Aleta de intercambiador de calor que incluye rejillas.

Una aleta (44) de un intercambiador de calor (36), comprendiendo la aleta:

una pluralidad de placas de aleta

(46, 78); y

una pluralidad de rejillas (50), en la que cada una de la pluralidad de rejillas incluye una primera sección de rejilla (62), una segunda sección de rejilla (64) y una tercera sección de rejilla (90) entre la primera sección de rejilla y la segunda sección de rejilla, en la que la tercera sección de rejilla incluye una primera zona de drenaje (76) que se extiende hacia abajo con relación a la primera sección de rejilla y a la segunda sección de rejilla y caracterizada por una segunda zona de drenaje (74) que se extiende hacia arriba o hacia abajo con relación a la primera sección de rejilla y a la segunda sección de rejilla, y en la que se define un hueco (66) entre la primera zona de drenaje y la segunda zona de drenaje.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/052542.

Solicitante: CARRIER CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: One Carrier Place P.O.Box 4015 Farmington, CT 06034-4015 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ALAHYARI,ABBAS A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > F28F9/00 (Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos; Elementos auxiliares dentro de las carcasas)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > Elementos tubulares; Conjuntos de elementos tubulares... > F28F1/32 (teniendo los medios partes que se engarzan con otros elementos tubulares)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > F28F17/00 (Retirada del hielo o del agua de los aparatos intercambiadores de calor)

PDF original: ES-2493540_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Aleta de intercambiador de calor que incluye rejillas Un intercambiador de calor de microcanal (MCHX) incluye tubos de intercambio de calor con una superficie aplanada que se extiende entre dos colectores. El refrigerante fluye a través de los tubos de intercambio de calor e intercambia el calor con el aire que fluye sobre los tubos de intercambio de calor. Se puede situar una aleta plegada, que incluye una pluralidad de placas de aleta, entre dos tubos de intercambio de calor adyacentes. Cada placa de aleta se conecta a una placa de aleta adyacente con una zona curvada. Cada placa de aleta incluye rejillas para crear turbulencia en el flujo de aire y mejorar la transferencia de calor entre el refrigerante y el aire. Las rejillas tienen una longitud que se extiende entre los tubos de intercambio de calor.

Debido a la densidad superficial más alta, se puede formar escarcha y condensación en el intercambiador de calor de microcanal. Cualquier condensado que se forme puede fluir a lo largo de la superficie de la aleta en un recorrido de serpentina hacia la parte inferior de la aleta. Sin embargo, el condensado puede acumularse en las zonas curvadas cerca de los tubos de intercambio de calor en donde están más fríos y formar escarcha.

La figura 1 ilustra una placa de aleta 100 de la técnica anterior que incluye una pluralidad de rejillas 102 separada 15 cada una mediante un hueco 104. La totalidad de cada rejilla 102 se sitúa en un único plano.

En un intercambiador de la técnica anterior descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 4.676.304, algunas de las rejillas de una placa de aleta están inclinadas en ángulo hacia abajo con respecto a un cuerpo de la placa de aleta, otras rejillas de la placa de aleta están rebajadas y situadas por debajo y en paralelo con el cuerpo de la placa de aleta. Las rejillas en ángulo se sitúan en una zona de la placa de aleta y las rejillas rebajadas se sitúan en otra zona de la placa de aleta.

En otro intercambiador de calor previo descrito en la Publicación Japonesa Nº JP56157793, una zona en cresta está situada en el medio de una longitud de cada rejilla, estando la zona en cresta más alta que los extremos de la rejilla. Cualquier condensado que se forme sobre las aletas se dirige hacia los extremos inferiores de la rejilla y cerca de los tubos de intercambio de calor para su drenaje.

El documento US 2007/0199686, que se puede considerar como la técnica anterior más próxima, describe las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Vista desde un primer aspecto, la invención proporciona una aleta de un intercambiador de calor que incluye placas de aleta y rejillas. Cada una de las rejillas incluye una primera sección de rejilla, una segunda sección de rejilla y una tercera sección de rejilla entre la primera sección de rejilla y la segunda sección de rejilla. La tercera sección de rejilla incluye una primera zona de drenaje que se extiende hacia abajo con relación a la primera sección de rejilla y a la segunda sección de rejilla y una segunda zona de drenaje que se extiende hacia arriba o hacia abajo con relación a la primera sección de rejilla y a la segunda sección de rejilla. Se define un hueco entre la primera zona de drenaje y la segunda zona de drenaje.

La invención se extiende también a un intercambiador de calor que comprende: un primer colector; un segundo colector; una pluralidad de tubos de intercambio de calor que se extienden entre el primer colector y el segundo colector; y una aleta, tal como se ha descrito anteriormente, situada entre dos tubos de intercambio de calor adyacentes.

Estas características de la presente invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción y dibujos.

Las diversas características y ventajas de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la realización actualmente preferida. Los dibujos que acompañan a la descripción detallada pueden describirse brevemente como sigue:

La Figura 1 ilustra una placa de aleta de la técnica anterior;

la Figura 2 ilustra un sistema de refrigeración de la técnica anterior;

la Figura 3 ilustra un intercambiador de calor de microcanal de la técnica anterior;

la Figura 4 ilustra recorridos del flujo de condensado a lo largo de una aleta que está de acuerdo con la invención reivindicada;

la Figura 5 ilustra una vista en perspectiva de una zona de la aleta, que está de acuerdo con la invención reivindicada, del intercambiador de calor de microcanal;

la Figura 6 ilustra una placa de aleta de la aleta, que está de acuerdo con la invención reivindicada; y 50 la Figura 7 ilustra otro ejemplo de placa de aleta de la aleta, que no está dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

La Figura 2 ilustra un sistema de refrigeración 20 que incluye un compresor 22, un primer intercambiador de calor 24, un dispositivo de expansión 26 y un segundo intercambiador de calor 28. El refrigerante circula a través del sistema de refrigeración 20 en circuito cerrado.

Cuando el sistema de refrigeración 20 está funcionando en un modo de refrigeración, el refrigerante sale del compresor 22 a una alta presión y una alta entalpía y fluye a través del primer intercambiador de calor 24, que actúa como un condensador. En el primer intercambiador de calor 24, el refrigerante rechaza calor hacia el aire y se condensa en líquido que sale del primer intercambiador de calor 24 a una baja entalpía y una alta presión. Un ventilador 30 dirige el aire a través del primer intercambiador de calor 24. El refrigerante enfriado pasa entonces a través del dispositivo de expansión 26, que expande el refrigerante hasta una baja presión. Después de la expansión, el refrigerante fluye a través del segundo intercambiador de calor 28, que actúa como un evaporador o un intercambiador de calor frío. En el segundo intercambiador de calor 28, el refrigerante recibe calor del aire, saliendo del segundo intercambiador de calor 28 a una alta entalpía y una baja presión. Un ventilador 32 sopla aire a través del segundo intercambiador de calor 28. El refrigerante fluye a continuación al compresor 22, completando el ciclo.

El sistema de refrigeración 20 puede incluir una válvula de cuatro vías 34 que invierte la dirección del flujo refrigerante. Cuando el sistema refrigerante 20 está funcionando en el modo de refrigeración, la válvula de cuatro vías 34 dirige el refrigerante desde el compresor 22 al primer intercambiador de calor 24, y el segundo intercambiador de calor 28 actúa como un evaporador o un intercambiador de calor frío. Cuando el sistema de refrigeración 20 está funcionando en un modo de calefacción, la válvula de cuatro vías 34 dirige el refrigerante desde el compresor 22 al segundo intercambiador de calor 28, y el primer intercambiador de calor 24 funciona como un evaporador o un intercambiador de calor frío.

Cualquiera o ambos intercambiadores de calor 24 y 28 puede ser un intercambiador de calor de microcanal 36. El intercambiador de calor de microcanal 36 puede ser parte de un sistema de refrigeración 20 usado con un microdispositivo o un acondicionador de aire de automóvil. Por ejemplo, el intercambiador de calor de microcanal 36

puede utilizarse para una aplicación de HVAC de automoción, residencial o aeroespacial debido a su compacidad, bajo costo y rendimiento del intercambiador de calor de microcanal 36. Para una mejor referencia, el intercambiador de calor de microcanal puede citarse como un intercambiador de calor de microcanal 36.

La Figura 3 ilustra el intercambiador de calor de microcanal 36. El intercambiador de calor de microcanal 36 incluye un primer colector 38, un segundo colector... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una aleta (44) de un intercambiador de calor (36) , comprendiendo la aleta:

una pluralidad de placas de aleta (46, 78) ; y una pluralidad de rejillas (50) , en la que cada una de la pluralidad de rejillas incluye una primera sección de rejilla (62) , una segunda sección de rejilla (64) y una tercera sección de rejilla (90) entre la primera sección de rejilla y la segunda sección de rejilla, en la que la tercera sección de rejilla incluye una primera zona de drenaje (76) que se extiende hacia abajo con relación a la primera sección de rejilla y a la segunda sección de rejilla y caracterizada por una segunda zona de drenaje (74) que se extiende hacia arriba o hacia abajo con relación a la primera sección de rejilla y a la segunda sección de rejilla, y en la que se define un hueco (66) entre la primera zona de drenaje y la segunda zona de drenaje.

2. La aleta según la reivindicación 1, en la que cada una de la pluralidad de placas de aleta no es paralela a una placa de aleta adyacente.

3. La aleta según la reivindicación 1 ó 2, en la que la primera zona de drenaje (76) y la segunda zona de drenaje (74) son sustancialmente paralelas.

4. La aleta según la reivindicación 1 ó 2, en la que cada una de la pluralidad de rejillas tiene una longitud (L) , y el hueco (66) está situado sustancialmente en un centro de la longitud.

5. La aleta según la reivindicación 1, en la que la primera sección de rejilla (62) y la segunda sección de rejilla (64) incluyen cada una un extremo exterior, y la primera zona de drenaje (76) se sitúa por debajo de los extremos exteriores de las secciones de rejilla.

6. Un intercambiador de calor (24; 28; 36) que comprende:

un primer colector (38) ;

un segundo colector (40) ;

una pluralidad de tubos de intercambio de calor (42) que se extienden entre el primer colector y el segundo colector; y una aleta (44) como se ha indicado en cualquier reivindicación precedente, situada entre dos tubos de intercambio de calor adyacentes.

7. El intercambiador de calor según la reivindicación 6, en el que la primera sección de rejilla (62) y la segunda sección de rejilla (64) se sitúan en un plano común.