otra disposición de una pieza moldeada por inyección en un colector.

La Fig. 1 muestra una pieza moldeada por inyección 1, la cual actúa como secador en el circuito de medio refrigerante de una instalación de climatización de vehículo automóvil no representada. Esta pieza moldeada por inyección 1 está fabricada como cilindro macizo, mediante moldeo por inyección, a partir de una mezcla de plástico especial, la cual se explica más abajo. En su zona superior e inferior la pieza moldeada por inyección 1 presenta distanciadores 2 de tipo talón, distribuidos a lo largo del perímetro, los cuales sirven para la fijación en una carcasa no representada aquí. Sobre la superficie exterior de la pieza moldeada por inyección 1 cilíndrica están previstas unas aberturas 3, las cuales posibilitan un mejor acceso del medio refrigerante a la estructura interior del secador
1.

La masa de esta pieza moldeada por inyección 1 es porosa, estando hecho del portador, el cual da lugar también a la resistencia, de un polímero. El plástico en forma de polímero está surcado por un gran número de canales, los cuales son generados durante la fabricación por un así llamado formador de canales. En estos canales está almacenado como tercer componente un tamiz molecular en forma de partículas. Una mezcla de plástico de este tipo es conocida, como producto de uso en el comercio, bajo la marca CSP Technologies.

La Fig. 2 muestra, en representación ampliada, un detalle X de una sección en el plano II-II a través de la masa de la pieza moldeada por inyección 1 - en una representación esquemática fuertemente simplificada. Una sustancia portadora 4 (rayada cruzada) comprende un polímero, el cual está surcado por canales 5. Estos canales son generados durante el proceso de fabricación, mediante la adición de un formador de canales. En los canales 5 están almacenadas partículas 6 (rayadas) aproximadamente en forma de dado, las cuales son designadas como tamiz molecular y que constan de un material de secador conocido. Este tamiz molecular 6 está, por lo tanto, en condiciones de absorber la humedad contenida en el medio refrigerante.

La Fig. 3 muestra una sección de un condensador de medio refrigerante 10 con un tubo colector 11 y un colector 12 integrado, el cual está representado en parte como vista y en parte seccionado, es decir, permite una mirada al interior a través de una ventana 13. El colector 12 está conectado, de forma conocida, a través de las dos aberturas de derrame 14, 15, con el tubo colector 11, de manera que el colector 13 es atravesado, durante el funcionamiento de la instalación de climatización, constantemente por el medio refrigerante. El secador 1 representado en la Fig. 1 está dispuesto, aproximadamente, por encima de la abertura de derrame 14, y ello aproximadamente coaxial con respecto a la sección transversal del colector 13. Entre la pared interior del colector 13 y la superficie exterior del secador 1 se encuentra, gracias al distanciador 2, una rendija anular 16, a través de la cual el medio refrigerante (no representado), en fase líquida o de vapor, puede ascender y enjuagar o circular alrededor de la superficie del secador 1. A través de las aberturas 3 entra el medio refrigerante, en primer lugar, debajo de la superficie de la pieza moldeada por inyección 1 y llega con ello a la estructura de canal 5 con el tamiz molecular 6, representada esquemáticamente en la Fig. 2. Con ello se da lugar a un secado del medio refrigerante.

El colector 13 puede estar dotado -lo que no está representado aquí- con una tapa que se puede soltar, de manera que es posible un intercambio de la pieza moldeada por inyección 1 por motivos de mantenimiento. La pieza moldeada por inyección 1 está fijada, de una manera aquí no representada, en el colector 13, por ejemplo mediante unos dispositivos de apriete con la pared interior del colector 13 o mediante apoyo, sobre una pieza de tamiz no representada, en la zona inferior del colector 13.

En la posición representada del secador 1 éste no es atravesado -como es en parte el caso en el estado de la técnica en recipientes de granulado- por el medio refrigerante, sino que esencialmente es circulado alrededor, difundiéndose el medio refrigerante desde fuera, a través de las aberturas 3, al interior del sistema de canales de la masa porosa. En esta medida este secador no supone tampoco ninguna resistencia a la circulación para el medio refrigerante.

En la Fig. 4 está representada otra disposición de un secador 20 en un colector 21 de un módulo de condensador 22. El secador 20 está constituido por un polímero, un formador de canales y un tamiz molecular, y está formado, al contrario que el secador representado en la Fig. 3, de una sola pieza con una unidad filtrante 23, gracias a que la unidad filtrante 23 está inyectada en el secador 20.

La unidad filtrante 23 presenta un marco 24 con unas aberturas 25 para la circulación de un medio refrigerante. Faldas de obturación 26 procuran una obturación con respecto al colector 21, de manera que el medio refrigerante se ve forzado a pasar a través de un tamiz 27 inyectado en la unidad filtrante 23. Las faldas de obturación 26 sirven al mismo tiempo para una fijación del grupo de piezas constructivas, formado por la unidad filtrante 23 y el secador 20, en el colector 21.

El colector 21 está integrado de tal manera en el módulo de condensador 22 que un medio refrigerante, el cual circula a través del condensador 22, tras una refrigeración en la red de tubos-nervios 28, fluye, a través de una abertura de entrada 29, desde un tubo de colector 30 del módulo de condensador 22 al interior del colector 21. Tras un secado que tiene lugar en su caso en el secador 20 y un filtrado por parte de la unidad filtrante 23, el medio refrigerante fluye, a través de una abertura de salida 31, de vuelta al tubo colector 30 y desde allí hacia otra refrigeración en un tramo de subenfriamiento, no representado con mayor detalle, del módulo de condensador 22.

Claims (8)

1. Secador para un circuito de medio refrigerante, en particular para instalaciones de climatización de vehículos automóviles, en el que el secador está formado como una pieza moldeada por inyección (1), cuya masa contiene esencialmente tres componentes, es decir un polímero (4), un formador de canales y un tamiz molecular (6), estando moldeada la pieza por inyección formada de manera cilíndrica hueca y presentando sobre su perímetro unas aberturas (3) para el acceso del medio refrigerante desde fuera.

2. Secador según la reivindicación 1, caracterizado porque el tamiz molecular está almacenado en la masa de polímero (4) y/o en unos canales (5) que surcan la masa de polímero.

3. Secador según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la pieza moldeada por inyección (1) está fijada en el colector (13).

4. Secador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se puede conectar una unidad filtrante con el secador.

5. Secador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una unidad filtrante forma una unidad constructiva con el secador.

6. Utilización de una pieza moldeada por inyección de una sola pieza, constituida por los componentes, polímero, formador de canales y tamiz molecular, la cual está formada de manera cilíndrica hueca y presenta sobre su perímetro unas aberturas (3) para el acceso del medio refrigerante desde fuera, para el secado (deshidrogenado) de medio refrigerante en un circuito de medio refrigerante para instalaciones de climatización, en particular para vehículos automóviles.

7. Colector para un medio refrigerante en un circuito cerrado, en particular en un circuito de medio refrigerante de una instalación de climatización, caracterizado porque en el colector está alojado un secador según una de las reivindicaciones 1 a 5.

8. Cambiador de calor, en particular condensador, con tubos, nervios, dos cabeceras y un colector, caracterizado porque el colector está formado según la reivindicación 7.