DISPOSITIVO MEJORADO DE SECADO EN FRIO.

Dispositivo para secado en frío, que comprende un intercambiador de calor (2) cuya parte primaria es el vaporizador (3) de un circuito de enfriamiento (4),

el cual también comprende un compresor (6) impulsado por un motor (5), un condensador (7), un medio de expansión (8) entre la salida del condensador (7) y la entrada del vaporizador (3), un dispositivo de control (16) para controlar el motor antes mencionado (5) y dispositivos de medición acoplados a ellos, mientras que la parte secundaria del intercambiador de calor (2) es parte de una tubería (10) para el gas a secar, de modo que se coloca en esta tubería (10) un separador de líquido (12) a la salida de la parte secundaria del intercambiador de calor (2), caracterizado porque el dispositivo de medición mencionado está hecho, como mínimo, como dispositivos de medición (17) para la mínima temperatura del aire (MTA) o gas a secar, dispositivos de medición (18) para la temperatura ambiente (Tamb) y un medidor de flujo (19) en la tubería (10) para el gas a secar mencionada, y porque el dispositivo de control (16) mencionado se puede conmutar, como mínimo, entre dos modos de usuario, en particular, un primer modo de usuario en el cual el circuito de enfriamiento (4) se activa solamente cuando el flujo medido de gas a secar a través de la tubería (10) antes mencionada supera un valor preestablecido, y en el cual el circuito de enfriamiento (4) se apaga cada vez que la temperatura más baja del aire (MTA) disminuye hasta un valor mínimo preestablecido, y permanece apagado hasta que la temperatura más baja del aire (MTA) haya alcanzado un cierto valor tope (B), y un segundo modo de usuario en el cual, mediante control del circuito de enfriamiento (4), la temperatura más baja del aire medida (MTA) se mantiene dentro de un cierto rango, el cual es una función de la temperatura ambiente (Tamb)

Dispositivo mejorado de secado en frío.

La presente invención se refiere a un dispositivo mejorado para secado en frío.

En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo para secado en frío, compuesto por un intercambiador de calor cuya parte primaria es el vaporizador de un circuito de enfriamiento, el cual también comprende un compresor impulsado por un motor, un condensador, un medio de expansión entre la salida del condensador y la entrada del vaporizador, un dispositivo de control para controlar el motor antes mencionado y dispositivos de medición acoplados a ellos, mientras que la parte secundaria del intercambiador de calor es parte de una tubería para el gas a secar, por lo cual se coloca en esta tubería un separador de líquido a la salida de la parte secundaria del intercambiador de calor.

El aire comprimido entregado, por ejemplo, por un compresor, en la mayoría de los casos está saturado con vapor de agua o tiene, en otras palabras, una humedad relativa del 100%. Esto implica que, en caso de un descenso de temperatura por debajo del llamado punto de rocío, habrá condensación. El agua condensada aumenta la corrosión en las tuberías y herramientas, y los artefactos se pueden desgastar prematuramente.

Esta es la razón por la cual se seca el aire comprimido, lo cual se puede hacer con el dispositivo mencionado para secado en frío. También se pueden secar otros gases con tal dispositivo.

El secado en frío se basa en el principio de que, al reducir la temperatura del aire o gas en el vaporizador, se condensa la humedad en el aire o gas, tras lo cual el agua condensada es separada en un separador de líquido, y tras lo cual el aire o gas es calentado de nuevo, de modo que este aire o gas ya no estará saturado.

Lo mismo se aplica a cualquier otro gas diferente del aire y, de aquí en adelante, cada vez que hagamos referencia a aire, lo mismo se aplica a cualquier otro gas diferente del aire.

Se conoce un dispositivo para secado en frío, en el cual los dispositivos de medición mencionados se conciben como dispositivos de medición de la presión o la temperatura en el vaporizador, de modo que se enciende o se apaga el circuito de refrigeración sobre la base de los valores medidos provenientes de dichos dispositivos de medición.

Si se detecta una descarga de aire comprimido, el circuito de enfriamiento se enciende y, tan pronto como la descarga de aire comprimido cesa, el circuito de enfriamiento se detiene también.

Una desventaja de ese dispositivo conocido es que el intercambiador de calor, después de haber apagado el circuito de refrigeración, se calienta al no haber más enfriamiento.

Cuando posteriormente se produce otra descarga de aire comprimido mientras el intercambiador de calor se ha calentado en el intervalo de tiempo, pueden ocurrir picos instantáneos de temperatura y de punto de rocío, puesto que el aire a secar en el intercambiador de calor no se ha enfriado lo suficiente para que el agua en dicho gas a secar se condense a máxima capacidad.

Se conoce también un dispositivo para secado en frío, provisto de una masa térmica, por ejemplo, en la forma de una mezcla de agua y propilenglicol, para enfriar el aire comprimido.

Con estos dispositivos conocidos, el circuito de refrigeración se usa solamente para enfriar la masa térmica mencionada, de modo que el compresor en este circuito de enfriamiento se puede apagar tan pronto como la masa térmica alcanza una cierta temperatura, con el resultado de un ahorro de energía.

Una desventaja de ese dispositivo conocido es que el circuito de refrigeración, a causa de la presencia de la masa térmica antes mencionada, se debe hacer muy pesado y de tamaño considerable.

Otra desventaja de dicho dispositivo conocido es que, debido a las partes adicionales como, por ejemplo, un depósito y/o un intercambiador de calor adicional, la construcción del circuito de refrigeración es relativamente costosa y complicada, y su montaje demanda mucho tiempo.

La presente invención procura remediar una o varias de las desventajas mencionadas y otras.

Con esta finalidad, la invención se refiere a un dispositivo para secado en frío del tipo mencionado, en el cual los dispositivos de medición mencionados son hechos, como mínimo, como medios para medir la mínima temperatura del aire o gas a secar, medios para medir la temperatura ambiente y un medidor de flujo en la tubería para el gas a secar mencionada, de modo que el dispositivo de control mencionado se pueda conmutar, como mínimo, entre dos modos de usuario, en particular, un primer modo de usuario en el cual el circuito de enfriamiento se activa solamente cuando el flujo medido de gas a secar a través de la tubería antes mencionada supera un valor preestablecido, y en el cual el circuito de enfriamiento se apaga cada vez que la temperatura más baja del aire disminuye hasta un valor mínimo preestablecido, y permanece apagado hasta que la temperatura más baja del aire haya alcanzado un cierto valor tope, y un segundo modo de usuario en el cual, mediante control del circuito de enfriamiento, la temperatura medida más baja del aire se mantiene dentro de un cierto rango, el cual es una función de la temperatura ambiente.

La mínima temperatura del aire o MTA significa aquí la mínima temperatura del aire a secar, que se presenta durante el secado en frío, y la cual, en principio, se alcanza en la salida del gas a secar desde la parte secundaria del intercambiador de calor. La MTA brinda siempre una buena indicación del punto de rocío del aire, puesto que ambos están relacionados.

Una ventaja de dicho dispositivo es que la temperatura del intercambiador de calor está siempre restringida, puesto que el circuito de refrigeración arranca cada vez que la MTA medida o el punto de rocío se vuelven demasiado altos y, de este modo, se evitan los picos.

Puesto que el valor tope de la MTA mencionada en el primer modo de usuario y el rango de MTA mencionado en el segundo modo de usuario se pueden ajustar según deseo, se puede garantizar un punto de rocío a cualquier temperatura ambiente, que es suficientemente bajo como para prevenir corrosión o condensación en la red de aire comprimido conectada al dispositivo de secado en frío.

Otra ventaja de tal dispositivo, de acuerdo con la invención, es que no se necesita una masa térmica adicional y que puede ahorrarse energía de una manera muy simple, puesto que el circuito de refrigeración se apaga en el momento debido, por ejemplo, cuando no se necesita secar aire comprimido porque no hay consumo de aire comprimi-do.

Otra ventaja es que, gracias a la presencia del medidor de flujo mencionado, es posible apagar el circuito de refrigeración, por ejemplo, en caso de carga cero, con el resultado de un mayor ahorro de energía.

A efectos de explicar mejor las características de la presente invención, se brinda como ejemplo solamente la siguiente forma de realización preferida de un dispositivo mejorado para secado en frío, de acuerdo con la invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 representa un dispositivo mejorado, de acuerdo con la invención, para secado en frío;

la figura 2 representa, para el primer modo de usuario de un dispositivo de acuerdo con la invención, un posible trazado de los valores mínimos y tope de la MTA en función de la temperatura ambiente;

la figura 3 representa un posible trazado de los rangos de MTA en función de la temperatura ambiente para el segundo modo de usuario, de acuerdo con la invención;

la figura 4 representa una variante de acuerdo con la figura 1;

la figura 5 representa una variante de acuerdo con la figura 3.

La figura 1 representa un dispositivo para secado en frío, el mismo consta principalmente de un intercambiador de calor 2, cuya parte primaria forma el vaporizador 3 de un circuito de refrigeración 4 en el que se incorporan sucesivamente un compresor 6, impulsado por un motor 5, un condensador 7 y un medio de expansión 8.

El circuito refrigerante está lleno con un fluido refrigerante, por ejemplo, Freón R410a, que fluye en la dirección indicada por la flecha 9.

La parte secundaria del intercambiador de calor 2 forma parte de la tubería 10 para el aire húmedo a secar, cuya dirección de flujo se representa con la flecha 11.

Después del intercambiador de calor 2, por ejemplo, a su salida, se intercala en la...

1. Dispositivo para secado en frío, que comprende un intercambiador de calor (2) cuya parte primaria es el vaporizador (3) de un circuito de enfriamiento (4), el cual también comprende un compresor (6) impulsado por un motor (5), un condensador (7), un medio de expansión (8) entre la salida del condensador (7) y la entrada del vaporizador (3), un dispositivo de control (16) para controlar el motor antes mencionado (5) y dispositivos de medición acoplados a ellos, mientras que la parte secundaria del intercambiador de calor (2) es parte de una tubería (10) para el gas a secar, de modo que se coloca en esta tubería (10) un separador de líquido (12) a la salida de la parte secundaria del intercambiador de calor (2), caracterizado porque el dispositivo de medición mencionado está hecho, como mínimo, como dispositivos de medición (17) para la mínima temperatura del aire (MTA) o gas a secar, dispositivos de medición (18) para la temperatura ambiente (Tamb) y un medidor de flujo (19) en la tubería (10) para el gas a secar mencionada, y porque el dispositivo de control (16) mencionado se puede conmutar, como mínimo, entre dos modos de usuario, en particular, un primer modo de usuario en el cual el circuito de enfriamiento (4) se activa solamente cuando el flujo medido de gas a secar a través de la tubería (10) antes mencionada supera un valor preestablecido, y en el cual el circuito de enfriamiento (4) se apaga cada vez que la temperatura más baja del aire (MTA) disminuye hasta un valor mínimo preestablecido, y permanece apagado hasta que la temperatura más baja del aire (MTA) haya alcanzado un cierto valor tope (B), y un segundo modo de usuario en el cual, mediante control del circuito de enfriamiento (4), la temperatura más baja del aire medida (MTA) se mantiene dentro de un cierto rango, el cual es una función de la temperatura ambiente (Tamb).

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) se hace de modo que, en el primer modo de usuario, el mencionado valor mínimo predeterminado (A) es una constante.

3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) se hace de modo que, en el primer modo de usuario, el mencionado valor mínimo predeterminado (A) es prácticamente igual a 1º Celsius.

4. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está provisto de un algoritmo como una función de la temperatura ambiente (Tamb), y en base a la cual se calcula el mencionado valor tope (B) de la temperatura más baja del aire (LAT) en el primer modo de usuario.

5. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) se conecta a los medios de señalización que indican cuándo la mínima temperatura del aire (MTA) medida cae por debajo de un cierto valor de señal (C).

6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque los mencionados medios de señalización se hacen en la forma de un LED, una luz intermitente, un parlante o cualquier otro medio de señalización, o una combinación de estos.

7. Dispositivo, según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está provisto de un algoritmo como función de la temperatura ambiente (Tamb) medida para calcular el mencionado valor de señal (C).

8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el mencionado algoritmo para calcular el mencionado valor de señal (C) se forma con una función que es constante hasta un cierto valor preestablecido (Tb) de la temperatura ambiente (Tamb) y que tiene un comportamiento ascendente casi lineal a temperaturas ambiente más altas (Tamb).

9. Dispositivo, según la reivindicación 8, caracterizado porque el curso de la función lineal ascendente del mencionado valor de señal (C) se sitúa a un valor constante por debajo de la temperatura ambiente (Tamb).

10. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está hecho de modo que, en el segundo modo de usuario, el circuito de refrigeración (4) se controla encendiendo y apagando el mencionado motor (5), a fin de mantener la mínima temperatura del aire (LAT) del gas a secar entre un valor máximo y un mínimo preestablecidos (D, E respectivamente), y de modo que el dispositivo de control (16) está provisto de algoritmos como una función de la temperatura ambiente medida (Tamb) para calcular estos valores de umbral (D y E).

11. Dispositivo, según la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de control (16) está hecho de modo que, en el segundo modo de usuario, el circuito de refrigeración (4) sólo es activado cuando un cierto flujo mínimo preestablecido de gas a secar fluye a través de la parte secundaria del intercambiador de calor (2).

12. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque está provisto de medios (26) para ajustar la temperatura de rotación del motor (5), que se conectan con el mencionado dispositivo de control (16).

13. Dispositivo, según la reivindicación 12, caracterizado porque los mencionados medios (26) para ajustar la velocidad de rotación del motor (5) consisten en un transformador de frecuencia.

14. Dispositivo, según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está provisto de un algoritmo como una función de la temperatura ambiente (Tamb) para calcular la mínima temperatura del aire requerida, y porque el dispositivo de control (16) está hecho de modo que, en el segundo modo de usuario, el circuito de refrigeración (4) es controlado midiendo la MTA y comparando este valor medido de MTA con el valor de MTA requerido, y ajustando posteriormente la velocidad de rotación del mencionado motor (5), a fin de ajustar la MTA real a la MTA calculada.

15. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está provisto de un ventilador (27) para enfriar el mencionado condensador (7) y porque este ventilador (27) está conectado al mencionado dispositivo de control (16).

16. Dispositivo, según la reivindicación 15, caracterizado porque el dispositivo de control mencionado, adicionalmente consiste en dispositivos de medición para la temperatura del condensador.

17. Dispositivo, según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está hecho de modo que controla el mencionado ventilador (27) como una función del flujo de gas a secar que fluye a través de la parte secundaria del intercambiador de calor (2) y/o como una función de la temperatura del condensador.

18. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mencionado compresor (6) es puenteado mediante un by-pass (20) que comprende una válvula de derivación (by-pass) (21) y una válvula de apertura/cierre (22).

19. Dispositivo, según la reivindicación 18, caracterizado porque la mencionada válvula de apertura/cierre (22) se conecta con el mencionado dispositivo de control (16).

20. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está hecho de modo que la mencionada válvula de apertura/cierre (22) se abre cuando la temperatura del vaporizador es considerablemente más baja que un valor de referencia y se vuelve a cerrar cuando se vuelve a aproximar a este punto determinado.

21. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los mencionados dispositivos de medición (17) para la mínima temperatura del aire (MTA) están dispuestos en la mencionada tubería (10) para el gas a secar, después de la parte secundaria del intercambiador de calor (2).

22. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de control (16) está hecho de modo que, cada vez que se arranca el motor (5), se mantendrá en funcionamiento durante un cierto intervalo de tiempo.

23. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de control (16) está hecho de modo que el número de veces por hora que se arranca el motor (5) esté restringido.

24. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mencionado dispositivo de control (16) está hecho de modo que, cada vez que se arranca el motor (5), la frecuencia durante cierto intervalo de tiempo se mantiene constante, de manera preferente a aproximadamente 50 Hz.