Un intercambiador de calor de placas que incluye un paquete (P) de placas,

que incluye diversas primeras placas (A) del intercambiador de calor y diversas segundas placas (B) del intercambiador de calor, que están unidas entre sí de manera permanente y situadas las unas al lado de las otras, de manera que se forma un espacio intermedio (1) de primera placa entre cada pareja de una primera placa (A) del intercambiador de calor y una segunda placa (B) del intercambiador de calor adyacentes, y un segundo espacio intermedio (2) de segunda placa entre cada pareja de una segunda placa (B) del intercambiador de calor y una primera placa (A) del intercambiador de calor adyacentes, en el que los espacios intermedios (1) de primera placa y los espacios intermedios (2) de segunda placa están separados entre sí y situados los unos al lado de los otros en un orden alternado en el paquete (P) de placas, en el que sustancialmente cada placa (A, B) del intercambiador de calor tiene al menos una primera boca (5) y una segunda boca (5), en el que las primeras bocas (5) forman un primer canal de entrada (6) a los espacios intermedios (1) de las primeras placas y las segundas bocas (5) forman un primer canal de salida (7) desde los espacios intermedios (1) de las primeras placas, en el que el paquete de placas incluye un espacio separado (11) para cada uno de los mencionados espacios intermedios (1) de las primeras placas, cuyo espacio (11) está cerrado a los segundos espacios intermedios (2) de las segundas placas, y en el que cada espacio separado (11) se comunica con el primer canal de entrada (6) por medio de una boquilla de entrada (13, 15), que forma un estrangulamiento con un área de flujo significativamente reducida, y con el respectivo espacio intermedio (1) de la primera placa por medio de una boquilla de salida (14), que forma un estrangulamiento con un área de flujo significativamente reducida, caracterizado porque dicho espacio separado (11) ha sido producido mediante el moldeo por compresión de las placas (A, B) del intercambiador de calor, porque la boquilla de entrada está formada por un respectivo agujero (13), que se extiende a través de cada una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor y porque la boquilla de salida está formada por un respectivo agujero (14), que se extiende a través de cada una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor

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Antecedentes de la invención y técnica anterior

La presente invención se refiere en general a un intercambiador de calor de placas, y en particular a un intercambiador de calor de placas en la forma de un evaporador, es decir un intercambiador de calor de placas diseñado para la evaporación de un agente refrigerante en un circuito de agente refrigerante para diversas aplicaciones, tales como acondicionamiento de aire, sistemas de refrigeración, sistemas de bomba de calor, etc.

La presente invención se refiere en especial a un intercambiador de calor de placas de acuerdo con el preámbulo de la Reivindicación 1. Tal intercambiador de calor de placas se da a conocer en el documento DE-36 00 656.

El agente refrigerante suministrado al canal de entrada de tal intercambiador de calor de placas para la evaporación del agente refrigerante está normalmente presente tanto en estado gaseoso como en estado líquido. Es por lo tanto difícil proporcionar una distribución óptima del agente refrigerante a los distintos espacios intermedios de las placas del evaporador de manera que sea suministrada una misma cantidad de agente refrigerante que fluya a través de cada espacio intermedio de las placas. Es sabido que este problema en la distribución del agente refrigerante puede resolverse, al menos parcialmente, proporcionando un estrangulamiento del agente refrigerante en cada espacio intermedio de las placas. De esta forma se obtiene una caída de presión del agente refrigerante cuando entra en el respectivo espacio intermedio de las placas.

El documento SE-C-502 984 da a conocer un intercambiador de calor de placas del tipo definido inicialmente que tiene un canal de entrada para un agente refrigerante. El canal de entrada está completamente cerrado a los espacios intermedios de las segundas placas, por medio de moldeo a compresión, para el fluido que va a refrigerarse y tiene diversos pequeños orificios que se extienden hasta cada uno de los espacios intermedios de las primeras placas. Estos orificios forman unos estrangulamientos, que proporcionan una cierta caída de presión del agente refrigerante en la entrada hacia los correspondientes espacios intermedios de las placas. Los pequeños orificios pueden estar diseñados como un agujero a través de la lámina de cada una de las placas del intercambiador de calor, o como un canal estrecho proporcionado por medio de moldeo por compresión.

El documento US-A-5.971.065 da a conocer un intercambiador de calor de placas similar que tiene diversos orificios entre el canal de entrada para el agente refrigerante y el correspondiente espacio intermedio de las placas. El intercambiador de calor de placas de acuerdo con el documento US-A-5.971.065 difiere de la solución propuesta en el anteriormente mencionado SE-C-502 984 en que se ha creado un espacio común para el agente refrigerante, mediante moldeo por compresión, entre el canal de entrada y el correspondiente espacio intermedio de las placas para el agente refrigerante. Este espacio común se extiende sustancialmente a través de todo el paquete de placas en paralelo al canal de entrada. Una pluralidad de pequeños orificios se extiende entre el canal de entrada y el espacio común, y al menos un pequeño agujero se extiende entre el espacio común y cada uno de los espacios intermedios de las placas para el agente refrigerante.

El documento EP-B-1 203 193 da a conocer otro intercambiador de calor de placas que incluye un paquete de placas para intercambiador de calor, que junto a un medio de sellado definen los espacios intermedios de las primeras placas y los espacios intermedios de las segundas placas. El canal de entrada está parcialmente cerrado a los espacios intermedios de las primeras placas por medio de unas juntas de estanqueidad. De acuerdo con una realización descrita, el canal de entrada se comunica con los espacios intermedios de las primeras placas por medio de pequeñas tuberías que se extienden a través de las correspondientes juntas de estanqueidad y que forman unos pequeños orificios para regular el flujo del agente refrigerador.

Con las soluciones propuestas en estos documentos, puede ser difícil obtener una caída de presión suficiente para lograr una distribución aceptable del agente de refrigeración en los distintos espacios intermedios de las primeras placas. En particular, se requiere una elevada caída de presión para los agentes refrigerantes que tienen una densidad relativamente alta en estado gaseoso, por ejemplo el agente refrigerante R410a. Otro problema con las soluciones propuestas en estos documentos es que pueden resultar difíciles de aplicar a los intercambiadores de calor de placas de pequeñas dimensiones. En tales intercambiadores de calor de placas pequeños, no existe espacio suficiente alrededor del canal de entrada para las soluciones propuestas. En particular, los canales de entrada pequeños proporcionados mediante moldeo por compresión tienden a taponarse cuando las placas para intercambiador de calor que presentan una profundidad baja de moldeo de los canales delgados, son cobresoldadas a un paquete de placas.

Sumario de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un intercambiador de calor de placas mejorado que remedie los problemas mencionados anteriormente. Está especialmente enfocado a un intercambiador de calor de placas que pueda crear una caída de presión suficiente en un agente refrigerante, en la entrada hacia el correspondiente espacio intermedio de la placa.

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un intercambiador de calor de placas que pueda ser fabricado con unas dimensiones pequeñas.

Este objetivo es logrado por el intercambiador de calor de placas definido inicialmente, que está caracterizado por las características de la Reivindicación 1.

En su forma general la presente invención define, para cada espacio intermedio de las placas, dos estrangulamientos situados en serie entre sí y un espacio separado situado entre los estrangulamientos. Con tal ruta de flujo, puede conseguirse un estrangulamiento total eficiente cuando un agente refrigerante entra en el correspondiente espacio intermedio de las placas, de tal manera que se asegura una caída de presión suficiente para lograr una distribución uniforme del agente refrigerante en todos los espacios intermedios de las primeras placas. Los espacios separados pueden en principio ser proporcionados en una posición sustancialmente arbitraria en el paquete de las placas. De acuerdo con una realización ventajosa de la invención, dicho espacio separado está situado, sin embargo, próximo al canal de entrada. En especial, estos espacios separados pueden estar situados alrededor del canal de entrada.

Dicho espacio separado ha sido producido mediante moldeo por compresión del intercambiador de calor de placas. De esta manera, el paquete de placas y el intercambiador de calor de placas de acuerdo con la invención pueden ser fabricados de manera sencilla y económica.

Dichas boquillas están formadas por un respectivo agujero, que se extiende a través de cada una de las mencionadas placas del intercambiador de calor. Desde un punto de vista de la fabricación, dicha boquilla puede ser proporcionada de manera sencilla. Tal agujero también tiene la ventaja de que puede formar un estrangulamiento efectivo y al mismo tiempo asegurar que la boquilla permanece abierta, por ejemplo en relación con el cobresoldado del paquete de placas.

En consecuencia, la boquilla de entrada está formada por un correspondiente agujero, que se extiende a través de cada una de las mencionadas segundas placas del intercambiador de calor. Adicionalmente, también la boquilla de salida está formada por un correspondiente agujero, que se extiende a través de cada una de las mencionadas segundas placas del intercambiador de calor. Por lo tanto, dicho espacio separado puede estar situado entre una pareja de respectivas placas primera y segunda, adyacentes, del intercambiador de calor, es decir dichos espacios separados están situados entre las mismas parejas de placas del intercambiador de calor que los espacios intermedios de las segundas placas.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, cada una de las mencionadas placas del intercambiador de calor incluye un plano central de extensión, un plano superior de la placa en un lado del plano central de extensión y un plano inferior de la placa en el otro lado del plano central de extensión. Cada una de las mencionadas segundas placas del... [Seguir leyendo]

1. Un intercambiador de calor de placas que incluye un paquete (P) de placas, que incluye diversas primeras placas (A) del intercambiador de calor y diversas segundas placas (B) del intercambiador de calor, que están unidas entre sí de manera permanente y situadas las unas al lado de las otras, de manera que se forma un espacio intermedio (1) de primera placa entre cada pareja de una primera placa (A) del intercambiador de calor y una segunda placa (B) del intercambiador de calor adyacentes, y un segundo espacio intermedio (2) de segunda placa entre cada pareja de una segunda placa (B) del intercambiador de calor y una primera placa (A) del intercambiador de calor adyacentes, en el que los espacios intermedios (1) de primera placa y los espacios intermedios (2) de segunda placa están separados entre sí y situados los unos al lado de los otros en un orden alternado en el paquete (P) de placas, en el que sustancialmente cada placa (A, B) del intercambiador de calor tiene al menos una primera boca (5) y una segunda boca (5), en el que las primeras bocas (5) forman un primer canal de entrada (6) a los espacios intermedios (1) de las primeras placas y las segundas bocas (5) forman un primer canal de salida (7) desde los espacios intermedios (1) de las primeras placas,

en el que el paquete de placas incluye un espacio separado (11) para cada uno de los mencionados espacios intermedios (1) de las primeras placas, cuyo espacio (11) está cerrado a los segundos espacios intermedios (2) de las segundas placas, y

en el que cada espacio separado (11) se comunica con el primer canal de entrada (6) por medio de una boquilla de entrada (13, 15), que forma un estrangulamiento con un área de flujo significativamente reducida, y con el respectivo espacio intermedio (1) de la primera placa por medio de una boquilla de salida (14), que forma un estrangulamiento con un área de flujo significativamente reducida,

caracterizado porque dicho espacio separado (11) ha sido producido mediante el moldeo por compresión de las placas (A, B) del intercambiador de calor,

porque la boquilla de entrada está formada por un respectivo agujero (13), que se extiende a través de cada una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor y

porque la boquilla de salida está formada por un respectivo agujero (14), que se extiende a través de cada una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor.

2. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque dicho espacio separado está situado en la proximidad del canal de entrada.

3. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicho espacio separado (11) está situado entre una respectiva pareja de una segunda placa

(B) del intercambiador de calor y una primera placa (A) del intercambiador de calor adyacentes.

4. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada una de dichas placas (A, B) incluye un plano de extensión central (16), un plano superior (17) de la placa en un lado del plano de extensión central (16) y un plano inferior (18) de la placa en el otro lado del plano de extensión central (16).

5. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la Reivindicación 4, caracterizado porque cada una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor incluye un área de superficie superior (21), que se extiende alrededor de dicha primera boca (5) y que delimita dicho espacio separado (11), en el que el área de superficie superior (21) está situada al nivel del plano superior (17) de la placa.

6. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la Reivindicación 5, caracterizado porque el agujero (14) de la boquilla de salida se extiende a través del área de superficie superior (21).

7. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la Reivindicación 6, caracterizado porque el intercambiador de calor incluye una placa extrema (3), que está situada adyacente a una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor de manera que cierra el agujero (14) de la boquilla de salida de esta segunda placa (B) del intercambiador de calor.

8. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque cada una de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor incluye un área de superficie inferior (22), que se extiende alrededor de dicha primera boca (5) entre la primera boca y el área de superficie superior (21), en el que el área de superficie inferior (22) está situada al nivel del plano inferior (18) de la segunda placa.

9. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicaciones 3 y 8, caracterizado porque el agujero (13) de la boquilla de entrada se extiende a través del área de superficie inferior (22).

10. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque cada una de dichas primeras placas (A) del intercambiador de calor incluye un área de superficie inferior (23), que se extiende alrededor de dicha primera boca (5) y que delimita dicho espacio separado (11), en el que el área de superficie inferior (23) está situada al nivel del plano inferior (18) de la placa.

11. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 y 10, caracterizado porque el área de superficie superior (21) de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor está situada parcialmente opuesta al área de superficie inferior (23) de dichas primeras placas (A) del intercambiador de calor para formar dicho espacio separado (11) entre estas áreas de superficie (21, 23).

12. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con las reivindicaciones y 11, caracterizado porque la boquilla de entrada está situada opuesta al área de superficie inferior (23) de dicha primera placa (A) del intercambiador de calor.

13. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la Reivindicación 12, caracterizado porque la boquilla de salida, en lo referente al plano de extensión (16), está desplazada con respecto al área de superficie inferior (23) de dichas primeras placas (A) del intercambiador de calor.

14. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque cada una de dichas primeras placas (A) del intercambiador de calor incluye un área de superficie superior (24), que se extiende alrededor de dicha boca (5) entre la primera boca y el área de superficie inferior (23), en el que el área de superficie superior (24) está situada al nivel del plano superior (17) de la placa.

15. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con las reivindicaciones 8 y 14, caracterizado porque el área de superficie inferior (22) de dichas segundas placas (B) del intercambiador de calor está situada parcialmente opuesta al área de superficie superior (24) de dichas primeras placas (A) del intercambiador de calor, en el que estas dos áreas de superficie (22, 24) están en contacto parcial entre sí en el paquete (P) de placas.

16. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichos espacios intermedios (1) de las primeras placas forman unos primeros pasos para un agente refrigerante y dichos espacios intermedios (2) de las segundas placas forman unos segundos pasos para un fluido, que está adaptado para ser refrigerado por el agente refrigerante.

17. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque sustancialmente cada placa (A, B) del intercambiador de calor tiene al menos una tercera boca (5) y una cuarta boca (5), que se extienden a través del paquete de placas, en el que las terceras bocas (5) forman un segundo canal de entrada (8) a los espacios intermedios (2) de las segundas placas y las cuartas bocas

(5) forman un segundo canal de salida (9) desde los espacios intermedios (2) de las segundas placas.

18. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichas placas (A, B) en el paquete (P) de placas están conectadas entre sí por medio de cobresoldadura.