ES2373064T3 - Unidad de transmisión térmica. - Google Patents

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ES2373064T3 ES07712105T ES07712105T ES2373064T3 ES 2373064 T3 ES2373064 T3 ES 2373064T3 ES 07712105 T ES07712105 T ES 07712105T ES 07712105 T ES07712105 T ES 07712105T ES 2373064 T3 ES2373064 T3 ES 2373064T3
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Hans-Ulrich Kühnel
Dieter Jelinek
Peter Heuer
Dieter Thönnessen
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Abstract

- Unidad de transmisión térmica con un canal (5) por el que fluye un refrigerante y un canal (4) por el que fluye un fluido que ha de ser refrigerado, que están separados por una primera pared (11) entre sí, a partir de la cual se extienden nervios (12) a al menos uno de los dos canales (4, 5), presentando el canal (4) por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado una entrada de fluido (8) y una salida de fluido (9) y presentando la unidad de transmisión térmica (1) una segunda pared (13), que separa la entrada de fluido (8) de la salida de fluido (9) y que se extiende hasta delante de un extremo (10) opuesto a la entrada de fluido (8) o a la salida de fluido (9) de la unidad de transmisión térmica (1), caracterizada porque una pared de separación (14; 23, 24; 29, 30) que se extiende en la dirección de la corriente divide el canal (4) en un primero y un segundo canal parcial (15, 16) con una primera entrada parcial de fluido (17) y una segunda entrada parcial de fluido (18), así como una primera salida parcial de fluido (19) y una segunda salida parcial de fluido (20), pudiendo cerrarse al menos la primera entrada parcial de fluido (17) mediante un dispositivo de cierre (21; 27; 31), de modo que el flujo pase en forma de U por la unidad de transmisión térmica (1) cuando está abierto el primer dispositivo de cierre (21; 27; 31) y pase al menos en parte en forma de U cuando está cerrado el primer dispositivo de cierre (21; 27; 31).

Description

Unidad de transmisión térmica
La invención se refiere a una unidad de transmisión térmica con un canal por el que fluye un refrigerante y un canal por el que fluye un fluido que ha de ser refrigerado, que están separados por una pared entre sí, a partir de la cual se extienden nervios a al menos uno de los dos canales.
Las unidades de transmisión térmica de este tipo se usan, por ejemplo, para la refrigeración de gases de escape en una cadena de recirculación de gases de escape en un motor de combustión interna. Los nervios se asoman habitualmente al canal por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado. Aquí existen tanto realizaciones en las que los nervios se extienden desde los dos lados opuestos de la unidad de transmisión térmica al canal como dispositivos de refrigeración en los que los nervios sólo se extienden desde un lado al canal. Los nervios pueden adoptar distintas formas y pueden extenderse en una pieza a lo largo de la dirección de corriente principal o pueden estar realizados como nervios individuales, conociéndose tanto nervios en forma de espigas o de tubos como nervios en forma de superficies de apoyo.
El canal por el que fluye el refrigerante puede estar dispuesto en el interior del canal por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado o puede envolver la sección transversal de éste.
En los motores de combustión interna se usan unidades de transmisión térmica, por ejemplo para la refrigeración de aire, gases de escape o aceite. Los refrigeradores de aire de sobrealimentación sirven para la reducción de las temperaturas de combustión y, por lo tanto, de los óxidos de nitrógeno que se forman y los refrigeradores de gases de escape para el calentamiento del aire para un calentamiento más rápido de un habitáculo o en la cadena de gases de escape para la reducción de la temperatura de los gases de escape de unos gases que fluyen a un catalizador. En las tuberías de recirculación de gases de escape se reducen con ayuda del refrigerador de gases de escape las temperaturas de los gases de escape y, por lo tanto, la temperatura de combustión en el motor, por lo que pueden reducirse a su vez las emisiones de contaminantes. Como refrigerante puede servir, respectivamente, el agua refrigerante del motor de combustión interna.
Una unidad de transmisión térmica que está dispuesta en un sistema de recirculación de gases de escape de un motor de combustión interna se conoce, por ejemplo, por el documento DE 10 2004 019 554 A1. Está formada por un canal interior en forma de U por el que fluyen gases de escape, que está envuelto a lo largo de toda la sección transversal por un canal por el que fluye refrigerante. Aquí se trata de un refrigerador fundido bajo presión formado por varias partes, que presenta distintos planos de división.
En los intercambiadores de calor de este tipo se desea un algo rendimiento respecto al calor que ha de ser transmitido, además de que se deposite la menor cantidad de hollín posible. Al mismo tiempo debe reducirse al máximo la pérdida de presión por las unidades de transmisión térmica.
Por el documento JP 60-050225 se conoce un refrigerador de aire de sobrealimentación en el que puede cambiarse el paso de flujo por el refrigerador mediante dos válvulas. Cuando las válvulas están abiertas, el flujo pasa por este refrigerador a lo largo de toda su sección transversal en una dirección, mientras que con las válvulas cerradas, el flujo sólo pasa por una tercera parte de la sección transversal a lo largo del triple de la longitud.
Las unidades de transmisión térmica conocidas presentan, no obstante, sólo potencias frigoríficas y rendimientos de refrigeradores bajos, en particular cuando los pasos y las diferencias de las temperaturas son reducidos. No obstante, en particular en el campo de la recirculación de gases de escape puede ser deseable conseguir una gran potencia frigorífica con pasos elevados y reducidos consiguiéndose al mismo tiempo una pérdida de presión reducida para reducir así aún más las emisiones de contaminantes.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de proporcionar una unidad de transmisión térmica con la que puedan conseguirse en un gran intervalo de pasos y temperaturas grandes potencias frigoríficas o rendimientos, manteniéndose al mismo tiempo baja la pérdida de presión.
Este objetivo se consigue mediante la parte caracterizadora de la reivindicación principal.
De este modo se obtiene una unidad de transmisión térmica de dos etapas, que consigue con pasos bajos y diferencias de temperaturas relativamente bajas respecto al refrigerante una alta potencia frigorífica o un alto rendimiento de refrigerador, puesto que gracias a la sección transversal reducida por la que pasa el flujo se consigue una gran velocidad de circulación por el refrigerador. Un tipo de construcción así reduce la expansión axial necesaria de la unidad de transmisión térmica, de modo que la misma puede construirse más pequeña.
En la unidad de transmisión térmica están dispuestos preferiblemente dos dispositivos de cierre, estando conmutado,
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cuando está cerrada la primera entrada parcial de fluido mediante el primer dispositivo de cierre, el segundo dispositivo de cierre de tal modo que se prolonga el trayecto de refrigeración para el fluido en la unidad de transmisión térmica. Esto significa, que los dispositivos de cierre se disponen de tal modo que, por el segundo cierre, el flujo pasa en parte en dirección contraria por la unidad de transmisión térmica. Esto conduce a otra prolongación del trayecto de refrigeración efectivo y, por lo tanto, a otro aumento del rendimiento con pasos y temperaturas reducidos, mientras que con el dispositivo de cierre abierto se consiguen rendimientos igual de buenos que en los refrigeradores conocidos con una pérdida de presión reducida.
En otra forma de realización que representa una variante, la unidad de transmisión térmica presenta dos paredes de separación, que cooperan de tal modo con los dispositivos de cierre que el flujo pasa por todo el canal en las dos posiciones de conmutación de los dispositivos de cierre, prolongándose el trayecto de refrigeración y estrechándose la sección transversal. Por lo tanto, se aprovecha toda la sección transversal disponible de la unidad de transmisión térmica en las dos posiciones de conmutación del dispositivo de cierre, lo cual conduce nuevamente a un aumento del rendimiento.
Preferiblemente, el trayecto de refrigeración se prolonga sustancialmente la misma medida en la que se reduce la sección transversal por la que pasa el flujo. Esto significa que al partirse en dos la sección transversal por la que pasa el flujo se duplica el trayecto de refrigeración. Esto puede conseguirse mediante el uso de toda la unidad de transmisión térmica en las dos posiciones de conmutación de los dispositivos de cierre y mediante desviaciones múltiples.
El uso de toda la superficie de transmisión térmica disponible en las dos posiciones de conmutación de los dispositivos de cierre para aumentar el rendimiento se consigue, en particular, mediante una unidad de transmisión térmica en la que la primera pared de separación se extiende desde la entrada de fluido entre la primera y la segunda entrada parcial de fluido en la dirección de corriente principal en la unidad de transmisión térmica hasta delante del extremo opuesto a la entrada de fluido y en la que la segunda pared de separación se extiende desde la salida de fluido entre la primera y la segunda salida parcial de fluido en la dirección de corriente principal en la unidad de transmisión térmica hasta delante del extremo opuesto a la salida de fluido, estando realizados el primero y el segundo dispositivo de cierre como válvulas y estando dispuestas las válvulas en los extremos opuestos de la unidad de transmisión térmica, respectivamente entre la primera y la segunda pared de separación, estando dispuestas las válvulas en dos posiciones de conmutación una perpendicularmente respecto a la otra. Con una forma de construcción de este tipo se obtiene un refrigerador en el que la sección transversal por la que pasa el flujo queda partida en dos cuando la primera entrada de fluido está cerrada, duplicándose al mismo tiempo el trayecto de refrigeración. Cuando la primera válvula está cerrada, el fluido que ha de ser refrigerado entra, por lo tanto, por la sección transversal estrechada en la unidad de transmisión térmica, se desvía detrás de la primera pared de separación 180º por la posición de cierre del segundo dispositivo de cierre, se vuelve a desviar detrás de la pared intermedia nuevamente 180º, lo cual vuelve a realizarse detrás de la segunda pared de separación. Y es en este momento cuando pueden salir los gases de escape.
Como alternativa, la primera pared de separación se extiende en forma de U desde la entrada de fluido entre la primera y la segunda entrada parcial de fluido en la dirección de corriente principal hasta delante de la segunda salida parcial de fluido y la segunda pared de separación se extiende en forma de U desde la salida de fluido entre la primera y la segunda salida parcial de fluido en la dirección de corriente principal hasta delante de la primera entrada parcial de fluido, estando realizados el primero y el segundo dispositivo de cierre como válvulas, pudiendo cerrarse mediante la primera válvula la primera entrada parcial de fluido y mediante la segunda válvula la segunda salida parcial de fluido, abriendo y cerrando las válvulas una en paralelo a la otra. Mediante una disposición de este tipo, la sección transversal por la que pasa el flujo se parte en tres cuando está cerrada la primera entrada parcial de fluido triplicándose al mismo tiempo el trayecto de refrigeración, de modo que con pasos o caudales másicos de fluido aún más reducidos se sigue consiguiendo un efecto refrigerante muy bueno, gracias al largo trayecto de refrigeración existente y gracias a la sección transversal reducida. Al mismo tiempo puede mantenerse reducida la pérdida de presión por el refrigerador cuando está abierta la primera entrada parcial de fluido.
En particular, en una aplicación de una unidad de transmisión térmica de este tipo en un motor de combustión interna para la refrigeración de los gases de escape se consiguen altos rendimientos del refrigerador independientemente del paso o del intervalo de temperaturas existente de los gases de escape o del fluido que pasan por la unidad de transmisión térmica. Cuando existen elevados pasaos y altas temperaturas, puede garantizarse una gran potencia frigorífica con pérdidas de presión reducidas. Por lo tanto, se amplía el campo de trabajo de un refrigerador de este tipo.
En las Figuras están representadas tres formas de realización alternativas de unidades de transmisión térmica según la invención que se describirán a continuación.
La Figura 1 muestra una vista en planta desde arriba de una primera realización de una unidad de transmisión térmica según la invención en una representación en corte.
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La Figura 2 muestra una vista en corte de la unidad de transmisión térmica según la Figura 1 a lo largo de la línea A-A.
La Figura 3 muestra una vista en planta desde arriba de una unidad de transmisión térmica según la invención alternativa.
La Figura 4 muestra otra realización alternativa de una unidad de transmisión térmica según la invención, nuevamente en una vista en planta desde arriba y en una representación en corte.
Para componentes que tienen la misma función se usarán a continuación los mismos signos de referencia en las distintas formas de realización de las unidades de transmisión térmica según la invención.
En las Figuras 1 y 2 está representada una primera realización de una unidad de transmisión térmica 1 según la invención, que se usa preferiblemente como intercambiador de calor de gases de escape en automóviles. Está formada por una carcasa exterior 2, en la que está dispuesta una carcasa interior 3, que puede fabricarse, por ejemplo, en un procedimiento de fundición bajo presión. Entre la carcasa interior 3 y la carcasa exterior 2 se forma después del ensamblaje un canal 4 por el que fluye fluido que ha de ser refrigerado. En el interior de la carcasa interior 3 está dispuesto un canal 5 por el que fluye refrigerante, cuyas tubuladuras de entrada y de salida 6, 7 están representadas en la Figura 2 y que están dispuestas en la presente realización en un extremo 10 opuesto a la entrada de fluido 8 y una salida de fluido 9 de la unidad de transmisión térmica. El canal 5 por el que fluye refrigerante está delimitado por una pared continua 11 en la sección transversal, de la que se extienden nervios 12 al canal 4 por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado. El canal 4 por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado está realizado de tal modo que su entrada de fluido 8 está dispuesta en el mismo lado frontal que la salida de fluido 9, de modo que el fluido que ha de ser refrigerado se desvía 180º en el extremo 10 opuesto. Por consiguiente, los nervios 12 están dispuestos en esta zona de tal modo que siguen la dirección de corriente principal.
Para conseguir un paso del flujo en forma de U de este tipo, es necesario prever entre la entrada de fluido 8 y la salida de fluido 9 una pared 13, que se extiende en la dirección de la corriente al canal 4 por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado, terminando esta pared a una distancia del extremo 10 opuesto a la entrada 8 de la unidad de transmisión térmica 1, que corresponde aproximadamente a la anchura de la entrada de fluido 8 o de la salida de fluido 9, de modo que no se producen pérdidas de flujo teniendo lugar en este extremo 10, por lo contrario, sólo una inversión de la dirección del fluido. Esta pared 13 tiene una altura tal que llega hasta la carcasa exterior 2, por lo que se impide una corriente transversal y un rebose directamente de la entrada 8 a la salida 9.
Como puede verse en particular en la Figura 1, vistos en la dirección de corriente principal, los nervios 12 están dispuestos respectivamente en filas unos al lado de los otros, siguiendo al final de una primera fila respectivamente una segunda fila, cuyos nervios 12 están dispuestos de forma desplazada respecto a los nervios 12 de la primera fila. Una disposición de este tipo de los nervios 12 aumenta el tiempo de permanencia del fluido en la unidad de transmisión térmica y aumenta, por lo tanto, el rendimiento de ésta, puesto que ya no es posible un paso del flujo recto, sin obstáculos para el fluido que ha de ser refrigerado.
Según la invención, la unidad de transmisión térmica presenta adicionalmente una primera pared de separación 14, que se extiende en forma de U desde la entrada de fluido 8 pasando por el extremo 10 a la salida de fluido 9. Esta pared de separación 14 divide en el presente ejemplo de realización el canal 4 en dos canales parciales 15 y 16 y, por lo tanto, también la entrada de fluido 8 y la salida de fluido 9 en dos entradas parciales de fluido 17, 18 y dos salidas parciales de fluido 19, 20 aproximadamente del mismo tamaño. La primera entrada parcial de fluido 17 es controlada por un dispositivo de cierre 21 en forma de una válvula, cuyo eje de giro 22 está dispuesto en el presente ejemplo de realización en prolongación a la carcasa exterior 2. Tanto el dispositivo de cierre 21 como la pared de separación 14 se extienden naturalmente a lo largo de toda la altura de la unidad de transmisión térmica 1.
Al usarse una unidad de transmisión térmica 1 de este tipo como refrigerador de gases de escape, habitualmente está realizada una válvula de recirculación de gases de escape delante de la unidad de transmisión térmica 1, de modo que se alimentan distintos caudales másicos de fluido o caudales másicos de gases de escape a la unidad de transmisión térmica 1. En particular, en caso de caudales másicos de gases de escape reducidos y con diferencias de temperaturas reducidas entre los gases de escape y el refrigerante, la potencia frigorífica de una unidad de transmisión térmica sin pared de separación 14 y dispositivo de cierre 21 es muy reducida. En la presente realización según la invención de la unidad de transmisión térmica 1, la primera entrada de fluido 17 se cierra mediante el dispositivo de cierre 21, de modo que todo el caudal másico fluye a través de la segunda entrada de fluido 18 a la segunda salida de fluido 20. Para ello, en comparación con una unidad de transmisión térmica 1 sin canal que puede ser desconectado, sólo está disponible la mitad de la sección transversal. Si bien de este modo se obtienen pérdidas de presión algo más elevadas, debido al paso reducido son, no obstante, más reducidas que con el dispositivo de cierre 21 abierto y un paso completo. Además, la potencia frigorífica y, por lo tanto, el rendimiento de la unidad de transmisión térmica 1 aumentan claramente en comparación con las realizaciones conocidas cuando el paso es reducido y la sección transversal es reducida. Cuando el caudal másico de fluido es correspondientemente grande, se abre el dispositivo de
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cierre 21, de modo que queda disponible toda la sección transversal del canal 4 para la refrigeración, de modo que no se generan pérdidas de presión demasiado elevadas consiguiéndose al mismo tiempo el buen efecto refrigerante conocido.
En la Figura 3 está representada una variante de esta forma de realización. En comparación con el primer ejemplo de realización, en esta unidad de transmisión térmica 1 están dispuestas dos paredes de separación 23, y 24, extendiéndose la primera pared de separación 23 de la entrada de fluido 8 al extremo 10 opuesto de la unidad de transmisión térmica 1 y la segunda pared de separación 24 de la salida de fluido 9 al extremo 10 opuesto de la unidad de transmisión térmica 1. Las dos paredes de separación 23, 24 terminan a una distancia suficiente del extremo 10, de modo que cuando está cerrada una de las entradas parciales de fluido 17, 18, está disponible una sección transversal suficiente para el paso del fluido detrás de los extremos de las paredes de separación 23 y 24, así como de la carcasa exterior 2.
Entre los extremos correspondientes de las dos paredes de separación 23, 24, en prolongación a la pared 13, están dispuestos ejes de giro 25, 26, en los que está alojado respectivamente un dispositivo de cierre en forma de una válvula 27, 28. La anchura de las válvulas 27, 28 corresponde aquí a la distancia entre las dos paredes de separación 23, 24. Al mismo tiempo, la distancia del extremo de la pared 13 de los ejes de giro 25, 26 corresponde respectivamente a la mitad de la anchura de una válvula 27, 28 de este tipo, de modo que la primera válvula 27 cierra en su primera posición la primera entrada parcial de fluido 17, así como la primera salida parcial de fluido 19, mientras que la segunda válvula 28 está dispuesta en su primera posición final de forma desplazada 90º respecto a la primera válvula 27 apoyándose por lo tanto en su anchura con un extremo en la pared 13 y con el otro extremo en la carcasa exterior 2. En su segunda posición, la primera válvula 27 topa con sus dos extremos en las paredes de separación 23 y
24.
Si el primer dispositivo de cierre 27 está en una posición en la que se apoya en las dos paredes de separación 23, 24, la primera entrada parcial de fluido 17 está cerrada. El caudal másico de fluido entra, por lo tanto, por la segunda entrada parcial de fluido 18 en el canal parcial 16 y llega desde allí al extremo 10 opuesto de la unidad de transmisión térmica 1. El segundo dispositivo de cierre 28 impide ahora por su primera posición anteriormente mencionada un caudal másico de fluido más allá de la prolongación de la pared 13. Por consiguiente, el caudal másico de fluido experimenta una desviación de 180º y llega detrás de la pared de separación 23 al canal parcial 15, aunque ahora fluye por éste en la dirección contraria, es decir, en dirección a la primera entrada parcial de fluido 10. Aquí se impide una salida por la posición de cierre del primer dispositivo de cierre 27, de modo que nuevamente se realiza una inversión del caudal másico de fluido a la zona del primer canal parcial 15 detrás de la primera salida parcial de fluido 19, de modo que nuevamente se cambia la dirección de corriente habitual en comparación con la primera realización o a la posición opuesta de las válvulas 27, 28. Ahora, el fluido vuelve a fluir al extremo 10 opuesto, donde vuelve a tener lugar una desviación en dirección a la segunda salida parcial de fluido 20, donde puede salir el fluido.
Por lo tanto, en esta posición de las válvulas 27, 28 se produce una duplicación del trayecto de flujo total recorrido partiéndose en dos la sección transversal del flujo disponible. De este modo aumenta claramente el efecto refrigerante, puesto que en cada estado se aprovecha toda la superficie de transmisión térmica disponible.
En la posición opuesta de los dos dispositivos de cierre 27, 28, la superficie exterior de la primera válvula 27 queda dispuesta en prolongación a la pared 13, de modo que quedan abiertas las dos entradas parciales de fluido 17, 18. Por lo tanto, el fluido entra de la entrada de fluido 8 en los dos canales parciales 15, 16. La segunda válvula 28 impide un flujo del canal parcial 15 al canal parcial 16, de modo que pasa un flujo en forma de U y paralelo por los dos canales parciales 15, 16. De la primera entrada parcial de fluido 17, el flujo se realiza por lo tanto a la primera salida parcial de fluido 19 y de la segunda entrada parcial de fluido 18, el fluido fluye a la segunda salida parcial de fluido 20. Una posición de conmutación de este tipo se elige cuando hay grandes pasos de caudales másicos.
La Figura 4 muestra otra unidad de transmisión térmica 1 alternativa, en la que vuelven a usarse dos paredes de separación 29, 30, así como dos dispositivos de cierre 31, 32.
No obstante, aquí la primera pared de separación 29 se extiende desde la entrada de fluido 8 en forma de U a la salida de fluido 9 y termina a una distancia delante de la salida de fluido 9, que corresponde a media anchura del dispositivo de cierre 32. No obstante, la segunda pared de separación 30 se extiende en paralelo en forma de U desde la salida de fluido 9 en dirección a la entrada de fluido 8, donde termina nuevamente a una distancia de la entrada de fluido 8 que corresponde a media anchura del dispositivo de cierre 31. Estas dos paredes de separación 29, 30 están dispuestas de tal modo que la entrada de fluido 8 y la salida de fluido 9 se parten aproximadamente en tres en su sección transversal
o en su anchura.
Los dispositivos de cierre 31, 32 están dispuestos en ejes de giro 33, 34, que están dispuestos en prolongación a los extremos de las paredes de separación 29, 30 en la zona de las entradas parciales de fluido 17, 18 o salidas parciales
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de fluido 19, 20.
En la posición cerrada de las dos válvulas 31, 32, es decir, cuando la válvula 31 se apoya en la pared de separación 29 así como en la pared 13 y la válvula 32 se apoya en la pared de separación 30 así como en la carcasa exterior 3, el caudal másico de fluido llega a través de la segunda entrada parcial de fluido 18 a la unidad de transmisión térmica 1 y fluye entre la carcasa exterior 2 y la primera pared de separación 29 en forma de U hasta el segundo dispositivo de cierre 32, donde vuelve a desviarse detrás de la primera pared de separación 29 y vuelve a fluir nuevamente en la dirección contraria en forma de U en dirección a la primera entrada parcial de fluido 17 entre las paredes de separación 29 y 30. Al llegar a la primera entrada parcial de fluido 17, el paso vuelve a cerrarse mediante el dispositivo de cierre 31, de modo que tiene lugar una desviación detrás de la pared de separación 30 y el caudal másico de fluido fluye ahora entre la pared 13 y la pared de separación 30 nuevamente en forma de U en dirección a la primera salida parcial de fluido 19 libre. Por lo tanto, se consigue triplicar el trayecto de refrigeración partiéndose en tres la sección transversal disponible.
Cuando están abiertos los dispositivos de cierre 31, 32, es decir, cuando la válvula se extiende en prolongación a las paredes de separación 29, 30, se produce el caudal másico del fluido habitual en forma de U por toda la sección transversal de la entrada de fluido 8 a la salida de fluido 9, por lo que se evitan fiablemente pérdidas de presión demasiado elevadas en caso de grandes pasos.
Debería quedar claro que una realización de este tipo no está limitada a los ejemplos de realización aquí descritos, sino que la forma de construcción del refrigerador puede elegirse en gran medida libremente. Por supuesto, también sería posible disponer la entrada de fluido y la salida de fluido en extremos opuestos de la unidad de transmisión térmica. Naturalmente también sería concebible que el refrigerante fluyera alrededor de la unidad de transmisión térmica en lugar de fluir por el interior. Es esencial la posibilidad de cierre de una parte del área de sección transversal disponible, debiendo usarse a pesar de ello toda la superficie de transmisión térmica disponible. Como dispositivos de cierre pueden usarse tanto válvulas como otros elementos. También debería quedar claro que una unidad de transmisión térmica no está limitada a una unidad de transmisión térmica que pueda fabricarse en un procedimiento de fundición bajo presión sino que las unidades de transmisión térmica de este tipo, con posibilidad de conmutación de la sección transversal, también pueden usarse en unidades de transmisión térmica que presenten estructuras complemente diferentes.
Las realizaciones representadas de las unidades de transmisión térmica permiten una aplicación con potencias frigoríficas muy buenas y rendimientos de refrigerador muy buenos en un gran intervalo de pasos y de temperaturas. Al mismo tiempo se mantiene lo más reducida posible la pérdida de presión por el refrigerador.
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Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Unidad de transmisión térmica con un canal (5) por el que fluye un refrigerante y un canal (4) por el que fluye un fluido que ha de ser refrigerado, que están separados por una primera pared (11) entre sí, a partir de la cual se extienden nervios (12) a al menos uno de los dos canales (4, 5), presentando el canal (4) por el que fluye el fluido que ha de ser refrigerado una entrada de fluido (8) y una salida de fluido (9) y presentando la unidad de transmisión térmica
    (1)
    una segunda pared (13), que separa la entrada de fluido (8) de la salida de fluido (9) y que se extiende hasta delante de un extremo (10) opuesto a la entrada de fluido (8) o a la salida de fluido (9) de la unidad de transmisión térmica (1), caracterizada porque una pared de separación (14; 23, 24; 29, 30) que se extiende en la dirección de la corriente divide el canal (4) en un primero y un segundo canal parcial (15, 16) con una primera entrada parcial de fluido
    (17)
    y una segunda entrada parcial de fluido (18), así como una primera salida parcial de fluido (19) y una segunda salida parcial de fluido (20), pudiendo cerrarse al menos la primera entrada parcial de fluido (17) mediante un dispositivo de cierre (21; 27; 31), de modo que el flujo pase en forma de U por la unidad de transmisión térmica (1) cuando está abierto el primer dispositivo de cierre (21; 27; 31) y pase al menos en parte en forma de U cuando está cerrado el primer dispositivo de cierre (21; 27; 31).
  2. 2.- Unidad de transmisión térmica según la reivindicación 1, caracterizada porque en la unidad de transmisión térmica
    (1) están dispuestos dos dispositivos de cierre (27, 28; 31, 32), estando conmutado, cuando está cerrada la primera entrada parcial de fluido (17) mediante el primer dispositivo de cierre (27; 31), el segundo dispositivo de cierre (28; 32) de tal modo que se prolonga el trayecto de refrigeración para el fluido en la unidad de transmisión térmica (1).
  3. 3.- Unidad de transmisión térmica según la reivindicación 2, caracterizada porque la unidad de transmisión térmica (1) presenta dos paredes de separación (23, 24; 29, 30), que cooperan de tal modo con los dispositivos de cierre (27, 28; 31, 32) que en las dos posiciones de conmutación de los dispositivos de cierre (27, 28; 31, 32) el fluido pasa por todo el canal (4), prolongándose el trayecto de refrigeración cuando se estrecha la sección transversal.
  4. 4.- Unidad de transmisión térmica según la reivindicación 3, caracterizada porque el trayecto de refrigeración se prolonga sustancialmente en la misma medida en que se reduce la sección transversal del flujo.
  5. 5.- Unidad de transmisión térmica según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque la primera pared de separación (23) se extiende desde la entrada de fluido (8) entre la primera y la segunda entrada parcial de fluido (17, 18) en la dirección de corriente principal en la unidad de transmisión térmica (1) hasta delante del extremo (10) opuesto a la entrada de fluido (8) y la segunda pared de separación (24) se extiende desde la salida de fluido (9) entre la primera y la segunda salida parcial de fluido (19, 20) en la dirección de corriente principal en la unidad de transmisión térmica (1) hasta delante del extremo (10) opuesto a la salida de fluido (9), estando realizados el primero y el segundo dispositivo de cierre (27, 28) como válvulas y estando dispuestas las válvulas (27, 28) en los extremos opuestos de la unidad de transmisión térmica (1), respectivamente entre la primera y la segunda pared de separación (23, 24), estando dispuestas las válvulas (27, 28) en dos posiciones de conmutación una perpendicularmente respecto a la otra.
  6. 6.- Unidad de transmisión térmica según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque la primera pared de separación (29) se extiende en forma de U desde la entrada de fluido (8) entre la primera y la segunda entrada parcial de fluido (17, 18) en la dirección de corriente principal hasta delante de la segunda salida parcial de fluido (20) y la segunda pared de separación (30) se extiende en forma de U desde la salida de fluido (9) entre la primera y la segunda salida parcial de fluido (19, 20) en la dirección de corriente principal hasta delante de la primera entrada parcial de fluido (17), estando realizados el primero y el segundo dispositivo de cierre (31, 32) como válvulas, pudiendo cerrarse mediante la primera válvula (31) la primera entrada parcial de fluido (17) y mediante la segunda válvula (32) la segunda salida parcial de fluido (20), abriendo y cerrando las válvulas (31, 32) una en paralelo a la otra.
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