ES2257360T3 - Condensador. - Google Patents

Condensador.

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ES2257360T3
ES2257360T3 ES01115028T ES01115028T ES2257360T3 ES 2257360 T3 ES2257360 T3 ES 2257360T3 ES 01115028 T ES01115028 T ES 01115028T ES 01115028 T ES01115028 T ES 01115028T ES 2257360 T3 ES2257360 T3 ES 2257360T3
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Abstract

Uso de un condensador, que comprende: un par de cabezales derecho e izquierdo (11, 11); una serie de tubos intercambiadores de calor (12) dispuestos a intervalos predeterminados entre dichos cabezales con los extremos opuestos de los mismos conectados a dichos cabezales; por lo menos una partición (16) dispuesta en uno correspondiente de dichos cabezales (11) para agrupar la citada serie de tubos intercambiadores de calor (12) en una serie de recorridos (P1, P2, P3); y una entrada de refrigerante (11a) dispuesta en una porción extrema de uno de los citados cabezales (11), y una salida de refrigerante (11b) dispuesta en una porción extrema opuesta del otro de dichos cabezales (11); en que dicha serie de recorridos incluye tres o más pasos que incluyen un primer recorrido (P1), un segundo recorrido (P2) y un tercer recorrido (P3) a través de los cuales pasa secuencialmente dicho refrigerante introducido por la citada entrada de refrigerante (11a), de modo que un área de sección transversal decada uno de dichos recorridos (P1, P2, P3) se reduce escalonadamente hacia un costado descendente de dichos recorridos (P1, P2, P3) para cada paso, en que una tasa de reducción de dicha área de sección transversal del citado segundo recorrido (P2) con respecto al área de sección transversal de dicho primer recorrido (P1) es del 50% o más, y en que la tasa de reducción de un área de sección transversal de dicho tercer recorrido (P3) con respecto al área de sección transversal del mencionado segundo recorrido (P2) es del 40% o más; de tal modo que se proporciona el condensador con sus cabezales (11, 11) extendido verticalmente y con los tubos intercambiadores de calor (12) extendidos horizontalmente, de modo que dicha entrada de refrigerante (11a) se encuentra en una posición inferior, y la citada salida de refrigerante (11b) se encuentra en una posición superior de manera que un refrigerante introducido por la entrada de refrigerante (11a) pase secuencialmente hacia arriba a través de dichaserie de recorridos (P1, P2, P3) a modo de serpentín, y salga por dicha salida de refrigerante (11b).

Description

Condensador.
1. Sector del invento
El presente invento hace referencia al uso de un condensador y un sistema de refrigeración, por ejemplo para acondiciones de aire para automóviles.
2. Descripción de la técnica relacionada
Tal como puede verse en la figura 8, un condensador tipo multiflujo convencional, para ser utilizado en acondicionadores de aire para automóviles, incluye un par de cabezales verticales 1 y 1 dispuestos separados uno del otro y una serie de tubos planos horizontales 2 como tubos intercambiadores de calor, dispuestos entre los cabezales a determinados intervalos en sentido ascendente y descendente con sus extremos opuestos conectados a los cabezales. Uno de los cabezales 1 dispone de una entrada de refrigerante 1a en la porción superior extrema del mismo, mientras que el otro cabezal 1 tiene una salida de refrigerante 1b en la porción inferior del mismo. Además, los cabezales 1 están provistos de particiones 5 cada una de las cuales va colocada a una porción predeterminada para dividir el interior del cabezal a fin de agrupar así la antes mencionada serie de tubos planos 2 en una serie de recorridos P1 a P3.
Así pues, en este condensador, el refrigerante introducido por la entrada de refrigerante 1a pasa secuencialmente hacia abajo a través de cada recorrido P1 a P3 a modo de serpentín, y luego sale por la salida de refrigerante 1b. Durante su paso a través de dichos recorridos, el refrigerante intercambia calor con el aire ambiente para condensar en un refrigerante licuado.
Los inventores de la presente solicitud analizaron el estancamiento del refrigerante licuado en el antes mencionado condensador utilizando una termografía. Según los resultados del análisis, tal como puede verse en las figuras 9 y 10, el refrigerante licuado RL tiende a estancarse en la porción inferior situada corriente abajo de cada recorrido P1-P3. Con detalle, en el condensador convencional, la licuación del refrigerante ya se ha iniciado en la porción extrema del primer recorrido P1. Por consiguiente, el refrigerante licuado RL empieza en el fondo de la porción del cabezal que conecta el primer y segundo recorridos P1 y P2, lo cual puede producir el denominado estancamiento líquido. Dado que este refrigerante licuado estancando RL bloquea las entradas de tubo en la porción más baja del segundo recorrido P2, tan solo el refrigerante licuado RL pasa dentro de los tubos inferiores 2 del segundo recorrido P2. De manera similar, tan solo el refrigerante licuado RL fluye dentro de los tubos inferiores 2 del tercer recorrido P3. Puesto que aquellas porciones por las cuales tan solo pasa refrigerante licuado RL no pueden realizar un eficaz intercambio térmico, se reducen una eficaz área de transferencia térmica, lo cual ocasiona un deterioro del rendimiento refrigerante.
Además, el refrigerante licuado RL impide la circulación del refrigerante, dando como resultado un aumento de la resistencia al flujo de refrigerante.
La patente US-6.021.846 describe un intercambiador de calor duplex que comprende: una serie de intercambiadores de calor unitarios; teniendo cada unidad intercambiadora de calor un circuito formado en la misma para un medio intercambiador térmico; y medios de conexión para conectar entre sí los circuitos en comunicación de fluido, comprendiendo cada unidad intercambiadora de calor: una serie de tubos dispuestos en paralelo unos respecto a otros; y un par de cabezales huecos a los que van conectados ambos extremos de cada tubo en comunicación de fluido, de modo que los intercambiadores de calor unitarios están colocados adelante y detrás en el sentido del flujo de aire, de forma que uno de dichos intercambiadores de calor unitarios queda cara el viento, mientras las otros intercambiadores de calor unitarios quedan en el costado opuesto al viento, estando conectados en paralelo entre sí, para el medio intercambiador térmico, los circuitos formados por los intercambiadores de calor unitarios.
La patente US-5.730.212 describe un condensador de refrigerante para ser utilizado en un sistema de aire acondicionado para automóvil, comprendiendo en par de cabezales que forman una entrada y una salida para refrigerante, y que están conectados mediante una serie de tubos, de modo que puede establecerse el número de vueltas en dos por medio de separadores, donde los tubos pueden fijarse para una combinación de 11, 11, y 10 ó bien 16, 12, y 4.
La patente US-6.062.303 describe un condensador tipo multiflujo que comprende un par de tubos cabezales dispuestos en paralelo uno al otro y colocados para tener una entrada y una salida; una serie de tubos, cada uno de los cuales va conectado a dichos tubos cabezales por los extremos opuestos del mismo, con por lo menos un par de deflectores dispuestos en dichos tubos cabezales; y un área de paso en el costado de entrada definido por la cámara en el costado de entrada de las cámaras divididas por los deflectores, en los cuales se introduce el refrigerante a través de dicha entrada y que está formada en uno de los tubos cabezales, mientras que la cámara opuesta está formada en el otro de los tubos cabezales, y siendo una serie de tubos que se extienden entre las cámaras aproximadamente del 30 al 65% del área global de todos los pasos.
La patente US-5.482.112 describe un condensador que comprende una serie de elementos tubulares que definen pasos de flujo, y un par de cabezales dispuestos en los extremos opuestos de los elementos tubulares, definiendo uno y otro cabezales una entrada de refrigerante y una salida de refrigerante, de manera que ambos cabezales están divididos en dos secciones mediante una partición que divide todo el paso de refrigerante dentro un grupo lateral de entrada, un grupo intermedio y un grupo lateral de salida, y en que el grupo intermedio tiene un área de sección transversal menor que la del grupo lateral de entrada y mayor que la del grupo lateral de salida.
Resumen del invento
Es un objeto del presente invento proporcionar un condensador que tiene una reducida resistencia al paso de refrigerante y un mejor rendimiento de refrigeración.
Esto se consigue mediante las materias que presentan las características que figuran en la reivindicación 1 y en la reivindicación 3, respectivamente.
Con este condensador, el refrigerante gaseoso que sale de los tubos intercambiadores de calor que constituyen el recorrido del costado ascendente (recorrido del costado inferior) pasa vigorosamente en la porción de giro de refrigerante del cabezal que conecta los recorridos adyacentes, y el refrigerante ascendente pasa dentro de los tubos intercambiadores de calor que constituyen el recorrido del costado descendente (recorrido del costado superior). Por tanto, el refrigerante licuado es empujado por el efecto de soplado de este refrigerante ascendente, y pasa suavemente dentro de los tubos intercambiadores de calor que constituyen el recorrido lateral descendente (recorrido lateral superior). Esto evita un estancamiento del refrigerante licuado, el cual mantiene una gran área de transferencia térmica efectiva de la porción intercambiadora de calor y permite un suave flujo de refrigerante distribuido equitativamente en cada recorrido.
De acuerdo con el invento, la serie de pasos incluye tres o más recorridos que comprenden un primer recorrido, un segundo recorrido y un tercer recorrido a través de los cuales pasa secuencialmente el refrigerante introducido por la entrada de refrigerante, siendo la tasa de reducción de un área de sección transversal del segundo recorrido con respecto a un área de la sección transversal del primer recorrido del 50% o más, y la tasa de reducción de un área de sección transversal del tercer recorrido con respecto a un área de sección transversal del segundo recorrido del 40% o más. Esto tiene por efecto que puede conseguirse completamente el antes mencionado efecto de soplado del refrigerante causado por la porción de giro de refrigerante que conecta los recorridos adyacentes, lo cual puede evitar el estancamiento del refrigerante licuado en la porción de giro de refrigerante.
En las reivindicaciones complementarias 2 y 4 se describen otras formas de realización del invento.
Otros objetos y particularidades del invento resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada del presente invento, hecha con referencia a los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
Se describirá de modo más completo y se comprenderá mejor el presente invento a partir de la siguiente descripción, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista frontal que muestra un condensador para ser utilizado en sistemas de aire acondicionado para automóviles según una forma de realización del presente invento;
La figura 2 es una vista frontal esquemática mostrando una disposición del circuito refrigerante del condensador de acuerdo con la forma de realización;
La figura 3 es una vista en sección transversal ampliada, mostrando una primera porción del giro de refrigerante y el entorno del condensador de acuerdo con la forma de realización;
La figura 4 es una vista esquemática en sección transversal, mostrando una disposición de circuito refrigerante de un condensador para ser utilizado en acondicionadores de aire para automóviles, de acuerdo con una segunda forma de realización del presente invento;
La figura 5 es una vista esquemática en sección transversal mostrando una disposición de circuito refrigerante de un condensador para ser utilizado en acondicionadores de aire para automóviles, de acuerdo con una tercera forma de realización del presente invento;
La figura 6 es una vista esquemática en sección transversal mostrando una disposición de circuito refrigerante de un condensador para ser utilizado en acondicionadores de aire para automóviles, según un ejemplo comparativo;
La figura 7 es un gráfico que muestra una relación entre la resistencia al flujo de refrigerante y la circulación de refrigerante arriba de los condensadores según el invento y comparativo;
La figura 8 es una vista frontal, parcialmente suprimida, mostrando un condensador convencional para usar en acondiciones de aire para automóviles;
La figura 9 es una vista frontal esquemática mostrando una disposición de circuito refrigerante del condensador convencional; y
La figura 10 es una vista esquemática, en sección transversal, mostrando una primera porción del giro de refrigerante y el entorno del condensador convencional.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
Las figuras 1 y 2 muestran un condensador tipo multiflujo para ser utilizado en acondiciones de aire para automóviles, según una forma de realización del presente invento.
Tal como muestran estas figuras, este condensador tiene un par de cabezales, derecho e izquierdo 11 y 11, dispuestos a una cierta distancia. Entre dichos cabezales 11 y 11, va colocada horizontalmente una serie de tubos planos 12, como tubos intercambiadores de calor, a determinados intervalos en sentido vertical con sus extremos opuestos conectados a los cabezales 11 y 11. Además, hay aletas onduladas 13 dispuestas entre los tubos planos adyacentes 12 y colocadas en los tubos planos más exteriores 12. Asimismo, en el costado exterior de cada aleta ondulada más externa 13, va colocada una placa lateral en forma de cincha 14 para proteger la aleta ondulada más externa 13.
En el costado inferior de uno de los cabezales 11 (el cabezal derecho), se encuentra una entrada de refrigerante 11a. Por otro lado, en el costado superior del otro cabezal 11 (cabezal izquierdo), existe una salida de refrigerante 11b.
Además, en una porción predeterminada de cada cabezal 11, hay una partición 16 que divide el interior del cabezal 11, en sentido longitudinal del mismo, agrupando así la antes mencionada serie de tubos planos 12 en tres recorridos, el primer recorrido P1 (recorrido inferior), el segundo recorrido P2 (recorrido central) y el tercer recorrido P3 (recorrido superior).
La porción de cabeza del cabezal inquierdo 11 que conecta el primer recorrido P1 con el segundo recorrido P1 y P2 constituye una primera porción de giro de refrigerante T1, y la porción de cabeza del cabezal derecho 11 que conecta el segundo recorrido P2 con el tercer recorrido P3 constituye una segunda porción de giro de refrigerante T2.
En la forma de realización antes mencionada, aun cuando la porción de cabeza que constituye la porción de giro T1 ó T2 está formada por la división de un simple cabezal cilíndrico 11 con la partición 16, el presente invento no está limitado a ello. Por ejemplo, cada porción de cabeza que constituye la porción de giro T1 y T2 puede estar formada por un tubo cabezal individual separado.
En esta forma de realización, cada recorrido P1-P3 tiene el área de la sección transversal reducida escalonadamente hacia el costado lateral descendente (recorrido lateral superior) para cada recorrido. En el presente invento, la tasa de reducción del área de sección transversal del recorrido lateral descendente (recorrido lateral superior) de los dos recorridos adyacentes hasta el recorrido lateral ascendente (recorrido lateral inferior) debe ser establecida al 20% o más, y preferiblemente dicha tasa de reducción se establece al 30% o más. La tasa de reducción antes citada (%) puede obtenerse mediante la siguiente fórmula: (1-PL/PU)x100 (%), donde "PU" es un área de la sección transversal del recorrido lateral ascendente, y "PL" es el área del recorrido lateral descendente. Si la antes mencionada tasa de reducción es menor del 20%, no puede garantizarse una suficiente velocidad de flujo (vigor) del refrigerante en la porción de giro del refrigerante T1 y T2 en el cabezal 11 entre los recorridos adyacentes, dando como resultado un ineficaz efecto de soplado de refrigerante, lo que a su vez puede ocasionar un estancamiento del refrigerante licuado.
En el presente invento, es preferible que la antes mencionada tasa de reducción se establezca al 25% o más en cualquiera de los dos recorridos adyacentes. Es más preferible que la tasa de reducción del área de la sección transversal del segundo recorrido con respecto el área de la sección transversal del primer recorrido sea del 50% o más y que la tasa de reducción del área de la sección transversal del tercer recorrido con respecto al área de la sección transversal del segundo recorrido sea del 40% o más.
En el condensador de esta forma de realización, todos los tubos planos 12 tienen la misma estructura, y por tanto el área de la sección transversal de cada recorrido P1-P3 es proporcional al número de tubos de cada recorrido P1-P3. Por consiguiente, la tasa de reducción del área de la sección transversal entre los recorridos adyacentes corresponde a la tasa de reducción del número de tubos entre los recorridos adyacentes. En el condensador de esta forma de realización, tal como puede verse a la figura 2, el primer recorrido P1 incluye 22 tubos planos, el segundo recorrido P2 incluye 9 tubos planos y el tercer recorrido P3 incluye 5 tubos planos. Por consiguiente, la tasa de reducción de las áreas de sección transversal entre el primer y el segundo recorridos P1 y P2 es del 59,1%, y la existente entre el segundo y tercer recorridos P2 y P3 es de 44,4%.
Sin embargo, en el presente invento, la tasa de reducción de las áreas de sección transversal entre los recorridos adyacentes puede establecerse de tal modo que cada recorrido esté constituido por el mismo número de tubos que tengan diferente área de sección transversal.
En el presente invento, aun cuando el número total de recorridos no está especialmente limitado, es preferible que el número total sea de 2 a 5, más preferiblemente de 3 ó 4. El número total más apropiado es de 3. Si el número total de recorridos es excesivo, la tasa de reducción de las áreas de sección transversal entre recorridos adyacentes, es decir, la tasa de reducción del número de tubos entre los recorridos adyacentes en la forma de realización antes mencionada, resulta demasiado baja, lo cual produce una perturbación en la seguridad de la antes citada tasa de
reducción.
Además, en el presente invento, es preferible que el área de la sección transversal de cada recorrido se reduzca escalonadamente para cada recorrido hacia el costado de flujo descendente (costado superior). Sin embargo, el núcleo intercambiador de calor puede incluir recorridos adyacentes cada uno de los cuales tenga la misma área de sección transversal. Por consiguiente, debe entenderse que el presente invento cubre un tal condensador incluyendo recorridos adyacentes cada uno de los cuales tiene la misma área de sección transversal, salvo que se indique claramente de otro modo.
Volviendo al condensador de la forma de realización antes mencionada, el refrigerante introducido por la entrada de refrigerante 11a pasa secuencialmente hacia arriba a través del primer al tercer recorrido P1-P3 a modo de serpentín, y sale por la salida de refrigerante 11b. Mientras pasa a través de dichos recorridos, el refrigerante intercambia calor con el aire ambiente para ser gradualmente condensado y licuado.
En este momento, la licuación del refrigerante gaseoso introducido por la entrada de refrigerante 11a empieza en la porción extrema del primer recorrido P1, por ejemplo, y el refrigerante licuado RL fluye por las salidas de tubo del primer recorrido P1 y tiende a descender en la porción de giro de refrigerante T1, tal como puede verse en la figura 3. Por otro lado, el refrigerante gaseoso RG sale por las salidas de tubo del primer recorrido P1 y sube vigorosamente en la primera porción de giro T1. Este refrigerante gaseoso en ascenso RG empuja hacia arriba el antes citado refrigerante licuado RL. Así pues, el refrigerante licuado RL asciende por la primera porción de giro de refrigerante T1 junto con el refrigerante gaseosos RG, y esta mezcla ascendente de refrigerante será regular y suavemente distribuida dentro de cada tubo plano 12 que constituye el segundo recorrido P2.
En esta forma de realización, dado que el área de sección transversal del segundo recorrido P2 se establece según la antes citada área de reducción específica de modo que en el primer recorrido P1, la velocidad de flujo del refrigerante líquido que asciende por la primera porción de giro de refrigerante T1 entre el primer y el segundo recorridos P1 y P2 pueda ser suficientemente asegurada. Por consiguiente, puede obtenerse un suficiente efecto de soplado en la porción de giro de refrigerante T1 mediante el ascenso del refrigerante, lo que a su vez puede evitar con seguridad el estancamiento del refrigerante licuado RL en la porción inferior de la porción de giro de refrige-
rante T1.
Con respecto al refrigerante que pasará por el tercer recorrido P3 a través de la segunda porción de giro de refrigerante T2 desde el segundo recorrido P2, puede observarse un fenómeno similar. El refrigerante gaseoso RG que sube vigorosamente en la segunda porción de giro de refrigerante T2 empujará hacia arriba el refrigerante licuado RL que tiende a bajar, y por tanto este refrigerante ascendente puede fluir suavemente dentro de cada tubo plano 12 que constituye el tercer recorrido P3.
Como resultado puede impedirse un estancamiento de líquido mediante el refrigerante licuado.
Por tanto, de acuerdo con el condensador de esta forma de realización, dado que es posible evitar el estancamiento del refrigerante licuado, toda la superficie del núcleo puede utilizarse eficazmente como porción de intercambio térmico, dando como resultado un mejor rendimiento de la refrigeración.
Asimismo, dado que el refrigerante no se estancará y pasará a través de toda la región de cada recorrido de una manera regularmente distribuida, puede reducirse la resistencia de paso de refrigerante, dando como resultado otra mejora en el rendimiento de intercambio térmico.
A continuación se explicarán ejemplos de acuerdo con el presente invento, así como un ejemplo comparativo.
Primer ejemplo
Se fabricó un condensador de acuerdo con la antes mencionada forma de realización representada en las figuras 1 y 2. Dicho condensador tiene tres recorridos, a saber, el primer recorrido más bajo P1, el segundo recorrido central P2 y el tercer recorrido más alto P3. El primer, segundo y tercer recorridos P1, P2 y P3 incluye veintidós (22) tubos, nueve (9) tubos y cinco (5) tubos, respectivamente. En este condensador, la tasa de reducción del área de la sección transversal del segundo recorrido P2 con respecto al del primer recorrido P1 es de 59,1%, y la tasa de reducción del área de sección transversal del tercer recorrido P3 con respecto al del segundo recorrido P2 es del 44,4%.
Segundo ejemplo
Tal como puede verse en la figura 4, se fabricó un condensador con tres recorridos, es decir, el primer recorrido inferior P1, el segundo recorrido central P2 y el tercer recorrido superior P3. El primer, segundo y tercer recorridos P1, P2 y P3 incluyen dieciocho (18) tubos, nueve (9) tubos y cinco (5) tubos, respectivamente. La demás estructura es igual como el condensador del primer ejemplo. En este condensador, la tasa de reducción del área de sección transversal del segundo recorrido P2 con respecto al primer recorrido P1 es del 50%, y la tasa de reducción del área de sección transversal del tercer recorrido P3 con respecto al segundo recorrido P2 es del 44,4%.
En la segunda forma de realización representada en la figura 4, se han utilizado los mismos números de referencia o equivalentes del primer ejemplo a la misma porción o porción equivalente (similarmente, se indicará con el mismo número de eferencia o equivalente en el siguiente tercer ejemplo representado en la figura 5 y en el siguiente ejemplo comparativo mostrado en la figura 6).
Tercer ejemplo
Tal como aparece en la figura 5, se fabricó un condensador que tiene cuatro recorridos, es decir, el primer recorrido inferior P1, el segundo recorrido central inferior P2, el tercer recorrido central superior P3 y el cuarto recorrido superior P4. El primer, segundo, tercer y cuarto recorridos P1, P2, P3 y P4 incluyen trece (13) tubos, nueve (9) tubos, seis (6) tubos y cuatro (4) tubos, respectivamente. Por lo demás, la estructura es igual como el condensador del primer ejemplo. En este condensador, la tasa de reducción del área de sección transversal del segundo recorrido P2 con respecto al primer recorrido P1 es del 30,8%, la tasa de reducción del área de sección transversal del tercer recorrido P3 con respecto al segundo recorrido P2 es del 33,3% y la tasa de reducción del área de sección transversal del cuarto recorrido P4 con respecto al tercer recorrido P3 es del 33,3%. En la figura 5, el número de referencia T4 indica una cuarta porción de giro de refrigerante (se utilizará el mismo número en la figura 6).
Ejemplo comparativo
Tal como puede verse en la figura 6, se fabricó un condensador que tiene cuatro recorridos, es decir, el primer recorrido superior P1, el segundo recorrido central superior P2, el tercer recorrido central inferior P3 y el cuarto recorrido inferior P4. El primer, segundo, tercer y cuarto recorridos P1, P2, P3 y P4 incluyen trece (13) tubos, nueve (9) tubos, seis (6) tubos y cuatro (4) tubos, respectivamente. Por lo demás, la estructura es igual como el condensador del primer ejemplo. En este condensador según el ejemplo comparativo tiene una configuración simétrica girada 180 grados respecto al antes citado condensador de acuerdo con el tercer ejemplo. Por consiguiente, en este condensador, la tasa de reducción del área de sección transversal del segundo recorrido P2 con respecto al primer recorrido P1 es del 30,8%, la tasa de reducción del área de sección transversal del tercer recorrido P3 con respecto al segundo recorrido P2 es del 33,3% y la tasa de reducción del área de sección transversal del cuarto recorrido P4 con respecto al tercer recorrido P3 es del 33,3%.
Valoración de un refrigerante líquido estancado (en reposo)
En los ejemplos antes mencionados, y en el ejemplo comparativo, se observó que un refrigerante licuado (refrigerante a baja temperatura) se estanca o no en función de la distribución de la temperatura de una imagen termográfica. Según la observación, en los condensadores del primer al tercer ejemplos, la temperatura del refrigerante se redujo gradualmente hacia la porción descendente de cada recorrido, no existiendo ninguna variación en la distribución de temperatura, y no se observó ningún estancamiento de un refrigerante licuado. Además, en el condensador de acuerdo con el ejemplo comparativo, existía una región de baja temperatura en la porción inferior de cada recorrido, observándose un estancamiento del refrigerante licuado en la porción inferior.
Valoración de la resistencia de flujo del refrigerante
Se midió la relación existente entre la resistencia de flujo de refrigerante (kPa) y la cantidad de circulación de refrigerante (kg/h) en cada condensador de los ejemplos antes citados y el ejemplo comparativo. Los resultados medidos aparecen en el gráfico de la figura 7. En dicho gráfico "A1", "A2" y "A3" indican el primer, segundo y tercer ejemplos, respectivamente, mientras que "B" indica el ejemplo comparativo.
Tal como resultará evidente en este gráfico, en el condensador de acuerdo con el primer al tercer ejemplos A1-A3, la resistencia de flujo de refrigerante para una circulación predeterminada de refrigerante se redujo en comparación con el condensador de acuerdo con el ejemplo comparativo.
Entre estos tres ejemplos, especialmente el primer y segundo ejemplos A1 y A2 fueron capaces de reducir notablemente la resistencia al flujo. El motivo se considera como sigue: dado que la tasa de reducción del área de sección transversal del segundo recorrido P2 con respecto al área de la sección transversal del primer recorrido P1 se establece al 50% o más, y la tasa de reducción del área de sección transversal del tercer recorrido P3 con respecto al área de sección transversal del segundo recorrido P2 se establece al 40% o más, el efecto de soplado de refrigerante entre recorridos adyacentes puede conseguirse por completo, y por consiguiente la circulación del refrigerante puede realizarse de una manera mucho más suave.
Por consiguiente, entre recorridos adyacentes, con el refrigerante saliendo del recorrido del costado superior (recorrido lateral inferior) asciende y sale del recorrido lateral inferior (recorrido lateral superior), el refrigerante licuado es empujado hacia arriba por el efecto de soplado del refrigerante ascendente y se introduce en el recorrido lateral inferior (recorrido lateral superior). Como consecuencia de ello, puede evitarse un estancamiento del refrigerante líquido, garantizando una suficiente área efectiva de la porción intercambiadora de calor, lo que permite un mejor rendimiento de la refrigeración. Además, dado que el refrigerante licuado pasa a través de toda la región de cada recorrido sin estancamiento en el mismo, puede reducirse la resistencia de flujo de refrigerante, lo cual da como resultado un mejor rendimiento. En casos en que la tasa de reducción del área de sección transversal especificada entre los recorridos adyacentes predeterminados, pueden obtenerse los efectos antes mencionados con toda seguridad.
Esta solicitud reivindica la prioridad a la solicitud de patente japonesa núm. 2000-183966 presentada el 20 de junio del 2000.
Los términos y descripciones de esta especificación se emplean únicamente para fines explicatorios, por lo que el presente invento no queda limitado a dichos términos y descripciones. Debe observarse que existen muchas modificaciones y sustituciones posibles sin apartarse del ámbito del presente invento que se define en las reivindicaciones adjuntas. El presente invento permite cualquier cambio de diseño si se halla dentro de los límites que se establece en la reivindicación.

Claims (4)

1. Uso de un condensador, que comprende:
un par de cabezales derecho e izquierdo (11, 11);
una serie de tubos intercambiadores de calor (12) dispuestos a intervalos predeterminados entre dichos cabezales con los extremos opuestos de los mismos conectados a dichos cabezales;
por lo menos una partición (16) dispuesta en uno correspondiente de dichos cabezales (11) para agrupar la citada serie de tubos intercambiadores de calor (12) en una serie de recorridos (P1, P2, P3); y
una entrada de refrigerante (11a) dispuesta en una porción extrema de uno de los citados cabezales (11), y una salida de refrigerante (11b) dispuesta en una porción extrema opuesta del otro de dichos cabezales (11);
en que dicha serie de recorridos incluye tres o más pasos que incluyen un primer recorrido (P1), un segundo recorrido (P2) y un tercer recorrido (P3) a través de los cuales pasa secuencialmente dicho refrigerante introducido por la citada entrada de refrigerante (11a), de modo que un área de sección transversal de cada uno de dichos recorridos (P1, P2, P3) se reduce escalonadamente hacia un costado descendente de dichos recorridos (P1, P2, P3) para cada paso, en que una tasa de reducción de dicha área de sección transversal del citado segundo recorrido (P2) con respecto al área de sección transversal de dicho primer recorrido (P1) es del 50% o más, y en que la tasa de reducción de un área de sección transversal de dicho tercer recorrido (P3) con respecto al área de sección transversal del mencionado segundo recorrido (P2) es del 40% o más;
de tal modo que
se proporciona el condensador con sus cabezales (11, 11) extendido verticalmente y con los tubos intercambiadores de calor (12) extendidos horizontalmente, de modo que dicha entrada de refrigerante (11a) se encuentra en una posición inferior, y la citada salida de refrigerante (11b) se encuentra en una posición superior de manera que un refrigerante introducido por la entrada de refrigerante (11a) pase secuencialmente hacia arriba a través de dicha serie de recorridos (P1, P2, P3) a modo de serpentín, y salga por dicha salida de refrigerante (11b).
2. Uso del condensador tal como se ha indicado en la reivindicación 1, en que cada una de dichas tasas de reducción se alcanza disminuyendo el número de dichos tubos intercambiadores de calor (12) que constituyen cada uno de los citados recorrido (P1, P2, P3).
3. Un sistema de refrigeración que tiene un condensador que a su vez comprende un par de cabezales derecho e izquierdo (11, 11); una serie de tubos intercambiadores de calor (12) dispuestos a intervalos predeterminados entre dichos cabezales con los extremos opuestos de los mismos conectados a dichos cabezales, con por lo menos una partición (16) dispuesta en uno correspondiente de dichos cabezales (11) para agrupar la citada serie de tubos intercambiadores de calor (12) en una serie de recorridos (P1, P2, P3); una entrada de refrigerante (11a) dispuesta en una porción extrema de uno de los citados cabezales (11); y una salida de refrigerante (11b) dispuesta en una porción extrema opuesta del otro de dichos cabezales (11); en que dicha serie de recorridos incluye tres o más pasos que incluyen un primer recorrido (P1), un segundo recorrido (P2) y un tercer recorrido (P3) a través del cual pasa secuencialmente dicho refrigerante introducido por la citada entrada de refrigerante (11a), de modo que un área de sección transversal de cada uno de dichos recorridos (P1, P2, P3) se reduce escalonadamente hacia un costado descendente de dichos recorridos (P1, P2, P3) para cada paso, en que una tasa de reducción de dicha área de sección transversal del citado segundo recorrido (P2) con respecto al área de sección transversal de dicho primer recorrido (P1) es del 50% o más, en que la tasa de reducción de un área de sección transversal de dicho tercer recorrido (P3) con respecto al área de sección transversal del mencionado segundo recorrido (P2) es del 40% o más; y
en que el condensador va dispuesto de tal modo que sus cabezales (11, 11) se extienden verticalmente con los tubos intercambiadores de calor (12) extendidos horizontalmente, de modo que la entrada de refrigerante (11a) se encuentra en una posición inferior, y la citada salida de refrigerante (11b) se encuentra en una posición superior, de manera que un refrigerante introducido por la entrada de refrigerante (11a) pase secuencialmente hacia arriba a través de dicha serie de recorridos (P1, P2, P3) a modo de serpentín, y sale por dicha salida de refrigerante (11b).
4. El sistema de refrigeración tal como se ha indicado en la reivindicación 3, en que cada una de dichas tasas de reducción se alcanza disminuyendo el número de dichos tubos intercambiadores de calor (12) que constituyen cada uno de los citados recorrido (P1, P2, P3).
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