Cambiador de calor.
Cambiador de calor que comprende:
un conjunto de aletas (59) que incluye
una pluralidad de aletas (57) dispuestas paralelamente entre sí con intervalos entre ellas;
un tubo de transferencia de calor (63) en forma de serpentín, que tiene partes rectas (63a) que penetran en el conjunto de aletas (59) en la dirección de disposición de las aletas y partes (63b) en forma de U que sobresalen hacia fuera de un armazón (61),
adsorbentes capaces de adsorber humedad del aire y de desadsorber la humedad hacia el aire están soportados sobre las superficies del conjunto de aletas (59) y del tubo de trasferencia de calor (63), respectivamente, caracterizado porque
el armazón (61) está dispuesto de manera que rodea las caras extremas del conjunto de aletas (59) en la dirección de disposición de las aletas y caras extremas del conjunto de aletas (59) en la dirección longitudinal de las aletas; y el armazón (61) soporta también adsorbente.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2005/005588.
Solicitante: DAIKIN INDUSTRIES, LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: UMEDA CENTER BLDG., 2-4-12 NAKAZAKI-NISHI KITA-KU, OSAKA 530-8323 JAPON.
Inventor/es: IKEGAMI,Shuji, MATSUSHITA,HIROHIKO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D53/26 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › Secado de gases o vapores.
- F24F3/14 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION. › F24F ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE; HUMIDIFICACION DEL AIRE; VENTILACION; UTILIZACION DE CORRIENTES DE AIRE COMO PANTALLAS (retirada de suciedades o de humos de los lugares donde se han producido B08B 15/00; conductos verticales para la evacuación de humos de los edificios E04F 17/02; tapas para chimeneas o respiraderos, terminales para conductores de humos F23L 17/02). › F24F 3/00 Sistemas de acondicionamiento de aire en los cuales el aire acondicionado primario se suministra procedente de una o más unidades centrales a las unidades de distribución colocadas en las habitaciones o recintos en las cuales aquél puede sufrir un tratamiento secundario; Aparatos especialmente proyectados para dichos sistemas (acondicionadores de habitación F24F 1/00). › por humidificación; por deshumidificación.
- F24F3/147 F24F 3/00 […] › con el calor y la humedad transferidos entre el aire de alimentación y el aire de escape.
- F25B39/00 F […] › F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES. › F25B MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR (sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor, p. ej. refrigerantes, o sustancias para la producción de calor o frío por reacciones químicas distintas a la combustión C09K 5/00; bombas, compresores F04; utilización de bombas de calor para la calefacción de locales domésticos o de otros locales o para la alimentación de agua caliente de uso doméstico F24D; acondicionamiento del aire, humidificación del aire F24F; calentadores de fluidos que utilizan bombas de calor F24H). › Evaporadores; Condensadores.
- F28D1/047 F […] › F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL. › F28D INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA OTRA SUBCLASE, EN LOS QUE LOS MEDIOS QUE INTERCAMBIAN CALOR NO ENTRAN EN CONTACTO DIRECTO (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; calentadores de fluidos que tienen medios para producir y transferir calor F24H; hornos F27; partes constitutivas de los aparatos intercambiadores de calor de aplicación general F28F ); APARATOS O PLANTAS DE ACUMULACION DE CALOR EN GENERAL. › F28D 1/00 Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones solamente para uno de los medios intercambiadores de calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización, y siendo el otro medio intercambiador de calor una gran masa de fluido, p. ej. radiadores domésticos o de motores de automóviles (F28D 5/00 tiene prioridad). › siendo las canalizaciones curvadas, p. ej. en forma de serpentín o en zig-zag.
- F28D1/053 F28D 1/00 […] › siendo las canalizaciones rectas.
- F28F1/12 F28 […] › F28F PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS APARATOS INTERCAMBIADORES O DE TRANSFERENCIA DE CALOR (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; purgadores de agua o aire, ventilación F16). › F28F 1/00 Elementos tubulares; Conjuntos de elementos tubulares (especialmente adaptados para el movimiento F28F 5/00). › estando estos medios en el exterior del elemento tubular.
- F28F1/32 F28F 1/00 […] › teniendo los medios partes que se engarzan con otros elementos tubulares.
- F28F13/18 F28F […] › F28F 13/00 Dispositivos para modificar la transferencia del calor, p. ej. aumento, disminución (F28F 1/00 - F28F 11/00 tienen prioridad). › por aplicación de revestimientos, p. ej. que absorben radiación, que reflejan radiación; por aplicación de un tratamiento superficial, p. ej. pulido.
PDF original: ES-2484941_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Cambiador de calor SECTOR TÉCNICO
La presente invención se refiere a un cambiador de calor de un sistema de control de la humedad, que utiliza un adsorbente y un ciclo de refrigeración para controlar la humedad en el aire.
ANTECEDENTES TÉCNICOS
El documento de patente 1 da a conocer un elemento de intercambio calorífico de un sistema deshumidificador de tipo seco que comprende un tubo de cobre y aletas en forma de placas montadas integralmente en la circunferencia del tubo de cobre. Un adsorbente capaz de adsorber humedad del aire y de desadsorber la humedad hacia el aire es soportado sobre las superficies del tubo de cobre y de las aletas, de manera que el adsorbente es calentado o enfriado por un refrigerante que circula dentro del tubo de cobre. Ver también el documento US 2 45 289 A.
Publicación de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa no Examinada N°. H7-265649 (página 2, figura 1).
MATERIA DE LA INVENCIÓN
PROBLEMA QUE DEBE RESOLVER LA INVENCIÓN
Si un cambiador de calor es un cambiador de calor del tipo de tubos y aletas (cross-fin) que incluye un conjunto de aletas formado por múltiples aletas dispuestas paralelamente entre sí, y un tubo de transferencia de calor en forma de serpentín, que tiene partes rectas y partes en U y que se combinan con el conjunto de aletas, el conjunto de aletas queda rodeado de manera general por un armazón de manera tal que el cambiador de calor queda alojado en un cuerpo envolvente por fijación del armazón al cuerpo envolvente. Las partes en forma de U del tubo de transferencia de calor y un tubo conector que conecta el tubo de transferencia de calor con una conducción de refrigerante, sobresalen del armazón.
Si en un cambiador de calor de este tipo el adsorbente está soportado sobre las superficies del tubo de cobre y las aletas de igual manera que en la publicación de patente 1, el rendimiento en el proceso del calor latente se puede aumentar. No obstante, si las aletas están constituidas más grandes para aumentar el área de soporte adsorbente con el objetivo de aumentar adicionalmente el rendimiento del proceso del calor latente, aumentan las dimensiones del cambiador de calor.
Teniendo en cuenta lo anterior, se ha conseguido la presente invención. Un objetivo de la presente invención consiste en incrementar el área del adsorbente para que esté en contacto con el aire sin aumentar las dimensiones del cambiador de calor.
MEDIOS PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA
A efectos de conseguir el objetivo antes descrito, de acuerdo con la presente invención, un adsorbente queda soportado no solamente sobre el tubo de cobre (tubo de transferencia de calor) y las aletas, sino también sobre los otros componentes.
De manera más específica, la presente invención está dirigida a un cambiador de calor con un adsorbente soportado sobre el mismo adoptándose los siguientes medios.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, un cambiador de calor está configurado de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención relacionado con el primer aspecto, el cambiador de calor comprende además un tubo conector (65) para conectar el tubo de transferencia de calor (63) con una conducción de refrigerante, de manera que un adsorbente capaz de adsorber humedad del aire y desadsorber la humedad en el aire está soportado sobre la superficie del tubo conector (65).
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención relacionado el primer aspecto, los adsorbentes son del mismo tipo.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención relacionado con el primer aspecto, el grosor de la capa adsorbente soportada sobre las superficies de las aletas (57), no es menor de 5 pm y no es superior a 5 pm.
De acuerdo con un quinto aspecto de la presente invención relacionado con cualquiera de dichos primer a cuarto aspectos, el paso de las aletas no es menor de 1,2 mm y no es superior a 3,5 mm.
De acuerdo con un sexto aspecto de la presente invención, relacionado con cualquiera de dichos primer a cuarto aspectos, la velocidad del aire no es menor de ,5 m/s y no es superior a 1,5 m/s.
EFECTO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con el primer aspecto de la invención, los adsorbentes están soportados no solamente sobre el conjunto de aletas (59) y el tubo de transferencia de calor (63), sino también sobre el armazón (61). Esto hace posible incrementar el área del adsorbente en contacto con el aire, mejorando por lo tanto el rendimiento del proceso del calor latente sin aumentar las dimensiones del cambiador de calor.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, los adsorbentes están soportados no solamente sobre el conjunto de aletas (59), el armazón (61) y el tubo de transferencia de calor (63), sino también sobre el tubo conector (65). Esto hace posible incrementar adicionalmente el área del adsorbente en contacto con el aire, mejorando de esta manera el rendimiento de proceso de calor latente de manera adicional.
De acuerdo con el tercer aspecto de la invención, se hace posible soportar el adsorbente más fácilmente y eficientemente al sumergir un conjunto de las aletas (59), el armazón (61) y el tubo de transferencia de calor (63) con o sin el tubo conector (65) en una emulsión mezclada con el adsorbente en comparación con el soporte del adsorbente sobre estos componentes de manera separada.
De acuerdo con el cuarto aspecto de la invención, el grosor de la capa adsorbente soportada sobre las superficies de las aletas (57), se hace no inferior a 5 pm y no es superior a 5 pm. Como resultado, se reducen las pérdidas de presión, se mejora el rendimiento del ventilador y se reduce el ruido del ventilador.
De acuerdo con un quinto aspecto de la invención, el rango del paso de las aletas no es mejor de 1,2 mm y no superior a 3,5 mm. Particularmente, dentro de este rango, el efecto del cuarto aspecto de la invención se consigue de manera suficiente. Este es un paso de aletas satisfactorio comercialmente.
De acuerdo con el sexto aspecto de la invención, el rango de la velocidad del aire no es inferior de ,5 m/s y no es superior a 1,5 m/s. Particularmente, en este rango, el efecto del cuarto aspecto de la invención se consigue de manera suficiente. Este es el rango práctico de la velocidad del aire.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las figuras 1 (a) a 1 (c) son vistas esquemáticas que muestran la estructura de un sistema de control de la humedad.
Las figuras 2(a) y 2(b) son vistas que muestran un sistema de tuberías de un circuito refrigerante de un sistema de control de humedad.
La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra un primer y un segundo cambiadores de calor.
Las figuras 4(a) a 4(c) son vistas esquemáticas que muestran un sistema de control de humedad junto con el flujo de aire durante una primera acción de una operación de deshumidificación.
Las figuras 5(a) a 5(c) son vistas esquemáticas que muestran el sistema de control de humedad junto con el flujo de aire durante una segunda acción de la operación de deshumidificación.
Las figuras 6(a) a 6(c) son vistas esquemáticas que muestran un sistema de control de humedad junto con el flujo de aire durante una primera acción de una operación de deshumidificación.
Las figuras 7(a) a 7(c) son vistas esquemáticas que muestran un sistema de control de humedad junto con el flujo de aire durante una segunda acción de la operación de deshumidificación.
EXPLICACIÓN DE LOS NUMERALES DE REFERENCIA
47 Primer cambiador de calor
49 Segundo cambiador de calor
57 Aleta
59 Conjunto de aletas
61 Armazón
63 Tubo de transferencia de calor
63a Parte recta
63b Parte en forma de U
Tubo conector
MEJOR FORMA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
A continuación, se realizará la explicación de una realización de la presente invención con referencia a los dibujos.
Las figuras 1 (a) a 1 (c) son vistas esquemáticas que muestran la estructura de un sistema de control de la humedad al que se aplica el cambiador de calor, de acuerdo con la realización de la presente invención. La figura 1 (a) es una vista en sección a lo largo de la línea X-X mostrada en la figura 1 (b), la figura 1 (b) es una vista en planta que muestra el sistema por la parte frontal del sistema dirigida a la base de la figura y la figura 1 (c) es una vista en sección tomada a lo largo de la línea de corte Y-Y mostrada en la figura 1(b). El sistema de control de humedad comprende un cuerpo envolvente (1) en forma de una caja rectangular. Una primera placa separadora (3) que se extiende desde la parte frontal a la parte... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Cambiador de calor que comprende: un conjunto de aletas (59) que incluye
una pluralidad de aletas (57) dispuestas paralelamente entre sí con intervalos entre ellas;
un tubo de transferencia de calor (63) en forma de serpentín, que tiene partes rectas (63a) que penetran en el conjunto de aletas (59) en la dirección de disposición de las aletas y partes (63b) en forma de U que sobresalen hacia fuera de un armazón (61),
adsorbentes capaces de adsorber humedad del aire y de desadsorber la humedad hacia el aire están soportados sobre las superficies del conjunto de aletas (59) y del tubo de trasferencla de calor (63), respectivamente, caracterizado porque
el armazón (61) está dispuesto de manera que rodea las caras extremas del conjunto de aletas (59) en la dirección de disposición de las aletas y caras extremas del conjunto de aletas (59) en la dirección longitudinal de las aletas; y el armazón (61) soporta también adsorbente.
2. Cambiador de calor, según la reivindicación 1, que comprende además un tubo conector (65) para conectar el tubo de transferencia de calor (63) a una conducción de refrigerante, en el que
un adsorbente capaz de adsorber humedad del aire y de desadsorber la humedad hacia el aire está soportado sobre la superficie del tubo conector (65).
3. Cambiador de calor, según la reivindicación 1, en el que los adsorbentes son del mismo tipo.
4. Cambiador de calor, según la reivindicación 1, en el que el grosor de la capa adsorbente soportada sobre las superficies de las aletas (57) no es menor de 5 pm y no superior a 5 pm.
5. Cambiador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el paso de las aletas no es Inferior a 1,2 mm y no es superior a 3,5 mm.
6. Cambiador de calor, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la velocidad del aire no es inferior a ,5 m/s y no superior a 1,5 m/s.
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