CONJUNTO EVAPORADOR/ABSORBEDOR, DISPOSITIVO DE REFRIGERACION POR ABSORCION Y VEHICULO AUTOMOVIL ASOCIADOS.

Conjunto evaporador/absorbedor (37) del tipo que comprende:

- un evaporador (45) de fluido refrigerante líquido que presenta una entrada de aguas arriba (79) de alimentación de fluido refrigerante líquido;

- un absorbedor (47) de fluido refrigerante gaseoso conectado al evaporador (45) y que presenta una entrada de aguas arriba (125) de alimentación de fluido absorbente líquido;

caracterizado porque el conjunto (37) delimita una cámara (121) de migración de fluido refrigerante gaseoso definida por al menos una superficie (73A, 73B) de transferencia del gas de fluido refrigerante situada sobre el evaporador (45) y conectada aguas arriba a la entrada de alimentación de fluido refrigerante (79), por al menos una superficie (119A, 119B) de paso de fluido refrigerante evaporado situada sobre el absorbedor (47) enfrentada a la o a cada superficie de transferencia (73A, 73B) y conectada aguas arriba a la entrada (125) de alimentación de fluido absorbente, y por una pared de fondo (57) que une dichas superficies (73A, 73B), comprendiendo el evaporador (45):

- un colector (65) de fluido refrigerante líquido conectado a la o a cada superficie de transferencia (73A, 73B) para recoger el fluido refrigerante líquido aguas abajo de la o de cada superficie de transferencia (73A, 73B); y

- unos medios (91) de compartimentación dispuestos en la cámara (121) y que, sobre la o cada superficie de transferencia (73A, 73B), delimitan al menos una región cubierta (103) por los medios de compartimentación y al menos una región descubierta (105) de transferencia

Conjunto evaporador/absorbedor, dispositivo de refrigeración por absorción y vehículo automóvil asociados.

La presente invención se refiere a un conjunto evaporador/absorbedor según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un conjunto evaporador/absorbedor del tipo anteriormente citado está destinado a disponerse en un dispositivo de refrigeración por absorción ubicado en un vehículo automóvil para suministrar las frigorías necesarias para la climatización de dicho vehículo.

Se conoce, por la patente WO-A-01/18463 y por la patente FR2871221, un dispositivo de refrigeración por absorción que comprende un generador, en el que un fluido mixto que comprende un fluido refrigerante y un fluido absorbente se separa para obtener una corriente gaseosa de fluido refrigerante y una corriente líquida de fluido absorbente.

Este dispositivo comprende además un condensador de fluido refrigerante que recibe la corriente gaseosa y que permite licuar de nuevo el fluido refrigerante. Este dispositivo comprende un evaporador de fluido refrigerante conectado al condensador, en el que se vaporiza el fluido refrigerante líquido procedente del condensador por medio de un pulverizador. Esta vaporización produce frigorías que se utilizan con vistas a la refrigeración, por mediación de un circuito de refrigeración situado en relación de intercambio térmico con un climatizador.

El fluido refrigerante evaporado se transporta a continuación hasta un absorbedor que recibe una corriente líquida de fluido absorbente. La corriente líquida se pulveriza en el absorbedor para formar gotículas muy finas que absorben el fluido refrigerante evaporado.

A continuación, en el fondo del absorbedor se capta un líquido mixto que comprende el fluido refrigerante y el fluido absorbente para su transporte hasta el generador.

Un dispositivo de este tipo produce de manera eficaz frigorías que se pueden utilizar en un conjunto de climatización, sin la utilización de un fluido refrigerante perjudicial para el medio ambiente.

Sin embargo, si se instala en un automóvil un dispositivo del tipo anteriormente citado, las aceleraciones y las inclinaciones del vehículo tienden a perturbar el pulverizador de transferencia. Por otra parte, un dispositivo de este tipo ocupa mucho espacio y es poco ergonómico.

Es por tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un conjunto evaporador/absorbedor para un dispositivo de refrigeración por absorción, que se puede implantar fácilmente en un vehículo, de manera compacta, a la vez que presenta un funcionamiento fiable.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un conjunto evaporador/absorbedor según la reivindicación 1.

El conjunto según la invención puede comprender una o varias de las características de las reivindicaciones 2 a 17.

La invención tiene asimismo por objeto un dispositivo de refrigeración por absorción según la reivindicación 18.

La invención tiene además por objeto un vehículo automóvil según la reivindicación 19.

Se comprenderá mejor la invención con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los cuales:

la figura 1 es un esquema sinóptico funcional de un primer dispositivo de refrigeración según la invención;

la figura 2 es una vista en sección según un plano vertical mediano de un primer conjunto evaporador/absorbedor según la invención, situado en el dispositivo de la figura 1;

la figura 3 es una vista a escala ampliada de un detalle marcado con III en la figura 2;

la figura 4 es una vista parcial en sección transversal según un plano vertical perpendicular al plano de sección de la figura 2 de la caja del conjunto evaporador/absorbedor de la figura 2;

la figura 5 es una vista en sección según el plano horizontal V-V de un detalle de la figura 3.

El primer dispositivo de refrigeración por absorción 11 según la invención, representado en la figura 1, se ubica, por ejemplo, en un vehículo automóvil. El vehículo comprende en particular un habitáculo 15 y un conjunto de climatización 17 del habitáculo conectado en relación de intercambio térmico con el dispositivo 11.

Con referencia a la figura 1, el dispositivo 11 comprende un generador 33 de fluido refrigerante y de fluido absorbente por separación de un fluido mixto, un condensador 35 de fluido refrigerante evaporado y un conjunto evaporador/absorbedor 37.

El generador 33 comprende un recinto 39 destinado a recibir el fluido mixto formado por una mezcla de fluido refrigerante líquido y de fluido absorbente líquido, y unos medios de calefacción 41.

El fluido absorbente está formado, por ejemplo, por una solución de bromuro de litio y el fluido refrigerante está formado por agua.

Como variante, el fluido absorbente está formado por agua y el fluido refrigerante por amoniaco.

Los medios de calefacción 41 comprenden por ejemplo una conducción de circulación del líquido de refrigeración del motor que comprende una región 42 dispuesta dentro del recinto 39 para poner en relación de intercambio térmico el líquido de refrigeración del motor con el fluido mixto contenido dentro del recinto 39.

El condensador 35 se halla conectado al generador 33 mediante una conducción 47 de paso de fluido refrigerante evaporado.

El condensador 35 se halla dispuesto en la cara delantera (no representada) del vehículo sobre el radiador del líquido de refrigeración del motor, aguas arriba con relación al radiador según el sentido de circulación de aire en la cara delantera.

Según se muestra en la figura 2, el conjunto 37 comprende una caja estanca 43, un evaporador de placas 45 y un absorbedor de placas 47 dispuestos en el interior de la caja estanca 43. El conjunto 37 comprende además, según se muestra en la figura 1, un circuito de refrigeración 49 destinado a transmitir las frigorías producidas en el evaporador 45 y un circuito de refrigeración 51 del absorbedor 47.

La caja 43 es sensiblemente de forma paralelepipédica. Ésta delimita un volumen interior 53 obturado por arriba por una tapa 55 y por abajo por una pared de fondo 57 fijada en una parte inferior de la caja. La pared de fondo 57 está realizada a base de un material flexible. La pared 57 delimita una pluralidad de hendiduras de paso horizontales 59 que desembocan en el volumen interior 53.

El evaporador 45 comprende una pluralidad de placas porosas 61, un distribuidor 63 de fluido refrigerante líquido para alimentar las placas 61 aguas arriba y un colector 65 de fluido refrigerante líquido, para recoger el fluido refrigerante líquido aguas abajo de cada placa 61. El evaporador 51 comprende además unos medios de bloqueo del retroceso de fluido refrigerante líquido 67 hacia el volumen interior 53.

Las placas 61 están dispuestas verticalmente en el volumen interior 53 en unos planos paralelos espaciados transversalmente de izquierda a derecha en la figura 2. Para simplificar el dibujo, en la figura 2 se ha representado una sola placa 61.

Cada placa 61 se extiende entre un borde aguas arriba superior 69 mantenido apoyado contra la tapa 55 y un borde aguas abajo inferior 71 encastrado en el colector 65 a través de una hendidura 59 correspondiente.

Cada placa 61 define un volumen que comprende esencialmente un cuerpo poroso, por ejemplo del tipo espuma de células abiertas o de tipo superficie embutida caótica. El cuerpo poroso puede incorporar una porosidad sensiblemente comprendida entre el 80% y el 99% y, con preferencia, del 93%. Asimismo, puede incorporar una densidad de aberturas comprendida entre 8 poros por centímetro y 40 poros por centímetro y, con preferencia, de 16 poros por centímetro. Finalmente, el cuerpo poroso puede incorporar una densidad bruta comprendida entre 0,01 g•cm^-3 y 1 g•cm^-3 y, con preferencia, de 0,2 g•cm^-3.

Cada placa 61 define, a cada lado de su espesor, sendas superficies verticales planas de transferencia de gas 73A, 73B opuestas. Cada superficie 73A, 73B se extiende por el volumen interior 53 entre la tapa 55 y la pared de fondo 57. Las superficies verticales 73A, 73B se conectan entre sí a cada lado de la placa 61 mediante superficies laterales verticales 74 ubicadas sobre el canto de cada placa 61, y representadas en la figura 5.

Las superficies verticales...

1. Conjunto evaporador/absorbedor (37) del tipo que comprende:

- un evaporador (45) de fluido refrigerante líquido que presenta una entrada de aguas arriba (79) de alimentación de fluido refrigerante líquido;

- un absorbedor (47) de fluido refrigerante gaseoso conectado al evaporador (45) y que presenta una entrada de aguas arriba (125) de alimentación de fluido absorbente líquido;

caracterizado porque el conjunto (37) delimita una cámara (121) de migración de fluido refrigerante gaseoso definida por al menos una superficie (73A, 73B) de transferencia del gas de fluido refrigerante situada sobre el evaporador (45) y conectada aguas arriba a la entrada de alimentación de fluido refrigerante (79), por al menos una superficie (119A, 119B) de paso de fluido refrigerante evaporado situada sobre el absorbedor (47) enfrentada a la o a cada superficie de transferencia (73A, 73B) y conectada aguas arriba a la entrada (125) de alimentación de fluido absorbente, y por una pared de fondo (57) que une dichas superficies (73A, 73B), comprendiendo el evaporador (45):

- un colector (65) de fluido refrigerante líquido conectado a la o a cada superficie de transferencia (73A, 73B) para recoger el fluido refrigerante líquido aguas abajo de la o de cada superficie de transferencia (73A, 73B); y

- unos medios (91) de compartimentación dispuestos en la cámara (121) y que, sobre la o cada superficie de transferencia (73A, 73B), delimitan al menos una región cubierta (103) por los medios de compartimentación y al menos una región descubierta (105) de transferencia.

2. Conjunto (37) según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de compartimentación (91) delimitan, sobre la o cada superficie de transferencia (73A, 73B), una región de aguas abajo (103A) cubierta que se extiende transversalmente a todo lo ancho de la superficie de transferencia (73A, 73B) y que se extiende a partir de la pared de fondo (57) hasta una región descubierta (105A) de transferencia situada alejada y por encima de la pared de fondo (57).

3. Conjunto (17) según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de compartimentación (91) incorporan, sobre el resto de la o de cada superficie de transferencia (73A, 73B), un enrejado de rigidificación sensiblemente por encima de dicha región descubierta (105A) con el fin de aumentar al máximo el porcentaje de superficie de abertura.

4. Conjunto (17) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la entrada de alimentación de fluido refrigerante (79) está conectada a un borde aguas arriba (69) de la o de cada superficie de transferencia (73A, 73B), delimitando los medios de compartimentación (91), sobre la superficie de transferencia (73A, 73B), una alternancia de regiones cubiertas (103) y de regiones descubiertas (105) de transferencia entre la pared de fondo (57) y el borde aguas arriba (69).

5. Conjunto (37) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de compartimentación (91) comprenden, enfrentada a la o a cada región descubierta (105), una aleta de guía (101) que emerge alejada de la superficie de transferencia (73A, 73B).

6. Conjunto (37) según la reivindicación 5, caracterizado porque cada aleta de guía (101) está separada de la superficie de transferencia (73A, 73B) a una distancia comprendida entre 0,5 y 5 mm al objeto de adaptarse al tamaño de las gotas que pueden formarse.

7. Conjunto (37) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el evaporador (45) comprende al menos un cuerpo (61) que delimita dos superficies de transferencia (73A, 73B) opuestas unidas entre sí mediante unas superficies laterales (74), extendiéndose los medios de compartimentación (91) de manera estanca sobre las superficies laterales (74).

8. Conjunto (37) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un bloque poroso (93) interpuesto entre el colector de fluido refrigerante (65) y la o cada superficie de transferencia (73A, 73B).

9. Conjunto (37) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el colector (65) de fluido refrigerante está situado bajo la pared de fondo (57) y está adosado bajo la pared de fondo (57).

10. Conjunto (37) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el absorbedor (47) comprende:

- un colector (115) de un fluido mixto líquido formado por una mezcla de fluido absorbente y de fluido refrigerante, conectado a la o a cada superficie de paso (119A, 119B) para recoger el fluido mixto aguas abajo de la o de cada superficie de paso (119A, 119B); y

- al menos una pared de cubrimiento (138) de la o de cada superficie de paso (119A, 119B) que delimita, sobre la o cada superficie de paso (119A, 119B), al menos una región descubierta de aguas abajo (143A) que se extiende desde la pared de fondo (57), desembocando la región descubierta de aguas abajo (143A) en la cámara (121).

11. Conjunto (17) según la reivindicación 10, caracterizado porque la pared de cubrimiento (138) incorpora, sobre el resto de la o de cada superficie de paso (119A, 119B), un enrejado de rigidización sensiblemente por encima de dicha región descubierta de aguas abajo (143A) con el fin de aumentar al máximo el porcentaje de superficie de abertura.

12. Conjunto (37) según la reivindicación 10, caracterizado porque la pared de cubrimiento (138) incorpora al menos una región cubierta (141) por encima de la región descubierta de aguas abajo (143A).

13. Conjunto (37) según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la o cada región descubierta de paso (143) está en posición enfrentada a una región cubierta (103) de la superficie de transferencia (73A, 73B).

14. Conjunto (37) según una de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado porque la o cada región descubierta (105) de la superficie de transferencia (73A, 73B) está en posición enfrentada a una región cubierta (141) de la superficie de paso (119A, 119B).

15. Conjunto (37) según una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque la región descubierta de aguas abajo (143A) que desemboca en la cámara (121) incorpora una abertura de captación (145) que queda a ras de la pared de fondo (57) con el fin de vaciar los fluidos líquidos presentes en la pared de fondo (57) en el colector (115).

16. Conjunto (37) según una de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque el colector de fluido refrigerante (65) comprende al menos un receptáculo (81) de fluido refrigerante (65) que presenta un fondo (85) inclinado en una primera dirección hacia una salida (87) de evacuación de fluido refrigerante líquido, comprendiendo el colector de fluido mixto (115) al menos un receptáculo (129) de fluido mixto líquido que presenta un fondo (131) inclinado en una segunda dirección distinta de la primera dirección, hacia una salida (135) de evacuación de fluido mixto.

17. Conjunto (37) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de compartimentación (91) dispuestos en la cámara comprenden una pared de compartimentación (95A) adosada sobre la superficie de transferencia de gas (73A, 73B), delimitando así la o cada pared de compartimentación (95A, 95B), sobre la superficie de transferencia (73A, 73B), la o cada región cubierta (103) y la o cada región descubierta (105) de paso de gas.

18. Dispositivo de refrigeración por absorción (11), del tipo que comprende:

- un generador de fluido refrigerante y de fluido absorbente (33) por separación de un fluido mixto;

- un condensador de fluido refrigerante (35), conectado al generador (33);

- un conjunto (37) evaporador/absorbedor según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, estando el evaporador (45) conectado al condensador (35) mediante una conducción (75) de alimentación de fluido refrigerante que desemboca en la entrada de alimentación (77) de fluido refrigerante, estando el absorbedor (47) conectado al generador (33) mediante una conducción (123) de alimentación de fluido absorbente que desemboca en la entrada (125) de alimentación de fluido absorbente y mediante una conducción de evacuación de fluido mixto (137); y

- un circuito de refrigeración (51) a base de un fluido caloportador, ubicado en relación de intercambio térmico con la o cada superficie de transferencia (73A, 73B), comprendiendo el circuito de refrigeración (51) un primer cambiador de calor (155) situado fuera del evaporador (45).

19. Vehículo automóvil, caracterizado porque comprende un dispositivo (11) según la reivindicación 18.