Un intercambiador de calor multipasos que comprende:

un colector (40) de retorno que tiene un tabique (20),

una pared (58-1) anterior y una pared (58-2) posterior,una cámara (42) colectora y una cámara (48) de distribución que se encuentran en los lados opuestos dedicho tabique y que están en comunicación hidráulica, definiendo dichas paredes anterior y posterior uncanal hidráulico, caracterizado porque dicha pared anterior tiene una diversidad de perforaciones (46) queponen a dicho canal hidráulico en comunicación hidráulica separada con dicha cámara colectora y dichacámara de distribución.

Intercambiadores de calor multipasos que tienen colectores de retorno con insertos de distribución.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención La presente descripción se refiere a intercambiadores de calor multipasos. Más particularmente, la presente descripción se refiere a un intercambiador de calor multipasos que tiene un inserto de distribución en el colector de retorno.

2. Descripción de la técnica anterior Los sistemas de refrigeración son bien conocidos en la técnica y están omnipresentes en industrias tales como las de servicio de alimentos, químicas, refrigeración residencial y comercial y automotriz. En una mayor escala, los intercambiadores de calor son requeridos para edificios de oficinas y los destinados a fines residenciales. En dichos sistemas la falta de eficacia es un problema importante.

Los ciclos de refrigeración tradicionales, o de los acondicionadores de aire, incluyen un compresor, un condensador, una válvula de expansión, un evaporador y un refrigerante cuya evaporación produce la temperatura fresca. En algunos sistemas de refrigeración, el evaporador tiene una serie de tubos estrechos paralelos, que proporcionan rutas paralelas del refrigerante. Cuando el refrigerante pasa a través de la válvula de expansión, se origina una caída de presión y temperatura.

En muchos sistemas de compresión de vapor del refrigerante, según el refrigerante pasa a través de la válvula de expansión, una porción del fluido se expande para formar vapor. La mezcla resultante de dos fases puede ocasionar una distribución defectuosa en el evaporador, lo cual es un problema común en los intercambiadores de calor que utilizan rutas paralelas del refrigerante, dando por resultado una poca eficacia en el intercambiador de calor. Para los intercambiadores de calor que tienen relativamente pocas rutas paralelas del refrigerante (normalmente 20 o menos) , se logra una distribución uniforme del fluido en dos fases a través de un dispositivo de distribución que alimenta individualmente cada una de las rutas paralelas del refrigerante. Sin embargo, para los intercambiadores de calor con muchas rutas paralelas del refrigerante (normalmente más de 20) , con frecuencia no es práctica la distribución individual en cada ruta paralela del refrigerante. En la mayoría de los casos, se utiliza un cabezal de entrada único, que puede producir una importante distribución defectuosa del refrigerante en el intercambiador de calor. Además, también actúan la gravedad y el incremento de volumen total a medida que el flujo pasa desde el dispositivo de expansión al cabezal de entrada para hacer que se separen el líquido y el vapor.

Previamente, se ha propuesto en la patente U.S. No. 7.143. 605 incluir un tubo distribuidor posicionado dentro del colector de entrada para reducir la distribución defectuosa. Aunque el tubo distribuidor dentro del colector de entrada ha demostrado ser útil para reducir la distribución defectuosa, permanece siendo un problema dicha distribución defectuosa de la fase líquida y de la fase de vapor dentro del intercambiador de calor.

Por lo tanto, existe la necesidad de que el intercambiador de calor supere, alivie y/o mitigue uno o más de los efectos antes mencionados y otros efectos dañinos de los intercambiadores de calor de la técnica anterior.

El documento DE 10322165 describe un intercambiador de calor multipasos del tipo definido en el preámbulo de la reivindicación 1.

Compendio de la Invención La invención proporciona un intercambiador de calor multipasos que comprende: un colector de retorno que tiene un tabique, una pared anterior y una pared posterior, una cámara colectora y una cámara de distribución que se encuentran en los lados opuestos de dicho tabique y que están en comunicación hidráulica, definiendo dichas paredes anterior y posterior un canal hidráulico, caracterizado porque dicha pared anterior tiene una diversidad de perforaciones que ponen a dicho canal hidráulico en una comunicación hidráulica separada con dicha cámara colectora y con dicha cámara de distribución.

Las características y ventajas descritas anteriormente y otras de la presente descripción se apreciarán y serán entendidas por los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, dibujos y reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estos y otros objetos de la presente descripción serán más evidentes a partir de la siguiente exposición detallada de la presente descripción, conjuntamente con los dibujos que se acompañan, en los que:

la FIGURA 1 es una vista en sección de una realización a modo de ejemplo de un intercambiador de calor con un tubo inserto de distribución según la presente descripción; la FIGURA 2 es una vista en sección del intercambiador de calor según la presente descripción; y la FIGURA 3 es una vista en sección de una realización alternativa a modo de ejemplo del intercambiador de calor de la FIGURA 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia ahora a las figuras y en particular a las FIGURAS 1 y 2, se muestra una realización a modo de ejemplo de un intercambiador de calor según la presente descripción y generalmente se le designa con el número 10 a modo de referencia. El intercambiador 10 de calor es un intercambiador de calor de rutas paralelas y, ventajosamente, incluye un inserto 44 que recoge, mezcla y distribuye el fluido dentro de un colector de retorno del intercambiador de calor.

En la realización que se ilustra, el intercambiador 10 de calor es un intercambiador de calor de microcanales. No obstante, se contempla en la presente descripción que el inserto 44 encuentra una aplicación similar en cualquier tipo de intercambiador de calor de rutas paralelas.

La FIGURA 1 ilustra el intercambiador 10 de calor dividido en dos pasos, es decir, un primer paso y un segundo paso 14. El primer paso y el segundo paso 14 se definen por una línea 16 de transición definida por los tabiques 18 y 20.

El tabique 18, que separa el primer paso del segundo paso 14 en un colector 22 de entrada, ocupa el ancho del colector 22 de entrada completo. Los otros extremos del colector 22 se encuentran cerrados herméticamente por las cápsulas 24 que tienen entradas (no mostradas) definidas en ellas. El tabique 18 evita que un fluido 26, tal como un refrigerante, se desvíe del primer y segundo pasos 14 a través del colector 22 de entrada.

El tabique 20, que separa el primer paso del segundo paso 14 en un colector 40 de retorno, ocupa el ancho del colector 40 de retorno completo. El tabique 20 evita que el fluido 26, tal como un refrigerante, pase al segundo paso 14 a través del colector 40 de retorno a menos que pase primero a través del inserto 44 de distribución.

El fluido 26 puede ser un refrigerante de una sola fase o de dos fases. De ese modo, el fluido 26 que se desplaza a través del intercambiador 10 de calor puede estar en una fase de vapor o en una fase líquida cuando se desplaza longitudinalmente a través del intercambiador. El fluido 26 se representa mediante una flecha, que indica la dirección del flujo a través del intercambiador 10 de calor.

El colector 22 de entrada recibe el fluido 26 que fluye a través de un distribuidor 28 interno. El distribuidor 28 interno tiene una serie de pequeños orificios 30 que distribuyen el fluido dentro de una cámara 32 de entrada del colector 22 de entrada. Diversos tubos de microcanales (tubos) 34, que tienen un extremo 36 de entrada y un extremo 38 de salida, definen una ruta del flujo hidráulico que se extiende desde el colector 22 de entrada hasta un colector 40 de retorno. El extremo 36 de entrada se encuentra en comunicación por flujo hidráulico con la cámara 32 de entrada del colector 22 de entrada. El extremo 38 de retorno se encuentra en comunicación por flujo hidráulico con la cámara 42 colectora del colector 40 de retorno.

El primer paso se define como la ruta del fluido desde el colector 22 de entrada hasta la cámara 42 colectora del colector 40 de retorno a través de los tubos 34 paralelos. El segundo paso 14 se define como la ruta del fluido desde una cámara 48 de distribución del colector 40 de retorno hasta la cámara 56 de salida del colector 22 de entrada a través de los tubos 50 paralelos.

El fluido 26 se distribuye uniformemente de forma ideal dentro de los tubos 34 en el primer... [Seguir leyendo]

1. Un intercambiador de calor multipasos que comprende:

un colector (40) de retorno que tiene un tabique (20) , una pared (58-1) anterior y una pared (58-2) posterior, una cámara (42) colectora y una cámara (48) de distribución que se encuentran en los lados opuestos de dicho tabique y que están en comunicación hidráulica, definiendo dichas paredes anterior y posterior un canal hidráulico, caracterizado porque dicha pared anterior tiene una diversidad de perforaciones (46) que

ponen a dicho canal hidráulico en comunicación hidráulica separada con dicha cámara colectora y dicha cámara de distribución.

2. El intercambiador de calor de la reivindicación 1, que comprende además:

un primer paso de tubos (34) en comunicación hidráulica con dicha cámara (42) colectora; y un segundo paso (14) de tubos (50) en comunicación hidráulica con dicha cámara (48) de distribución.

3. El intercambiador de calor de la reivindicación 2, en el que dicha diversidad de perforaciones (46) comprenden

solamente una perforación asociada a cada tubo (34) en dicho primer paso de tubos y solamente una perforación 20 asociada con cada tubo (50) en dicho segundo paso (14) de tubos.

4. El intercambiador de calor de la reivindicación 2. en el que dicha diversidad de perforaciones (46) comprenden solamente perforaciones asociadas a más de un tubo (34) en dicho primer paso de tubos y perforaciones asociadas con más de un tubo (50) en el segundo paso (14) de tubos.

5. El intercambiador de calor de la reivindicación 2, comprende además un colector (22) de entrada dividido en una cámara (32) de entrada y una cámara (56) de salida mediante un segundo tabique (18) , encontrándose dicha cámara de entrada en comunicación hidráulica con dicho primer paso de tubos y estando dicha cámara de salida en comunicación hidráulica con dicho segundo paso de tubos (14) .

6. El intercambiador de calor de la reivindicación 5, comprende además un distribuidor (28) interno dentro de dicha cámara (32) de entrada de dicho colector (22) de entrada.

7. El intercambiador de calor de la reivindicación 1, en el que dicha pared (58-2) posterior está integrada a dicho 35 colector (40) de retorno.

8. El intercambiador de calor de la reivindicación 1, en el que dichas paredes (58-1.

5. 2) anterior y posterior definen un inserto (44) de distribución, encontrándose dicho inserto de distribución en dicho colector (40) de retorno.

9. El intercambiador de calor de la reivindicación 1, en el que dicha diversidad de perforaciones (46) comprenden una diversidad de perforaciones (46-1) colectoras y una diversidad de perforaciones (46-2) de distribución, dicha diversidad de perforaciones colectoras ponen a dicha cámara (42) colectora y a dicho canal hidráulico en comunicación hidráulica una con otro, y dicha diversidad de perforaciones de distribución ponen a dicha cámara

45 (48) de distribución y dicho canal hidráulico en comunicación hidráulica una con otro.