Intercambiador de calor para acondicionador de aire.

Un intercambiador de calor de tubos de aletas transversales para un acondicionador de aire que puede conmutar entre una operación de calefacción y una operación de refrigeración,

comprendiendo el intercambiador de calor:

una pluralidad de aletas (13); y

una pluralidad de tubos de transferencia de calor (15) que pasan a través de la pluralidad de aletas (13); en el que el intercambiador de calor tiene una estructura de filas en la que tres filas de filas de tubos (L) de tubos de transferencia de calor (15) se disponen a lo largo de un sentido (A) de un flujo de aire,

la estructura de filas tiene una fila de tubos corriente arriba (L1) que se sitúa en el lado corriente arriba más alejado en términos del sentido (A) del flujo de aire, una fila de tubos corriente abajo (L3) que se sitúa en el lado corriente abajo más alejado en términos del sentido (A) del flujo de aire, y una fila de tubos intermedia (L2) que se sitúa entre la fila de tubos corriente arriba (L1) y la fila de tubos corriente abajo (L3);

el intercambiador de calor tiene una pluralidad de trayectorias (P) que son trayectorias de refrigerante;

caracterizado por que: cada una de la pluralidad de trayectorias (P) es una trayectoria (P) coexistente, en la que cada trayectoria (P) coexistente tiene: una única parte de flujo paralelo (R1) en la que el refrigerante fluye desde un tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2) a un tubo de transferencia de calor (15c) de una fila de tubos (L) de la fila de tubos corriente abajo (L3) cuando se usa como condensador, y una única parte de flujo contra-corriente (R2) en la que el refrigerante fluye del tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3) a un tubo de transferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1) cuando se usa como condensador;

y una única parte de flujo paralelo (R1) en la que el refrigerante fluye del tubo de trasferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1) al tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3) cuando se usa como evaporador, y una única parte de flujo contra-corriente (R2) en la que el refrigerante fluye del tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3) al tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2) cuando se usa como evaporador;

cuando se usa como condensador, el refrigerante fluye fuera del tubo de transferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1); y

cuando se usa como evaporador, cada trayectoria (P) coexistente es una trayectoria de flujo de salida intermedia (P) en la que el refrigerante fluye fuera del tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2).

Intercambiador de calor para acondicionador de aire

Campo técnico

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor que se utiliza en un acondicionador de aire. El documento JP 63-231123 da a conocer un intercambiador de calor como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la técnica Convencionalmente, un intercambiador de calor del tipo de aleta transversal se conoce como un intercambiador de calor que se utiliza en un acondicionador de aire. Este intercambiador de calor está provisto de una pluralidad de aletas que se disponen separadas a intervalos prescritos, y una pluralidad de tubos de transferencia de calor que pasan a través de estas aletas. El aire que se aspira al interior de una carcasa del acondicionador de aire intercambia calor con un refrigerante que fluye por el interior de los tubos de transferencia de calor, cuando el aire pasa a través de los huecos entre las aletas del intercambiador de calor. En consecuencia, la temperatura del aire se ajusta. Un intercambiador de calor normal tiene una estructura de filas en la que los tubos de transferencia de calor se disponen en una pluralidad de filas a lo largo del sentido de flujo de aire (véase, por ejemplo, el documento de patente 1) .

Normalmente, en un acondicionador de aire, si se forman varias trayectorias de tal modo que el flujo de refrigerante y el flujo de aire sean flujos contra-corriente perpendiculares en el intercambiador de calor (por ejemplo, cuando el refrigerante y el aire fluyen en una relación tal como la mostrada en la figura 11B) , la eficiencia de intercambio de calor es superior que en el caso de flujos paralelos perpendiculares (por ejemplo, cuando el refrigerante y el aire fluyen en una relación tal como la mostrada en la figura 11A) . Más concretamente, con los flujos contra-corrientes perpendiculares, el sentido A del flujo de aire y el sentido del flujo del refrigerante en los tubos de intercambio de calor se cruzan perpendicularmente o en un estado casi perpendicular, mientras que el refrigerante que fluye por el interior de un tubo de transferencia de calor fluye hacia un tubo de transferencia de calor en una fila de tubos que se sitúa en el lado corriente arriba de ese tubo de transferencia de calor, en términos del sentido A del flujo de aire. Además, con flujos paralelos perpendiculares, el sentido A de flujo del aire y el sentido de flujo del refrigerante en los tubos de transferencia de calor se cruzan perpendicularmente o en un estado casi perpendicular, mientras que el refrigerante que fluye por el interior de un tubo de transferencia de calor fluye hacia un tubo de transferencia de calor en una fila de tubos que se sitúa en el lado corriente abajo de ese tubo de transferencia de calor, en términos del sentido A del flujo de aire.

En consecuencia, si se hace énfasis en el rendimiento de refrigeración, por ejemplo, se forman trayectorias respectivas de tal modo que el flujo de refrigerante y el flujo de aire sean flujos contra-corriente perpendiculares en el intercambiador de calor durante una operación de refrigeración. Sin embargo, en general, con el fin de mejorar el APF (siglas en inglés de factor de rendimiento anual) , a menudo se hace énfasis en el rendimiento de calefacción, y por lo tanto, en este caso, se forman trayectorias respectivas de tal modo que el flujo de refrigerante y el flujo de aire sean flujos contra-corriente perpendiculares en el intercambiador de calor durante una operación de calefacción.

Sin embargo, si se hace énfasis o bien en el rendimiento de calefacción o bien en el rendimiento de refrigeración, entonces podría llegar a ser imposible conseguir un rendimiento suficiente del otro.

El documento de patente 3 muestra un intercambiador de calor de interior que comprende una primera parte de intercambio de calor compuesta de una pluralidad de filas de tres o más filas, en el que la pluralidad de filas de tres o más filas están comunicadas entre sí mediante al menos un pasaje de refrigerante continuo, primeras partes terminales como una parte terminal de los pasajes de refrigerante se sitúan en la fila central o en la fila próxima al centro de la primera parte de intercambio de calor, segundas partes terminales de los pasajes de refrigerante se sitúan en la fila del lado más a barlovento o en la fila del lado más a sotavento con respecto al flujo de aire que pasa a través de la primera parte de intercambio de calor, de la primera parte de intercambio de calor. Se divulga un intercambiador de calor similar en el documento de patente 2.

El documento de patente 4 divulga un sistema de acondicionamiento de aire que incluye un intercambiador de calor de interior que hace que se irradie calor con respecto al aire desde un refrigerante supercrítico y un ventilador que genera un flujo de aire con respecto al intercambiador de calor de interior en el que el intercambiador de calor de interior durante la radiación de calor, se permite que el refrigerante fluya de tal modo que el refrigerante se mueva de un lado corriente abajo del flujo de aire más próximo a un lado corriente arriba del mismo, y el aire acondicionado que se ha calentado mediante el intercambiador de calor de interior se sopla en sentido ascendente dentro de una habitación y es aspirado desde abajo, siendo la temperatura de soplado del aire acondicionado entre 45 ºC y 55 ºC, y siendo la velocidad de soplado del aire acondicionado igual o inferior a 2 m/s.

El documento de patente 5 divulga un intercambiador de calor de interior que permite que un refrigerante de CO2 supercrítico irradie calor al aire, e incluye una pluralidad de aletas de placa y una pluralidad de tubos de transferencia de calor. Cuatro o más filas de tubos de transferencia de calor dispuestas en el sentido que atraviesa el flujo de aire se forman en el sentido corriente arriba-corriente abajo, en las que cada aleta de placa se divide entre al menos una pareja de filas adyacentes, el refrigerante fluye de los tubos de transferencia de calor de la fila en el lado corriente abajo del flujo de aire hasta los tubos de transferencia de calor de la fila en el lado corriente arriba del flujo de aire.

Documento de patente 1: publicación de solicitud de patente japonesa Nº 2010-78287 Documento de patente 2: patente japonesa JP 63 23 11 23 A Documento de patente 3: patente japonesa JP 2007 192 442 A Documento de patente 4: patente europea EP 2037 186 A1 Documento de patente 5: patente europea EP 2031 334 A1

Sumario de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un intercambiador de calor para un acondicionador de aire en el que se pueda mejorar un equilibrio entre el rendimiento de calefacción y el rendimiento de refrigeración.

El intercambiador de calor para un acondicionador de aire de acuerdo con la presente invención es un intercambiador de calor de tubos de aletas transversales para un acondicionador de aire que puede conmutar entre una operación de calefacción y una operación de refrigeración, incluyendo el intercambiador de calor: una pluralidad de aletas (13) ; y una pluralidad de tubos de transferencia de calor (15) que pasan a través de la pluralidad de aletas (13) ; en el que el intercambiador de calor tiene una estructura de filas en la que tres o más filas de filas de tubos (L) de los tubos de transferencia de calor (15) se disponen a lo largo de un sentido (A) de flujo de aire, la estructura de filas tiene una fila de tubos corriente arriba (L1) que se sitúa en el lado más alejado corriente arriba en términos del sentido (A) de flujo de aire, una fila de tubos corriente abajo (L3) que se sitúa en el lado más alejado corriente abajo en términos del sentido (A) de flujo de aire, y una fila de tubos intermedia (L2) que se sitúa entre la fila de tubos corriente arriba (L1) y la fila de tubos corriente abajo (L3) ; el intercambiador de calor tiene una pluralidad de trayectorias (P) que son trayectorias de refrigerante; y cada una de la pluralidad de trayectorias (P) es una trayectoria (P) coexistente, en el que cada trayectoria coexistente tiene: una única parte de flujo paralelo (R1) donde el refrigerante fluye desde un tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2) a un tubo de transferencia de calor (15c) de una fila de tubos (L) de la fila de tubos corriente abajo (L3) en uso como condensador, y una única parte de flujo contra-corriente (R2) donde el refrigerante fluye del tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3) a un tubo de transferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1) en uso como condensador; y una única parte de flujo paralelo (R1) donde el refrigerante fluye del tubo de trasferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1) al tubo de transferencia... [Seguir leyendo]

1. Un intercambiador de calor de tubos de aletas transversales para un acondicionador de aire que puede conmutar entre una operación de calefacción y una operación de refrigeración, comprendiendo el intercambiador de calor:

una pluralidad de aletas (13) ; y una pluralidad de tubos de transferencia de calor (15) que pasan a través de la pluralidad de aletas (13) ;

en el que el intercambiador de calor tiene una estructura de filas en la que tres filas de filas de tubos (L) de tubos de transferencia de calor (15) se disponen a lo largo de un sentido (A) de un flujo de aire, la estructura de filas tiene una fila de tubos corriente arriba (L1) que se sitúa en el lado corriente arriba más alejado en términos del sentido (A) del flujo de aire, una fila de tubos corriente abajo (L3) que se sitúa en el lado 15 corriente abajo más alejado en términos del sentido (A) del flujo de aire, y una fila de tubos intermedia (L2) que se sitúa entre la fila de tubos corriente arriba (L1) y la fila de tubos corriente abajo (L3) ;

el intercambiador de calor tiene una pluralidad de trayectorias (P) que son trayectorias de refrigerante;

caracterizado por que: cada una de la pluralidad de trayectorias (P) es una trayectoria (P) coexistente, en la que cada trayectoria (P) coexistente tiene: una única parte de flujo paralelo (R1) en la que el refrigerante fluye desde un tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2) a un tubo de transferencia de calor (15c) de una fila de tubos (L) de la fila de tubos corriente abajo (L3) cuando se usa como condensador, y una única parte de flujo contra-corriente (R2) en la que el refrigerante fluye del tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3) a un tubo de transferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1) cuando se usa como condensador;

y una única parte de flujo paralelo (R1) en la que el refrigerante fluye del tubo de trasferencia de calor (15a) de la fila de tubos corriente arriba (L1) al tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3)

cuando se usa como evaporador, y una única parte de flujo contra-corriente (R2) en la que el refrigerante fluye del tubo de transferencia de calor (15c) de la fila de tubos corriente abajo (L3) al tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2) cuando se usa como evaporador;

cuando se usa como condensador, el refrigerante fluye fuera del tubo de transferencia de calor (15a) de la fila de 35 tubos corriente arriba (L1) ; y cuando se usa como evaporador, cada trayectoria (P) coexistente es una trayectoria de flujo de salida intermedia (P) en la que el refrigerante fluye fuera del tubo de transferencia de calor (15b) de la fila de tubos intermedia (L2) .