ES2976189T3 - Enfriador evaporativo con distribución de agua presurizada - Google Patents

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Daniel Robert Haynes
Finn Gascoigne Woodhouse
Ian Howard Pendergrast
Lorinda Yvonne Abeyarathna
Robert William Gilbert
Shane Antony Harris
Shoji Sinclair
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Abstract

Un enfriador evaporativo que tiene un sistema de distribución de agua presurizada que proporciona una distribución uniforme del agua a las almohadillas de medios evaporativos dentro del enfriador evaporativo, incluso cuando las almohadillas de evaporación están inclinadas y/o no están en perfecta alineación. El sistema de distribución de agua a presión generalmente incluye un conjunto de distribución con una porción de trayectoria de flujo presurizada y una porción de trayectoria de flujo no presurizada, y un conjunto de suministro. El enfriador evaporativo también puede incluir otras características que mejoran la estética y/o la capacidad de enfriamiento, como almohadillas de medios evaporativos suplementarios, una tapa perforada, un marco de retención interno, rejillas en ángulo y/o un cuentagotas que permite una instalación de perfil bajo en un techo de un edificio u otra estructura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

Enfriador evaporativo con distribución de agua presurizada
CAMPO TÉCNICO
Esta invención se refiere a un sistema de distribución de agua presurizada para un enfriador evaporativo. Esta descripción también se refiere a modificaciones para un enfriador evaporativo que son compatibles con un sistema de distribución de agua presurizada, incluyendo almohadillas de medios evaporativos inclinadas, rejillas en ángulo para un marco de retención de medios evaporativos, una tapa ventilada de una pieza única para el enfriador evaporativo que permite la admisión de aire vertical, y gotero que facilita la instalación del enfriador evaporativo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los enfriadores evaporativos reducen la temperatura del aire a través de enfriamiento evaporativo directo. Para lograr el enfriamiento, se aspira aire a través de los lados de la carcasa del enfriador evaporativo y sobre una o más almohadillas de medios evaporativos húmedos, evaporando de esta manera el agua dentro de las almohadillas de medios evaporativos y reduciendo la temperatura del aire que pasa.
Con el fin de humedecer las almohadillas de medios evaporativos, los enfriadores evaporativos también incluyen un sistema de distribución de agua. Normalmente, el agua de un depósito en la parte inferior del enfriador evaporativo es aspirado hacia la parte superior del enfriador evaporativo mediante una bomba, desde donde el agua se distribuye por gravedad a través de un número limitado de orificios de distribución hacia abajo y hacia las almohadillas de medios evaporativos. El agua que sale de las almohadillas de medios evaporativos es recogida dentro del depósito y la bomba la recircula a través del sistema. Como el agua es distribuida por gravedad, las almohadillas de medios evaporativos deben ser cuidadosamente instalados, asegurándose de que absolutamente se alineen verticalmente (en un ángulo de 0° con relación a la vertical) y horizontalmente entre sí. Cualquier variación en la altura o ángulo de instalación reducirá la eficiencia del enfriador evaporativo.
La Figura 1 muestra en más detalle un enfriador evaporativo 10 actualmente conocido. El enfriador evaporativo 10 conocido en la actualidad incluye generalmente una carcasa 12 con una pluralidad de lados 14 (por ejemplo, cuatro lados 14), una tapa 16 y un depósito 18, un marco de retención 20, al menos una almohadilla de medios evaporativos 22 dentro del marco de retención 20, y un elemento de distribución por gravedad 24 de un sistema de distribución de agua que es ubicado debajo de la tapa 16 y por encima de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22. El elemento de distribución por gravedad 24 incluye un canal de agua 26 en comunicación de fluidos con una o más salidas 28 desde donde se libera el agua para que fluya hacia abajo sobre la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22. El canal de agua 26 normalmente se inclina hacia abajo para mejorar la distribución del agua por gravedad. En la mayoría de los enfriadores evaporativos 10 conocidos actualmente, el agua es alimentada por gravedad al canal de agua 26 a través de sólo cuatro puntos de distribución. Como se ha analizado anteriormente, el marco de retención 20 está configurado para retener la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 en una posición vertical (es decir, en una posición que es paralela o en un ángulo de 0°) con relación a la dirección del flujo gravitacional del agua desde el elemento de distribución por gravedad 24. Cualquier variación de esta configuración puede afectar negativamente a la eficiencia del enfriador evaporativo 10 actualmente conocido. Además, el marco de retención 20 está fijado o integrado con las superficies internas de los lados 14 de la carcasa 12, posicionando de esta manera la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 inmediatamente adyacentes a los lados 14 de la carcasa 12.
Los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos también incluyen un bloque de cabecera 30 inmediatamente encima, y normalmente en contacto con, la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 y un espacio de 20 mm 32 entre el elemento de distribución por gravedad 24 y el bloque de cabecera 30. El espacio 32 es requerido por el diseño de los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos para proporcionar espacio libre para el marco de retención 20 cuando es ensamblado el enfriador evaporativo 10 actualmente conocido. El bloque de cabecera 30 es usado para evitar la derivación de aire y difundir el agua que se aglomera al caer la distancia de 20 mm entre el elemento de distribución por gravedad 24 y el bloque de cabecera 30. El elemento de distribución por gravedad 24 tiene una altura de aproximadamente 124 mm y el bloque de cabecera 30 tiene una altura de aproximadamente 30 mm. Por lo tanto, la altura total requerida en los enfriadores evaporativos 10 conocidos actualmente para suministrar agua a la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 es de aproximadamente 174 mm, lo cual puede afectar a la estética del diseño y/o limitar las ubicaciones en las cuales puede usarse el enfriador evaporativo.
Adicionalmente, como se ha indicado anteriormente, la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 en los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos son montados o posicionados inmediatamente adyacentes a las superficies internas de los lados 14 de la carcasa 12, debido a la configuración del marco de retención 20. Esta configuración no sólo reduce el flujo de aire a través y alrededor de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22, sino que también complica la fabricación y el ensamblaje de la carcasa. Como resultado adicional de esta configuración, la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 no se extienden más abajo de los lados 14 de la carcasa 12 hacia el depósito 18, donde la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 estarían en contacto con el agua dentro del depósito 18. Incluso si una porción de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 se extendiera más abajo de los lados 14 de la carcasa 12, la falta de orificios de flujo de aire en el depósito 18 de la carcasa 12 significa que dicha porción de la almohadilla de medios evaporativos 22 no estaría expuesta al flujo de aire, ya que la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 son unidos directamente a la carcasa 12. Por lo tanto, este espacio 34 entre la parte inferior de la(s) almohadilla(s) evaporativa(s) 22 y la parte inferior del depósito 18 representa un espacio desperdiciado que no produce montada y la parte inferior del depósito 18 en un enfriador evaporativo 10 actualmente conocido.
Además, como se muestra en las Figuras 27 y 28, los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos están montados a una distancia del techo 36 o superficie del edificio o estructura, exponiendo el gato del techo, conductos, y/o gotero 38. Tal montaje es necesario para los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos, ya que la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22 deben estar en una posición vertical con relación a la dirección del flujo gravitacional de agua desde el elemento de distribución por gravedad 24. Para lograr una distribución uniforme del agua sobre la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 22, el enfriador evaporativo 10 actualmente conocido debe ser montado de manera que la tapa 16 quede horizontal. Aunque algunos enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos incluyen un depósito 18 en ángulo que se acerca más al contorno del techo 36, todavía tienen una apariencia angular/cuadrada y conductos y/o gotero 38 expuestos. Adicionalmente, los conductos eléctricos y de fontanería 40 hacia los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos discurren por el exterior del techo 36, lo cual resulta poco atractivo y expone los conductos 40 a la intemperie y a daños.
La patente US6450485 B1 describe un sistema de entrada de agua para la entrada de agua a un sistema de distribución de agua para un enfriador evaporativo que incluye un conducto para suministrar agua a al menos una de las esquinas más superiores de la tapa del enfriador evaporativo. La esquina que tiene el conducto incluye un punto de entrada de agua tapado que hace que el agua forme una cortina sustancialmente uniforme de agua la cual a su vez alimenta el agua a una pluralidad de canales y por lo tanto a las almohadillas evaporativas del enfriador evaporativo. La patente ZA 200 102528 B describe un método y unos medios para la entrada de agua en el sistema de distribución de agua para almohadillas evaporativas en enfriadores de aire evaporativos fijos o móviles. El agua ingresa al sistema de entrada de agua a través de un conducto hasta al menos una de las esquinas superiores en la tapa del enfriador evaporativo. La esquina o esquinas incluyen un punto de entrada de agua tapado el cual hace que el agua forme una cortina de agua sustancialmente uniforme que luego es recogida en al menos un canal abierto. El agua recogida por el canal abierto es conducida al sistema esparcidor de agua del enfriador evaporativo. Todos los componentes del sistema de entrada de agua son posicionados en la superficie superior del enfriador evaporativo y, de esta manera, son accesibles para su limpieza y mantenimiento. La patente US6669119 B1 describe una disposición de esparcidor de agua para uso en un enfriador de aire por evaporación en el cual el esparcidor incluye una entrada que conduce a proyecciones generalmente verticales dispuestas en varios niveles. Las proyecciones están adaptadas para dividir un único vapor de agua que entra por la entrada en muchas corrientes de salida, todas las cuales tienen una relación predeterminada de caudales. Las corrientes de salida pueden alimentar una almohadilla evaporativa de un enfriador evaporativo. En una forma preferida, las corrientes de salida tienen sustancialmente el mismo caudal. Preferiblemente, un enfriador que incorpore esta disposición de esparcidor de agua incluiría varios esparcidores alrededor de la periferia superior de las almohadillas de evaporación. La patente US2016116194 A1 describe un enfriador evaporativo que tiene una carcasa con medios evaporativos en las entradas de aire. Un soplador aspira aire hacia las entradas y a través de los medios y luego lo saca por una salida de aire de la carcasa. Una bomba de agua en un depósito de agua bombea agua hacia el medio para que la evaporación del agua enfríe el aire que sale del soplador. Un temporizador es conectado a la bomba de agua para cambiar entre el funcionamiento ENCENDIDO que bombea agua al medio y un estado APAGADO en el cual la bomba no funciona. La bomba funciona durante el funcionamiento del enfriador.
La patente WO9840678 A1 describe un acondicionador de aire evaporativo montado en el techo. El acondicionador de aire incluye una carcasa definida por una base que se adapta a la inclinación del techo e incluye una salida para que el aire fluya desde la carcasa hacia los conductos; una pluralidad de paredes laterales verticales que tienen paneles absorbentes de agua que definen una entrada para que el aire fluya hacia el interior de la carcasa; y una pared superior. El acondicionador de aire incluye además un sistema de distribución de agua para suministrar agua al(los) panel(es) y un conjunto de ventilador para aspirar aire al interior de la carcasa a través de el(los) panel(es) de manera que el aire se enfríe al evaporar el agua en los paneles.
La patente GB2 101 729 A describe un esparcidor para el esparcimiento de agua en un enfriador evaporativo del tipo que tiene almohadillas absorbentes que rodean al menos parcialmente un ventilador accionado por motor, que comprende: una placa esparcidora que presenta un área receptora de agua, una pluralidad de nervaduras que sobresalen de la placa e irradian hacia fuera desde el área receptora de agua y forman entre ellas una pluralidad de canales de flujo de agua, los cuales, en un enfriador, terminan por encima de dichas almohadillas absorbentes, el piso de cada uno de dichos canales de flujo de agua inclinado hacia abajo desde su extremo del área receptora de agua, un recubrimiento sobre el área de recepción de agua de la placa esparcidora, que tiene una superficie deflectora por encima del área de recepción de agua y que tiene una forma tal que desvía el flujo de agua sobre el área de recepción de agua en una película de grosor constante, siendo la separación entre las nervaduras adyacentes y las longitudes de los respectivos canales definidos de esta manera tales que dividen dicha película en corrientes con caudales iguales.
RESUMEN
La modalidad de la invención está definida en la reivindicación 1 y, por lo tanto, el sistema de distribución de agua presurizada para un enfriador evaporativo incluye: una porción de trayectoria de flujo presurizada que incluye al menos un canal de agua presurizada, una pluralidad de orificios de salida y al menos un orificio de entrada; y una porción de trayectoria de flujo no presurizada que incluye al menos una trayectoria de flujo no presurizada en comunicación de fluidos con al menos uno de la pluralidad de orificios de salida, en donde el al menos un canal de agua presurizada incluye una pluralidad de canales de agua presurizada, cada uno de las una pluralidad de canales de agua presurizada están en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida, comprendiendo además una tapa del sistema de distribución de agua, definiendo la tapa del sistema de distribución de agua al menos entrada y una pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados, en donde la tapa del sistema de distribución de agua incluye: un primer borde; un segundo borde opuesto al primer borde; un tercer borde entre el primer y segundo borde; y un cuarto borde opuesto al tercer borde y entre el primer y segundo bordes, definiendo el primer, segundo, tercer y cuarto bordes una abertura central, definiendo la tapa del sistema de distribución de agua una pluralidad de orificios de salida cerca de cada uno del primer, segundo, tercer y cuarto bordes.
En un aspecto de la modalidad, el sistema de distribución de agua presurizada para un enfriador evaporativo incluye además una pluralidad de elementos de distribución por gravedad, definiendo cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad al menos una trayectoria de flujo no presurizada.
En un aspecto de la modalidad, cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad incluye al menos una característica de distribución, cada uno de los al menos una característica de distribución está configurado para dividir progresivamente una cantidad de agua que fluye a través de ella en un número creciente de trayectorias de flujo no presurizado.
En un aspecto de la modalidad, cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad está configurado para estar directamente adyacente a una correspondiente de una pluralidad de almohadillas de medios evaporativos.
En un aspecto de la modalidad, el sistema de distribución de agua presurizada para un enfriador evaporativo incluye además una cubierta del colector que encierra al menos un canal de agua presurizada, estando la cubierta del colector acoplada de manera desmontable a la tapa del sistema de distribución de agua.
En un aspecto de la modalidad, al menos un canal de agua presurizada incluye un primer canal de agua presurizada y un segundo canal de agua presurizada.
En un aspecto de la modalidad, el primer canal de agua presurizada está en comunicación de fluidos con la pluralidad de orificios de salida cerca del primer borde, una primera mitad de la pluralidad de orificios de salida cerca del tercer borde, y una primera mitad de la pluralidad de orificios de salida cerca del cuarto borde; y el segundo canal de agua presurizada está en comunicación de fluidos con la pluralidad de orificios de salida cerca del segundo borde, una segunda mitad de la pluralidad de orificios de salida cerca del tercer borde, y una segunda mitad de la pluralidad de orificios de salida del cuarto borde.
En un aspecto de la modalidad, el al menos un canal de agua presurizada incluye una pluralidad de canales de agua presurizada, estando cada uno de la pluralidad de canales de agua presurizada en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida, definiendo la tapa del sistema de distribución de agua una pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados.
En un aspecto de la modalidad, la pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados incluye una pluralidad de canales de distribución de agua que se extienden desde y están en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida.
En un aspecto de la modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua incluye además una pluralidad de áreas elevadas, rodeando cada una de la pluralidad de áreas elevadas uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida.
En un aspecto de la modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua incluye además una pluralidad de tapas, estando cada una de la pluralidad de tapas configurada para recubrir al menos parcialmente un área elevada correspondiente y estando configurada para dirigir un flujo de agua que fluye a través de una correspondiente de la pluralidad de orificios de salida.
En un aspecto de la modalidad, cada uno del primer y segundo bordes incluye una primera pluralidad de orificios de salida; y cada uno del tercer y cuarto lados incluye una segunda pluralidad de orificios de salida, siendo la segunda pluralidad menor que la primera pluralidad.
En un aspecto de la modalidad, cada uno del primer, segundo, tercer y cuarto lados está configurado para estar directamente adyacente a una correspondiente de una pluralidad de almohadillas de medios evaporativos.
En una modalidad, un enfriador evaporativo incluye: un sistema de distribución de agua presurizada que incluye: una tapa del sistema de distribución de agua que incluye un primer canal de agua presurizada y un segundo canal de agua presurizada, teniendo cada uno del primer y segundo canales de agua presurizada una pluralidad de orificios de salida y al menos un orificio de entrada; una primera cubierta del colector configurada para encerrar el primer canal de agua presurizada y una segunda cubierta del colector configurada para encerrar el segundo canal de agua presurizada con la pluralidad de orificios de salida y el al menos un orificio de entrada de cada uno del primer y segundo canales de agua presurizada permanece sin obstrucciones; y una pluralidad de elementos de distribución por gravedad, definiendo cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad una pluralidad de trayectorias de flujo no presurizado que están en comunicación de fluidos con el primer y segundo canales presurizados, incluyendo cada uno de los elementos de distribución por gravedad una pluralidad de características de distribución. que están configurados para dividir progresivamente una cantidad de agua que fluye a través de ellos en un número creciente de trayectorias de flujo no presurizado; una pluralidad de almohadillas de medios evaporativos, estando cada una de de elementos de distribución por gravedad; y una bomba que incluye una primera salida en comunicación de fluidos con el primer canal de agua presurizada y una segunda salida en comunicación de fluidos con el segundo canal de agua presurizada.
En una modalidad, un enfriador evaporativo incluye: un sistema de distribución de agua presurizada que incluye una tapa del sistema de distribución de agua que incluye una abertura central, una pluralidad de orificios de salida alrededor de la abertura central, una pluralidad de canales de agua presurizada en comunicación de fluidos con la pluralidad de orificios de salida, y al menos un orificio de entrada en comunicación de fluidos con la pluralidad de canales de agua presurizada, cada uno de la pluralidad de orificios de salida que incluye un área elevada y una tapa, acoplándose la tapa de manera desmontable a la tapa del sistema de distribución de agua, definiendo cada una de las áreas elevadas una pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida; y una pluralidad de almohadillas de medios evaporativos, cada una de las cuales se encuentra directamente adyacente a la tapa del sistema de distribución de agua y en comunicación fluida con uno de los canales de distribución de agua por gravedad no presurizados. En un aspecto de la modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua incluye un primer lado, un segundo lado opuesto al primer lado, un tercer lado entre el primer y segundo lados, y un cuarto lado opuesto al tercer lado y entre el primer y segundo lados, el primer, segundo, tercer y cuarto lados juntos definiendo la abertura central, cada uno del primer y segundo bordes incluyendo una primera pluralidad de orificios de salida y cada uno del tercer y cuarto lados incluyendo una segunda pluralidad de orificios de salida que es menor que la primera pluralidad.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Una comprensión más completa de la presente invención, y las ventajas y características concomitantes de la misma, se entenderá más fácilmente por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considera junto con las figuras adjuntas, en donde la figura 1 muestra un ejemplo conocido del estado de la técnica y las figuras 2-8 muestran ejemplos no cubiertos por la invención, en donde:
La Figura 1 muestra una vista en sección transversal de un enfriador evaporativo del estado de la técnica;
La Figura 2 muestra una vista en sección transversal de un enfriador evaporativo que presenta un sistema de distribución de agua presurizada;
La Figura 3 muestra una vista en explosión del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 2;
La Figura 4 muestra una vista ampliada de una superficie superior de un elemento de distribución por gravedad del sistema de distribución de agua a presión del enfriador evaporativo de la Figura 2;
La Figura 5 muestra una vista en perspectiva superior del sistema de distribución de agua presurizada y las almohadillas de medios evaporativos del enfriador evaporativo de la Figura 2;
La Figura 6 muestra una vista ampliada de una porción del sistema de distribución de agua presurizada y las almohadillas de medios evaporativos del enfriador evaporativo de la Figura 2;
La Figura 7 muestra una vista en sección transversal de una porción del sistema de distribución de agua presurizada y las almohadillas de medios evaporativos del enfriador evaporativo de la Figura 2;
La Figura 8 muestra una vista interior en perspectiva del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 2 durante su uso;
La Figura 9 muestra una vista en perspectiva del interior de una modalidad de acuerdo con la invención de un enfriador evaporativo que posee un sistema de distribución de agua presurizada;
La Figura 10 muestra una vista en sección transversal del enfriador evaporativo de la Figura 9;
La Figura 11 muestra una vista en sección transversal adicional del enfriador evaporativo de la Figura 9;
La Figura 12 muestra una vista en sección transversal de una porción del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 9;
La Figura 13 muestra una superficie superior de una tapa del sistema de distribución de agua del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 9;
La Figura 14 muestra una superficie inferior de la tapa del sistema de distribución de agua del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 9;
La Figura 15 muestra una vista ampliada de la tapa del sistema de distribución de agua del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 9 posicionado directamente sobre una almohadilla de medios evaporativos, presentando la tapa del sistema de distribución de agua una primera configuración de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados;
La Figura 16 muestra una vista ampliada de la tapa del sistema de distribución de agua del sistema de distribución de agua presurizada del enfriador evaporativo de la Figura 9, presentando la tapa del sistema de distribución de agua una segunda configuración de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados;
La Figura 17 muestra una vista esquemática en sección transversal de una almohadilla de medios evaporativos retenida en un marco de retención con rejillas en ángulo;
La Figura 18 muestra una vista esquemática en sección transversal de un enfriador evaporativo que presenta almohadillas de medios evaporativos suplementarias inclinadas y una tapa de carcasa perforada;
La Figura 19 muestra una vista superior de una tapa de carcasa perforada para un enfriador evaporativo;
La Figura 20 muestra una vista ampliada de una posición de una almohadilla de medios evaporativos montada en un marco de retención dentro de un enfriador evaporativo actualmente conocido;
La Figura 21 muestra una vista esquemática en sección transversal de una posición de una almohadilla de medios evaporativos dentro de un marco de retención interno para un enfriador evaporativo de la presente descripción; La Figura 22 muestra un marco de retención interno para un enfriador evaporativo de la presente descripción; interno de la Figura 21;
La Figura 24 muestra una almohadilla de medios evaporativos completamente retenida dentro del marco de retención interno de la Figura 21;
La Figura 25 muestra una vista superior de una almohadilla de medios evaporativos completamente retenida dentro del marco de retención interno de la Figura 21;
La Figura 26 muestra el marco de retención interno de la Figura 21 dentro de una carcasa de enfriador evaporativo que posee una tapa de una pieza única y el marco de retención interno de la Figura 21;
La Figura 27 muestra un enfriador evaporativo actualmente conocido montado sobre un techo;
La Figura 28 muestra un enfriador evaporativo conocido actualmente adicional montado sobre un techo;
La Figura 29 muestra un enfriador evaporativo de la presente descripción montado sobre un techo;
La Figura 30 muestra una vista esquemática de un enfriador evaporativo de la presente descripción montado sobre un techo; y
La Figura 31 muestra un gotero para un enfriador evaporativo de la presente descripción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Los componentes del sistema y métodos han sido representados en las figuras mediante símbolos convencionales, mostrando sólo aquellos detalles específicos que son pertinentes para la comprensión de las modalidades de la presente descripción, con el fin de no oscurecer la descripción con detalles que serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica que tengan el beneficio de la descripción aquí contenida. Como se usa en la presente, los términos relacionales, tales como "primero" y "segundo", "arriba" y "parte inferior", y similares, pueden usarse únicamente para distinguir una entidad o elemento de otra entidad o elemento sin requerir o implicar necesariamente ningún relación u orden físico o lógico entre dichas entidades o elementos.
Con referencia a las Figuras 2-8, se muestra una primera modalidad y con referencia a las Figuras 9-16, una segunda modalidad de un enfriador evaporativo de la presente descripción. Aunque los enfriadores evaporativos descritos en la presente descripción se usan con agua, se debe entender que pueden usarse otros fluidos evaporativos además del agua o en su lugar. En una modalidad, el sistema de distribución de agua presurizada incluye un ensamble de distribución (que distribuye agua mediante una combinación de presión y gravedad) que tiene una altura de aproximadamente 65 mm (± 20 mm). Los enfriadores evaporativos aquí descritos no incluyen un bloque de cabecera ni un espacio entre el conjunto de distribución y las almohadillas de medios evaporativos. Por lo tanto, la altura total requerida para suministrar agua a la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos es la misma que la altura total del conjunto de distribución o, en una modalidad, aproximadamente 65 mm. No sólo reduciendo la altura del componente de distribución con relación a los sistemas de distribución de agua conocidos actualmente, sino también eliminando el hueco de 20 mm y el bloque de cabecera de 30 mm, la altura total del enfriador evaporativo puede reducirse en aproximadamente 109 mm. Alternativamente, puede mantenerse la altura total del enfriador evaporativo, pero pueden usarse almohadillas de medios evaporativos más grandes, aumentando de esta manera el área de enfriamiento activo y la capacidad de enfriamiento. En una modalidad, el área de enfriamiento activo de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos puede ser aumentada hasta en un 24 % cuando se usa un sistema de distribución de agua presurizada como se describe en la presente descripción. Adicionalmente, como es analizada en mayor detalle a continuación, el uso de un sistema de distribución de agua presurizada también reduce o elimina la necesidad de un posicionamiento vertical preciso de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos, lo cual puede reducir el tiempo y la complejidad de la instalación, reparación y/o reemplazo del enfriador evaporativo. De hecho, en algunas modalidades, un enfriador evaporativo que incluye el sistema de distribución de agua presurizada aquí descrito puede ser instalado en ángulos de hasta entre 5° y 45° desde la horizontal.
Con referencia ahora a las Figuras 2-8, se muestra un enfriador evaporativo 50 que incluye un sistema de distribución de agua presurizada 52. En adición del sistema de distribución de agua presurizada 52, el enfriador evaporativo 50 generalmente incluye una carcasa 54 con una tapa de carcasa 56 y un depósito 58, y un marco de retención 60 configurado para retener al menos una almohadilla de medios evaporativos 62. La tapa de la carcasa 56 puede definir al menos una superficie superior 64 del enfriador evaporativo 50, y opcionalmente puede definir además al menos una superficie lateral 66 del enfriador evaporativo 50. En una modalidad, la tapa de la carcasa 56 es una estructura unitaria compuesta de una pieza única y que define una superficie superior 64 y cuatro superficies laterales 66 del enfriador evaporativo 50, y está acoplada a, y, opcionalmente, está en contacto con, el depósito 58 cuando se ensambla el enfriador evaporativo 50. Aunque no se muestra en las Figuras 2-8, la primera modalidad del enfriador evaporativo 50 puede incluir componentes adicionales, tales como uno o más sensores, controles electrónicos, válvulas de flotador, filtros, un ventilador y un motor de ventilador, correas, poleas, una bomba auxiliar para drenar el depósito, conductos, gatos de techo y/u otros componentes del sistema.
Con referencia a la Figura 3, se muestra una vista en explosión del sistema de distribución de agua presurizada 52. El sistema de distribución de agua presurizada 52 incluye generalmente un conjunto de distribución 68 y un conjunto de suministro 70. El conjunto de distribución 68 incluye una porción presurizada y una porción de trayectoria de flujo no presurizada. El conjunto de distribución 68 incluye una tapa del sistema de distribución de agua 72 que incluye o define un colector presurizado que incluye al menos un canal de agua presurizada 74 que está en comunicación de fluidos con una pluralidad de orificios de salida 76 y al menos un orificio de entrada 78. El ensamble de distribución 68 incluye además al menos una cubierta del colector 80 configurado para encerrar al menos un canal de agua presurizada 74, pero no la pluralidad de orificios de salida 76 o al menos un orificio de entrada 78. Dicho de otra manera, cada recubrimiento 80 del colector está configurado para encerrar un canal 74 de agua presurizada correspondiente, permaneciendo la pluralidad de orificios 76 de salida y el al menos un orificio 78 de entrada sin obstrucciones cuando distribución 68 incluye además al menos un elemento de distribución por gravedad 82 que define al menos una trayectoria de flujo no presurizada. Como es utilizado en la presente descripción, los conductos de agua a través de los cuales el agua fluye principalmente por gravedad son conductos no presurizados. El conjunto de suministro 70 incluye una bomba 84 y una pluralidad de mangueras 86. El agua bombeada al colector presurizado a través del al menos un orificio de entrada 78 es presurizada por la bomba 84 y el colector de suministro de agua presurizado adjunto. Como se analiza con mayor detalle a continuación, el agua es entregada a las almohadillas de medios evaporativos mediante una combinación de impulso creado por la bomba y el colector de suministro de agua presurizado cerrado, y la gravedad.
La tapa del sistema de distribución de agua 72 está dimensionada y configurada para recibirse dentro de la carcasa 54. En una modalidad, tal como la mostrada en la Figura 3, la tapa del sistema de distribución de agua 72 es cuadrada o rectangular con un primer borde 88A, un segundo borde 88B opuesto al primer borde 88A, un tercer borde 88C entre los bordes primero 88A y segundo 88B, y un cuarto borde 88D opuesto al tercer borde 88C y entre los bordes primero 88A y segundo 88B. En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua 72 incluye una porción 90 de entrada de agua ubicada en al menos una esquina de la tapa del sistema de distribución de agua 72. En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua 72 incluye una primera porción 90A de entrada de agua en una primera esquina entre el primer borde 88A y el tercer borde 88C, e incluye una segunda porción 90B de entrada de agua en una segunda esquina entre el segundo borde 88B y el tercer borde 88C. Cada una de las porciones de entrada de agua primera 90A y segunda 90B se extiende más allá de cada borde adyacente, de manera que las porciones de distribución de agua primera 90A y segunda 90B no se ubican por encima de ninguna de las almohadillas 62 de medios evaporativos (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 5 y 6). Opcionalmente, para mantener la simetría de la tapa del sistema de distribución de agua 72, la tapa del sistema de distribución de agua 72 también puede incluir una primera porción sobresaliente 92A en una tercera esquina entre el primer borde 88A y el cuarto borde 88D y una segunda porción sobresaliente 92B en una cuarta esquina entre el segundo borde 88B y el cuarto borde 88D, y las porciones salientes 92A, 92B pueden tener cada una un tamaño y configuración iguales a los de las porciones 90A, 90B de entrada de agua, excepto que las porciones salientes 92A, 92B no incluyen al menos un orificio 78 de entrada. La tapa del sistema de distribución de agua 72 puede estar compuesta de un material rígido o semirrígido, tal como polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC) o similares.
La pluralidad de orificios de salida 76 y el(los) canal(es) de agua presurizada 74 se incluyen o definen por una porción perimetral de la tapa del sistema de distribución de agua 72. En una modalidad, la pluralidad de orificios de salida 76 incluye seis orificios de salida 76 separados uniformemente cerca de cada uno del primer 88A, segundo 88B, tercer 88C y cuarto 88D bordes (veinticuatro orificios de salida en total 76). Sin embargo, se entenderá que la tapa del sistema de distribución de agua 72 puede incluir cualquier número, configuración y/o disposición adecuada de orificios de salida 76. Además, cada orificio de salida 76 tiene un diámetro que es lo bastante grande como para evitar o reducir la posibilidad de bloqueo por sedimentos u otras partículas en el agua que circula a través del sistema de distribución de agua presurizada 52. En una modalidad, cada orificio de salida 76 tiene un diámetro de aproximadamente 8 mm (± 0,5 mm). En otra modalidad, cada orificio de salida tiene un diámetro de entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 5 mm (± 0,5 mm).
En una modalidad, el al menos un canal de agua presurizada 74 también se incluye o define por la porción perimetral de la tapa del sistema de distribución de agua 72. En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua 72 incluye o define un primer canal 74A de agua presurizada y un segundo canal 74B de agua presurizada, estando el primer canal 74A de agua presurizada en comunicación de fluidos con toda la pluralidad de orificios 76 de salida cerca del primer borde 88A (por ejemplo, seis orificios de salida 76), una primera mitad de la pluralidad de orificios de salida 76 cerca del tercer borde 88<c>(por ejemplo, tres orificios de salida 76), y una primera mitad de la pluralidad de orificios de salida 76 cerca del cuarto borde 88D (por ejemplo, tres orificios de salida 76). De manera similar, en esta configuración, el segundo canal de agua presurizada 74B está en comunicación de fluidos con toda la pluralidad de orificios de salida 76 cerca del segundo borde 88B (por ejemplo, seis orificios de salida 76), una segunda mitad de la pluralidad de orificios de salida 76 cerca del tercer borde 88C (por ejemplo, tres orificios de salida 76 cerca del tercer borde 88C diferentes de los tres orificios de salida 76 en comunicación de fluidos con el primer canal de agua presurizada 74A), y una segunda mitad de la pluralidad de orificios de salida 76 cerca del cuarto borde 88D (por ejemplo, tres orificios de salida 76 cerca del cuarto borde 88D diferentes de los tres orificios de salida 76 en comunicación de fluidos con el primer canal de agua presurizada 74A). El primer canal de agua presurizada 74A también está en comunicación de fluidos con al menos un orificio de entrada 78 en la primera porción de entrada de agua 90A y el segundo canal de agua presurizada 74B también está en comunicación de fluidos con al menos un orificio de entrada 78 en la segunda porción de entrada de agua 90B.
El conjunto de distribución 68 del sistema de distribución de agua presurizada 52 incluye además al menos un recubrimiento de colector 80 que se dimensiona y configura para encerrar al menos un canal de agua presurizada 74 en la tapa del sistema de distribución de agua 72, pero no el al menos un orificio de entrada. 78 o la pluralidad de orificios de salida 76, de tal manera que el agua puede entrar en el(los) canal(es) de agua presurizada 74 solo a través de al menos un orificio de entrada 78 y el agua puede salir del(los) canal(es) de agua presurizada 74 solo a través de la pluralidad de orificios de salida 76. Dicho de otra manera, la cubierta del colector 80 está configurada para encerrar la porción del colector presurizado entre el al menos un orificio de entrada 78 y la pluralidad de orificios de salida 76. El(los) recubrimiento(s) del colector 80 están compuestos de un material elástico comprimible o semicomprimible, tal como caucho, caucho de silicona, espuma, neopreno o similares. Además, el(los) recubrimiento(s) del colector 80 están configurados para acoplarse de manera extraíble a la tapa del sistema de distribución de agua 72, tal como mediante ajuste por fricción, abrazaderas u otros métodos adecuados de unión, para facilitar la extracción, reparación, en la Figura 7, el(los) recubrimiento(s) del colector 80 y el(los) canal(es) de agua a presión 74 (o la porción de la tapa del sistema de distribución de agua 72 adyacente al(a los) canal(es) de agua a presión 74) pueden tener una configuración de lengüeta y ranura acoplable que permite un ajuste por fricción entre el(los) recubrimiento(s) del colector 80 y el(los) canal(es) de agua a presión 74 y/o la tapa del sistema de distribución de agua 72 correspondientes. En una modalidad, el conjunto de distribución 68 incluye una primera cubierta del colector 80A que está dimensionado y configurado para encerrar al menos parcialmente el primer canal de agua presurizada 74A y una segunda cubierta del colector 80B que está dimensionada y configurada para encerrar al menos parcialmente el segundo canal de agua presurizada 74B (por ejemplo, como se muestra en la Figura 3). Alternativamente, la cubierta del colector 80 puede acoplarse de manera permanente, integrarse o definirse por la tapa del sistema de distribución de agua 72. En una modalidad, la cubierta del colector 80 puede soldarse con plástico, adherirse o acoplarse de cualquier otra manera a la tapa del sistema de distribución de agua 72. En otra modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua puede fabricarse como una pieza única para definir el colector presurizado (por ejemplo, el(los) canal(es) de agua presurizada 74) y la cubierta del colector 80.
El conjunto de distribución 68 del sistema de distribución de agua presurizada 52 incluye además al menos un elemento de distribución por gravedad 82 (al cual también puede hacerse referencia en la presente descripción como al menos un esparcidor de agua). Los elementos de distribución por gravedad 82 definen al menos una trayectoria de flujo no presurizado y están configurados para estar en comunicación de fluidos con el(los) canal(es) de agua presurizada 74 y la(s) almohadilla(s) de medio(s) evaporativo(s) 62. Por lo tanto, cuando se ensambla el enfriador evaporativo 50, la tapa del sistema de distribución de agua 72 y el(los) elemento(s) de distribución por gravedad 82 son ubicados entre la tapa de la carcasa 56 y la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62. El conjunto de distribución 68 puede incluir un número igual de almohadillas de medios evaporativos 62 y elementos de distribución por gravedad 82, de manera que cada elemento de distribución por gravedad 82 es ubicado directamente adyacente y, en algunas modalidades, en contacto con, una correspondiente de las almohadillas de medios evaporativos. 62. Dicho de otra manera, cada almohadilla de medios evaporativos 62 está ubicado directamente debajo de uno de los elementos de distribución por gravedad 82 correspondiente, sin un bloque de cabecera, cuando el enfriador evaporativo 50 está en uso. En algunas modalidades, la tapa del sistema de distribución de agua 72 puede ubicarse a una distancia predeterminada del borde superior o de la parte superior de cada una de las almohadillas de medios evaporativos 62 cuando se ensambla el enfriador evaporativo 50. En una modalidad, la distancia predeterminada está entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 5 mm (± 0,2 mm). En otra modalidad, la distancia predeterminada está entre aproximadamente 9 mm y aproximadamente 10 mm (± 0,2 mm).
En una modalidad, el enfriador evaporativo 50 incluye cuatro almohadillas de medios evaporativos 62 y cuatro elementos de distribución por gravedad 82, estando cada elemento de distribución por gravedad 82 directamente encima y, en algunas modalidades, en contacto con, una almohadilla de medios evaporativos 62 correspondiente. Por ejemplo, el conjunto de distribución 68 puede incluir un primer elemento de distribución por gravedad 82A en comunicación de fluidos con los orificios de salida 76 cerca del primer borde 88A de la tapa del sistema de distribución de agua 72, un segundo elemento de distribución por gravedad 82B en comunicación de fluidos con los orificios de salida 76 cerca del segundo borde 88B de la tapa del sistema de distribución de agua 72, un tercer elemento 82C de distribución por gravedad en comunicación de fluidos con los orificios de salida 76 cerca del tercer borde 88C de la tapa del sistema de distribución de agua 72, y un cuarto elemento 82D de distribución por gravedad en comunicación de fluidos con los orificios de salida 76 cerca del cuarto borde 88D de la tapa del sistema de distribución de agua 72. En una modalidad, cuando se ensambla el enfriador evaporativo 50, los elementos de distribución por gravedad primero 82A, segundo 82B, tercero 82C y cuarto 82D se ubican directamente encima de una almohadilla de medios evaporativos primera 62A, segunda 62B, tercera 62C y cuarta 62D, respectivamente. El marco de retención 60 puede configurarse para retener las cuatro almohadillas de medios evaporativos 62A-62D de manera que las almohadillas de medios evaporativos 62 estén aproximadamente a 90° entre sí, formando una forma de caja. La forma de caja define una cámara interior, dentro de la cual pueden ubicarse un ventilador, un motor de ventilador y otros componentes del sistema.
En una modalidad, cada elemento de distribución por gravedad 82 tiene una forma alargada que se configura para extenderse entre porciones de entrada de agua adyacentes 90 y/o porciones sobresalientes 92 (por ejemplo, como se muestra en la Figura 5). Además, cada elemento de distribución por gravedad 82 incluye una superficie superior con una pluralidad de características de distribución 94 que proporcionan un suministro uniforme de agua a la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62 (por ejemplo, como se muestra en la Figura 4). En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua 72 incluye seis orificios de salida 76 cerca de cada uno del primer 88A, segundo 88B, tercer 88C y cuarto 88D bordes, y cada uno de los cuatro elementos de distribución por gravedad 82A-82D incluye seis características de distribución 94, incluyendo cada característica de distribución 94 una porción aguas arriba 96A, una porción intermedia 96B y una porción aguas abajo 96C. Cada elemento de distribución por gravedad 82 se configura de manera que al menos una porción de la porción aguas arriba 96A se ubica inmediatamente adyacente a un orificio de salida correspondiente 76 en la tapa del sistema de distribución de agua 72 cuando el enfriador evaporativo 50 se ensambla (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 6 y 7). Cuando el enfriador evaporativo 50 está en uso, al menos una porción de la porción aguas arriba 86A se ubica debajo de (directamente subyacente a) un orificio de salida correspondiente 76. Al menos una porción de la superficie superior de cada elemento de distribución de gravedad 82 puede extenderse más allá de su borde correspondiente 88. Además, cada elemento de distribución por gravedad 82 puede componerse de material rígido o semirrígido, tal como polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS), acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), rebaño de celulosa, fibra celulósica, o similares.
que ingresa a la característica de distribución 94 desde el correspondiente orificio de salida 76 se divide progresivamente en un número creciente de trayectorias de flujo no presurizado (o se distribuye gradualmente sobre un área creciente) por un número creciente de protuberancias o crestas 97 en la característica de distribución a medida que el agua pasa desde la porción aguas arriba 96A a la porción intermedia 96B y luego a la porción aguas abajo 96C. En una modalidad, el flujo de agua es dividida en dos trayectorias de flujo no presurizado en la porción aguas arriba 96A, y luego es dividida en un número creciente de trayectorias de flujo no presurizado en la porción intermedia 96B y luego en la porción aguas abajo 96C, hasta que el flujo de agua es esparcido uniformemente a lo largo de la longitud del elemento de distribución por gravedad 82 (por ejemplo, hasta que el flujo de agua es esparcido uniformemente a través de las seis características de distribución 94), que generalmente puede corresponder a un ancho de la almohadilla de medios evaporativos 62 correspondiente. Por tanto, la almohadilla de medios evaporativos 62 recibe un suministro de agua uniformemente distribuido.
El conjunto de suministro 70 incluye una bomba 84 que puede ser localizada dentro de la carcasa 54, tal como dentro del depósito 58. En una modalidad, el conjunto de suministro 70 también incluye una primera manguera 86A y una segunda manguera 86B. Un primer extremo de la primera manguera 86A es acoplada a una primera salida de bomba 98A y un segundo extremo de la primera manguera 86A es acoplada al menos a un orificio de entrada 78 en la primera porción de entrada de agua 90A. Un primer extremo de la segunda manguera 86B es acoplada a una segunda salida de bomba 98B y un segundo extremo de la segunda manguera 86B es acoplada al menos a un orificio de entrada 78 en la segunda porción de entrada de agua 90B. Por tanto, en una modalidad, la bomba 84 está configurada para suministrar agua a cada uno de los canales de agua presurizada primero 74A y segundo 74B.
A diferencia de los sistemas de distribución de agua actualmente conocidos, el agua es presurizada efectivamente dentro del(los) canal(es) de agua presurizada cerrado(s) 74 de los sistemas de distribución de agua presurizada 52 descritos en la presente descripción. La bomba 84 y el(los) canal(es) de agua presurizada cerrado(s) 74 proporcionan presión de impulso al agua, con los orificios de salida 76 midiendo aún más el flujo de agua dentro del(los) canal(es) de agua presurizada 74 proporcionando restricción al flujo de agua. La fuerza creada por la bomba 84 y la presurización del agua dentro del(los) canal(es) cerrado(s) de agua presurizada 74, en combinación con la restricción de los orificios de salida 76, proporciona al agua un caudal y/o una presión lo suficientemente elevados como para garantizar una distribución uniforme por todo el colector y sobre la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62 sin depender únicamente de la gravedad.
Cuando es ensamblado el sistema de distribución de agua presurizada 52, el ensamble de distribución 68, que incluye la tapa del sistema de distribución de agua 72 con colector, recubrimiento(s) del colector 80 y elemento(s) de distribución por gravedad 82, tiene una altura de aproximadamente 65 mm (± 20 milímetros). Esta altura es menor que la de los elementos de distribución por gravedad 24 de los sistemas de distribución de agua actualmente conocidos, normalmente de aproximadamente 124 mm. Además, cuando se ensambla el enfriador evaporativo 50, el enfriador evaporativo 50 no incluye un bloque de cabecera (por ejemplo, un bloque de cabecera que tiene una altura de aproximadamente 30 mm) o un espacio entre el conjunto de distribución 68 y la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62 (por ejemplo, un espacio de 20 mm). Por lo tanto, el conjunto de distribución 68 del sistema de distribución de agua presurizada 52 descrito en la presente descripción puede reducir la altura total requerida para suministrar agua a la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62 en aproximadamente 109 mm. Esto permite el uso de almohadillas de medios evaporativos 62 más grandes (y, por lo tanto, un aumento en el área de enfriamiento activo de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62) y/o un enfriador evaporativo 50 con dimensiones más pequeñas que los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos.
Con referencia a la Figura 8, se muestra una vista interior del sistema de distribución de agua presurizada 52 del enfriador evaporativo 50 durante su uso. En una configuración, la bomba 84 toma agua del depósito 58, luego divide el agua en dos trayectorias de flujo: una trayectoria de flujo hacia una primera manguera 86A y una segunda trayectoria de flujo hacia una segunda manguera 86B. En la primera trayectoria de flujo, el agua fluye a través de la primera manguera 86A hacia al menos un orificio de entrada 78 en una primera porción de entrada de agua 90A. Desde al menos un orificio de entrada 78, el agua en la primera trayectoria de flujo fluye hacia un primer canal de agua presurizada 74A del colector, y luego hacia una primera pluralidad de orificios de salida 76. Desde la primera pluralidad de orificios de salida 76, el agua en la primera trayectoria de flujo fluye hacia una pluralidad de trayectorias de flujo no presurizado creadas por la pluralidad de características de distribución 94 de al menos un elemento de distribución por gravedad 82. Dentro de cada característica de distribución 94, el agua se divide continuamente a medida que pasa desde una porción aguas arriba 96A a una porción intermedia 96B, luego a la porción aguas abajo 96C, desde donde el agua es distribuida uniformemente en al menos una almohadilla de medios evaporativos 62. En una modalidad, el agua de la primera trayectoria de flujo es distribuida sobre tres de las cuatro almohadillas de medios evaporativos 62 (por ejemplo, sobre todo el ancho de una primera almohadilla de medios evaporativos 62A, y sobre una porción del ancho de cada una de una tercera 62C y cuarta 62D almohadilla de medios evaporativos). En la segunda trayectoria de flujo, el agua fluye a través de la segunda manguera 86B hacia al menos un orificio de entrada 78 en una segunda porción de entrada de agua 90B. Desde al menos un orificio de entrada 78, el agua en la segunda trayectoria de flujo fluye hacia un segundo canal de agua presurizada 74B del colector. El agua en la segunda trayectoria de flujo fluye entonces desde el segundo canal de agua presurizada 74B a través de una segunda pluralidad de orificios de salida 76. Desde la segunda pluralidad de orificios de salida 76, el agua en la segunda trayectoria de flujo fluye hacia una pluralidad de trayectorias de flujo no presurizado creadas por una pluralidad de características de distribución 94 de al menos un elemento de distribución por gravedad 82. Dentro de cada característica de distribución 94, el agua es dividida continuamente a medida que pasa desde una porción aguas arriba 96A a una porción intermedia 96B, luego a la porción aguas abajo 96C, desde donde el agua es distribuida uniformemente en al menos una almohadilla de cuatro almohadillas de medios evaporativos 62 (por ejemplo, sobre todo el ancho de una segunda almohadilla de medios evaporativos 62B, y sobre una porción del ancho de cada una tercera 62C y cuarta 62D almohadillas de medios evaporativos). Por lo tanto, la cantidad colectiva de agua que fluye a través de las dos trayectorias de flujo es distribuida uniformemente en las cuatro almohadillas de medios evaporativos 62.
Con referencia ahora a las Figuras 9-16, se muestra el enfriador evaporativo de acuerdo con la invención 100 que incluye un sistema de distribución de agua presurizada 102. En adición del sistema de distribución de agua presurizada 102, el enfriador evaporativo 100 generalmente incluye una carcasa 104 con una tapa de carcasa 106 y un depósito 108, y un marco de retención interno 110 configurado para retener al menos una almohadilla de medios evaporativos 112. La tapa de la carcasa 106 puede definir al menos una superficie superior 114 del enfriador evaporativo 100, y opcionalmente puede definir además al menos una superficie lateral 116 del enfriador evaporativo 100. En una modalidad, la tapa de la carcasa 106 es una estructura unitaria compuesta de una pieza única y define una superficie superior 114 y cuatro superficies laterales 116 del enfriador evaporativo 100, y es acoplado y, opcionalmente, en contacto con, el depósito 108 cuando es ensamblado el enfriador evaporativo 100. Además, como se analiza con mayor detalle a continuación, en una modalidad, la tapa de la carcasa 106 también incluye una pluralidad de entradas de flujo de aire 118 (dicho de otra manera, la tapa de la carcasa es perforada). El enfriador evaporativo 100 también incluye un ventilador 120 y un motor de ventilador 122 ubicado al menos parcialmente dentro de una abertura en el depósito 108 que está conectado a una red de conductos hacia el edificio o estructura en la cual se monta el enfriador evaporativo 100. Aunque no se muestra en las Figuras 9-16, la segunda modalidad del enfriador evaporativo 100 puede incluir además componentes adicionales, tales como uno o más sensores, controles electrónicos, válvulas de flotador, filtros, correas, poleas, una bomba auxiliar para drenar el depósito, conductos, gatos de techo y/u otros componentes del sistema.
Con referencia a la Figura 9, la segunda modalidad del enfriador evaporativo 100 que posee un sistema de distribución de agua presurizada 102 es mostrada sin la tapa de la carcasa 106. De manera similar al sistema de distribución de agua presurizada 52 de la primera modalidad de un enfriador evaporativo 50 mostrado en las Figuras 2-8, el sistema de distribución de agua presurizada 102 de la segunda modalidad de un enfriador evaporativo 100 mostrado en las Figuras 9-16 generalmente incluye un conjunto de distribución 124 y un conjunto de suministro 126. El conjunto de distribución 124 incluye una porción de trayectoria de flujo presurizada y una porción de trayectoria de flujo no presurizada. El conjunto de distribución 124 incluye una tapa del sistema de distribución de agua 128 que incluye o define un colector presurizado que incluye al menos un canal de agua presurizada 130 (por ejemplo, tal como se muestra en la Figura 12), y también incluye o define al menos un canal de distribución de agua por gravedad 132 que no se presuriza. El (los) canal(es) de distribución por gravedad no presurizados 132 están en comunicación de fluidos con al menos un canal de agua presurizada 130. En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua 128 presenta una primera superficie (superior) 134 y una segunda superficie (inferior) 136, incluyendo o definiendo la superficie superior 134 una pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 y la tapa del sistema de distribución de agua que incluye además o define una pluralidad de canales de agua presurizada 130 que se extienden entre las superficies superior 134 e inferior 136. En las Figuras 9, 11, 13 y 15 se muestra una primera configuración o patrón de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132, y en la Figura 16 se muestra una segunda configuración o patrón de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132. Como la tapa del sistema de distribución de agua 128 se fabrica para incluir una pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 sin necesidad de componentes adicionales, puede decirse que la tapa del sistema de distribución de agua 128 incluye elementos de distribución por gravedad integrados. La tapa del sistema de distribución de agua 128 también incluye una pluralidad de orificios de salida 138. En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua 128 presenta una forma rectangular, o al menos sustancialmente rectangular, con un primer lado 140A que define un primer borde exterior 142A y un primer borde interior 144A, un segundo lado 140B que define un segundo borde exterior 142B y un segundo borde interior 144B, un tercer lado 140C que define un tercer borde exterior 142C y un tercer borde interior 144C, y un cuarto lado 140D que define un cuarto borde exterior 142D y un cuarto borde interior 144D, cuyos lados rodean una abertura central 146 (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 13 y 14). En una modalidad, los lados primero 140A y segundo 140B son más largos que los lados tercero 140C y cuarto 140D. En una modalidad, la tapa del sistema de distribución de agua incluye ocho orificios de salida 138, estando tres orificios de salida 138 en cada uno del primer 140A y segundo 140B lados más largos y un orificio de salida 138 en cada uno del tercer 140C y cuarto 140D lados más cortos. Sin embargo, se debe entender que la<tapa del sistema de distribución de agua>128<puede incluir cualquier número y/o configuración adecuada de orificios>de salida 138. Cada orificio de salida 138 tiene un diámetro que es lo suficientemente grande como para evitar o reducir la posibilidad de bloqueo por sedimentos u otras partículas en el agua que circula a través del sistema de distribución de agua presurizada. En una modalidad, cada orificio de salida 138 presenta un diámetro de aproximadamente 8 mm (± 0,5 mm). En otra modalidad, cada orificio de salida 138 tiene un diámetro de entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 5 mm (± 0,5 mm).
La tapa del sistema de distribución de agua 128 también incluye al menos un canal de suministro de agua 148 que está incluido en, definido por, retenido dentro de, acoplado a, o de cualquier otra manera sobre o en la superficie inferior 136 de la tapa del sistema de distribución de agua 128. El canal de suministro de agua 148 es presurizada y, por lo tanto, puede denominarse parte del colector presurizado. El(los) canal(es) de suministro de agua 148 incluye al menos un orificio de entrada (no mostrado) y al menos un orificio de salida (no mostrado), de manera que cada uno de al menos un orificio de salida del canal de suministro de agua 148 está en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida 138 en la tapa del sistema de distribución de agua 128. En una modalidad, la superficie inferior de la tapa del sistema de distribución de agua 128 define un canal de suministro de agua 148 que rodea completa o al menos parcialmente la abertura central 146 de la tapa del sistema de distribución del canal de suministro de agua 149 que está dimensionado y configurado para encerrar el(los) canal(es) de suministro de agua de manera que el agua pueda entrar en el canal de suministro de agua 148 solo a través del al menos un orificio de entrada y el agua pueda salir del canal de suministro de agua 148 solo a través de la pluralidad de orificios de salida (desde donde el agua pasa a la pluralidad de orificios de salida 138 en la tapa del sistema de distribución de agua 128), como se ha expuesto anteriormente con relación a la primera modalidad del enfriador evaporativo 50. El recubrimiento del canal de suministro de agua 149 puede estar compuesto de un material elástico comprimible o semicomprimible, tal como caucho, caucho de silicona, espuma, neopreno o similar. En una modalidad, el recubrimiento del canal de suministro de agua 149 es una pieza alargada de caucho, espuma o material similar que se recibe al menos parcialmente dentro del(los) canal(es) de suministro de agua 148 (por ejemplo, como se muestra en la Figura 4. Además, el recubrimiento del canal de suministro de agua 149 se configura para acoplarse de manera extraíble a la tapa del sistema de distribución de agua 128, tal como mediante ajuste por fricción, abrazaderas u otros métodos adecuados de unión, para facilitar la extracción, reparación, reemplazo y/o limpieza de la tapa del sistema de distribución de agua 128. En otra modalidad (no mostrada), el canal de suministro de agua es una manguera o tubería que incluye al menos un orificio de entrada y al menos un orificio de salida. Por ejemplo, el canal de suministro de agua 148 puede ser acoplado para fijarse a la superficie inferior 136 de la tapa del sistema de distribución de agua 128, y puede incluir una pluralidad de orificios de salida, cada uno de los cuales se configura para alinearse con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida 138 de la tapa del sistema de distribución de agua 128 cuando el conjunto de distribución 124 es ensamblado. En esta configuración, el canal de suministro de agua 148 puede ser un tubo compuesto de un material flexible y elástico, tal como caucho, caucho de silicona, plástico flexible o similar. En cualquier modalidad, el conjunto de distribución 124 incluye opcionalmente además un conducto de entrada 150 que está en comunicación de fluidos con el canal de suministro de agua 148.
En una modalidad, la superficie superior 134 de la tapa del sistema de distribución de agua 128 define una cúpula, joroba u otra área elevada 152 en cada uno de la pluralidad de orificios de salida 138. En una modalidad, la superficie superior 134 de la tapa del sistema de distribución de agua 128 define además una pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 que están dispuestos radialmente simétrica o asimétricamente alrededor de la base o borde de cada área elevada 152, y están extendidos hasta un borde interior 144 y un borde exterior 142 de la tapa del sistema de distribución de agua 128 que están cerca del área elevada 152 desde la cual se extienden. Adicional o alternativamente, los canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 se extienden sobre las áreas elevadas 152 desde una localización cerca de o inmediatamente cerca de cada orificio de salida 138 (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 15 y 16). La tapa del sistema de distribución de agua 128 incluye además un capuchón 154 en cada uno de la pluralidad de orificios de salida 138 que es dimensionado y configurado para encajar sobre al menos una porción del área elevada 152, al menos sobre el orificio de salida 138. De hecho, los orificios de salida 138 son oscurecidos por los capuchones 154 en las Figuras 9-11, 13 y 15. La Figura 16 muestra un orificio de salida sin un capuchón 154 a modo de ilustración, aunque debe ser entendido que puede incluirse un capuchón 154 cuando el enfriador evaporativo 100 está en uso. El capuchón ayuda a distribuir y dirigir uniformemente el agua que fluye desde el orificio de salida 138 hacia la pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 que se extienden desde el área elevada 152 que rodea el orificio de salida 138. Las tapas 154 pueden acoplarse de manera desmontable a la tapa del sistema de distribución de agua 128, tal como mediante una bisagra y bloqueo, ajuste por fricción, abrazadera u otro acoplamiento mecánico adecuado.
Como se muestra en la Figura 15, la tapa del sistema de distribución de agua 128 es ubicada directamente adyacente a la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 112. Dicho de otra manera, la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 112 son ubicados directamente debajo de la tapa del sistema de distribución de agua 128, sin un cabezal, cuando el enfriador evaporativo 100 está en uso. En una modalidad, el enfriador evaporativo 100 incluye al menos cuatro almohadillas de medios evaporativos 112, estando con una almohadilla de medios evaporativos 112 directamente debajo de uno de los lados 140 de la tapa del sistema de distribución de agua 128. El marco de retención interno 110 y la tapa del sistema de distribución de agua 128 pueden configurarse de manera que la tapa del sistema de distribución de agua 128 sea ubicada a una distancia predeterminada del borde superior o parte superior de cada una de las almohadillas de los medios evaporativos 112. En una modalidad, la distancia predeterminada es inferior a 10 mm.
Haciendo referencia nuevamente a la Figura 9, el conjunto de suministro 126 incluye una bomba 156 que puede ser ubicada dentro de la carcasa 104, tal como dentro del depósito 108, y al menos una manguera 158. En una modalidad, el conjunto de suministro 126 incluye una primera manguera 158A y una segunda manguera 158B, teniendo cada una un primer extremo acoplado a una salida de la bomba 156 y un segundo extremo acoplado al conducto de entrada 150 del conjunto de distribución 124. Alternativamente, si el conjunto de distribución 124 no incluye un conducto de entrada 150, el segundo extremo de cada manguera 158 es acoplado a una entrada del colector presurizado.
Durante su uso, la bomba 156 toma agua del depósito 108, que puede rodear la abertura, luego suministra el agua a la(s) manguera(s) 158, desde donde el agua fluye hacia el canal de suministro de agua 148. Desde el canal de suministro de agua 148, el agua fluye a través de los orificios de salida 138 en la tapa del sistema de distribución de agua 128, y luego se distribuye uniformemente en la pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 que se extienden desde las áreas elevadas 152 que rodean los orificios de salida. 138. Luego, el agua fluye desde los canales de distribución de agua por gravedad no presurizados 132 sobre o a través de los bordes interior 144 y exterior 142 de la tapa del sistema de distribución de agua 128, y hacia la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 112.
A diferencia de los sistemas de distribución de agua actualmente conocidos, el agua es presurizada efectivamente descritos en la presente descripción. La bomba 156 y el(los) canal(es) de agua presurizada cerrado(s) 74 proporcionan presión de impulso al agua, con los orificios de salida 138 dosificando aún más el flujo de agua dentro del(los) canal(es) de suministro de agua presurizada 130 proporcionando restricción al flujo de agua. La fuerza creada por la bomba 156 y la presurización del agua dentro del(los) canal(es) de agua presurizada cerrados 130, en combinación con la restricción de los orificios de salida 138, proporciona al agua un caudal y/o presión suficientemente elevados para garantizar una distribución uniforme sin depender únicamente de la gravedad.
Cuando se ensambla el sistema de distribución de agua presurizada 102, el ensamble de distribución 124 tiene una altura de aproximadamente 65 mm (± 20 mm). Esta altura es inferior a la de los elementos de distribución por gravedad de los sistemas de distribución de agua conocidos actualmente, que son normalmente de aproximadamente 124 mm. Además, cuando se ensambla el enfriador evaporativo 100, el enfriador evaporativo 100 no incluye un bloque de cabecera (por ejemplo, un bloque de cabecera que tiene una altura de aproximadamente 30 mm) o un espacio entre el ensamble de distribución 124 y la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 (por ejemplo, una separación de 20 mm, como en los refrigeradores evaporativos 10 conocidos actualmente). Por lo tanto, el ensamble de distribución 124 del sistema de distribución de agua presurizada 102 descrito en la presente descripción puede reducir la altura total requerida para suministrar agua a la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 en aproximadamente 109 mm. Esto permite el uso de almohadillas de medios evaporativos 112 más grandes (y, por lo tanto, un aumento en el área de enfriamiento activo de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112) y/o un enfriador evaporativo 100 con dimensiones más pequeñas que los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos. Adicional o alternativamente, esta configuración también puede permitir el uso de almohadillas de medios evaporativos adicionales o suplementarias 112A.
Como se ve más claramente en las Figuras 10 y 18, en una modalidad, el enfriador evaporativo 100 incluye almohadilla(s) de medios evaporativos suplementarias 112A dentro de una cámara 160 definida por las almohadillas de medios evaporativos primarias o exteriores 112. A menos que se distinga específicamente, el número de referencia 112 puede ser usado en la presente descripción para referirse generalmente a las almohadillas de medios evaporativos tanto primarias como suplementarias por simplicidad. La(s) almohadilla(s) de medios evaporativos suplementarias 112A son más pequeñas que las almohadillas de medios evaporativos primarias 112 y son dimensionadas y configuradas para ubicarse directamente encima del ventilador 120. En una modalidad, el marco de retención interno 110 está configurado para retener la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos suplementaria 112A de manera que se inclinen o dispongan en un ángulo con relación a la dirección del flujo gravitacional del agua desde la tapa del sistema de distribución del agua 128. La(s) almohadilla(s) de medios evaporativos suplementarias 112A pueden disponerse en ángulos iguales o diferentes entre sí con relación a la dirección del flujo gravitacional de agua desde la tapa del sistema de distribución del agua 128. En una modalidad, el enfriador evaporativo 100 incluye dos almohadillas de medios evaporativos suplementarias 112A que se disponen en forma de "V" entre sí. Además, el marco de retención interno 110 está configurado para retener las almohadillas de los medios evaporativos suplementarias 112A de manera que se alineen con e inmediatamente debajo de la tapa del sistema de distribución de agua 128, y de manera que el agua que fluye sobre al menos el primer borde interior 144A y el segundo borde interior 144B de la tapa del sistema de distribución de agua 128 se distribuya sobre las almohadillas de los medios evaporativos suplementarias 112A (por ejemplo, como se muestra en la Figura 10). Igualmente, el marco de retención interno 110 puede configurarse además para retener las almohadillas de medios evaporativos primaria 112 en una posición vertical y/o en una posición inclinada. En una modalidad, al menos una de las almohadillas de medios evaporativos primaria 112 se retiene en un ángulo con relación a la dirección del flujo gravitacional de agua desde la tapa del sistema de distribución de agua 128 (por ejemplo, como se muestra en la Figura 11).
Si el enfriador evaporativo 100 incluye almohadilla(s) de medios evaporativos inclinado (primaria 112 y/o suplementaria 112A), existe el riesgo de que la gravedad y/o el flujo de aire que pasa sobre la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos inclinado 112 tire agua hacia abajo desde la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos inclinadas 112, y que el agua viajará a través de los conductos hacia el interior del edificio o estructura en la que se monta el enfriador evaporativo 100. Esto puede causar daños al edificio o estructura y puede aumentar indeseablemente la humedad del aire que se envía al interior del edificio y/o presentar problemas de algas, moho y hongos dentro de los conductos. Para retener agua dentro de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112, en una modalidad, el marco de retención interno 110 incluye rejillas en ángulo 162 que se configuran para dirigir el agua de regreso a las almohadillas de medios evaporativos 112. El marco de retención interno 110 se fabrica de manera que el ángulo de las rejillas en ángulo 162 sea adecuado para el ángulo de montaje de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos inclinadas 112. En un ejemplo no limitativo, el marco de retención interno 110 puede configurarse para retener una almohadilla de medios evaporativos 112 en un ángulo de 65° con relación a la horizontal, y cada rejilla en ángulo 162 que se extiende desde<la superficie orientada hacia abajo de la almohadilla de medios evaporativos 112 puede tener un ángulo a>1<de>aproximadamente 45° (± 2°) con relación a la superficie orientada hacia arriba de la almohadilla de medios evaporativos 112, y cada rejilla angular 162 que se extiende desde la superficie orientada hacia arriba de la almohadilla<de medios evaporativos 112 puede tener un ángulo a>2<de aproximadamente 60° (± 2°) con relación a la superficie>orientada hacia arriba de la almohadilla de medios evaporativos 112 (como se muestra en la Figura 17). Si la gravedad y/o el flujo de aire que pasa sobre la almohadilla de medios evaporativos 112 tira agua hacia abajo desde la superficie de la almohadilla de medios evaporativos 112, el agua se recogerá por las rejillas en ángulo 162 y, a través de la gravedad, será devuelta a la almohadilla de medios evaporativos en vez de ser liberado hacia abajo en el ventilador y/o conducto.
El uso de almohadilla(s) de medios evaporativos suplementaria(s) 112A aumenta el área de enfriamiento activo y la capacidad de enfriamiento del enfriador evaporativo 100. Para maximizar la exposición de todas las almohadillas de algunas modalidades, la carcasa 104 incluye una tapa de carcasa perforada 106A que posee una pluralidad de entradas de flujo de aire 118. Las superficies laterales 116 de la carcasa 104 también incluyen respiraderos, aberturas, orificios, entradas u otras entradas o aberturas de flujo de aire 164. Como se muestra en la Figura 18, la rotación del ventilador 120 aspira aire hacia el interior de la carcasa 104, y en contacto con las almohadillas de medios evaporativos 112, a través de los lados de la carcasa 104 y a través de la tapa perforada de la carcasa 106A. Los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos son incapaces de proporcionar la capacidad de enfriamiento del enfriador evaporativo 100 que tiene un sistema de distribución de agua presurizada 102, ya que los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos tienen un componente de distribución de agua más elevado que reduce el espacio dentro de la carcasa 12. Como tal, la carcasa no puede acomodar la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos suplementaria(s). Además, los componentes de distribución de agua actualmente conocidos bloquearían la admisión de aire a través de la tapa. Por lo tanto, incluso si un enfriador evaporativo 10 actualmente conocido incluyera almohadilla(s) de medios evaporativos suplementaria(s), la capacidad de enfriamiento aún se limitaría por la admisión máxima de aire a través de los lados 14 de la carcasa 12 únicamente. Como la tapa del sistema de distribución de agua 128 de la segunda modalidad del enfriador evaporativo 100 incluye una abertura central 146, el aire puede fluir tanto a través de la tapa 106A de la carcasa perforada como de la tapa del sistema de distribución de agua 128, además de a través de las superficies laterales 116 de la carcasa 104, y en contacto con las almohadillas de medios evaporativos primaria 112 y suplementaria 112A.
Con referencia ahora a las Figuras 20-25, se muestra un marco de retención interno 110 que maximiza la exposición de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 al flujo de aire. Este marco de retención interno 110 puede usarse en la primera 50 o segunda 100 modalidad del enfriador evaporativo mostrado y descrito en la presente descripción. Además, el marco de retención interno 110 puede incluir opcionalmente rejillas en ángulo 162 como se muestra en las Figuras 10, 11 y 17. Además de las limitaciones expuestas anteriormente, la exposición de la almohadilla de medios evaporativos al flujo de aire se limita aún más en los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos por la forma en que la almohadilla de medios evaporativos se une dentro de la carcasa 12. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 20, las almohadillas de medios evaporativos 22 en los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos se unen directamente a una superficie interna de la carcasa 12 (o, dicho de otra manera, el marco de retención 20 define los lados 14 de la carcasa 12). Como resultado de esta configuración, las almohadillas de medios evaporativos 22 no se extienden más abajo de los lados 14 de la carcasa 12 hacia el depósito 18, donde las almohadillas de medios evaporativos 22 estarían en contacto con el agua dentro del depósito 18. Adicionalmente, incluso si una porción de las almohadillas de medios evaporativos 22 se extendiera más abajo de los lados de la carcasa, la falta de orificios para el flujo de aire en el depósito 18 de la carcasa 12 significa que dicha porción no estaría expuesta al flujo de aire, ya que las almohadillas de medios evaporativos 22 se unen directamente a la carcasa 12. Por lo tanto, este espacio 34 entre la parte inferior de las almohadillas de medios evaporativos 22 y la parte inferior del depósito 18 representa un espacio desperdiciado que no produce ningún efecto de enfriamiento.
Por el contrario, el marco de retención interno 110 de la presente descripción se configura para no solo permitir que la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 se extiendan hasta la parte inferior del depósito 108, sino también para exponer la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 al flujo de aire. En particular, el marco de retención interno 110 se configura para posicionar la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 a una distancia de la superficie interna de los lados 14 de la carcasa 104 de manera que la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 no sólo no se acoplen directamente a la superficie interna de la carcasa 104, sino que también haya un espacio 166 entre la superficie interna de las superficies laterales 116 de la carcasa 104 y la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 a través del cual pueda circular el aire. En una modalidad, la separación 166 es de aproximadamente 30 mm. Adicionalmente, el agua que rodea una porción de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 crea un sello para evitar que el aire pase alrededor de la parte inferior de la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 112 en lugar de a través de la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 112, lo que reduciría la evaporación del agua dentro de la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112 y, por lo tanto, capacidad de enfriamiento.
El marco de retención interno 110 se dimensiona y configura para encajar dentro de la carcasa 104. En una modalidad, el marco de retención interno 110 incluye cuatro lados 168 que forman una configuración de caja, teniendo cada lado 168 una pluralidad de rejillas internas 170, que pueden estar en ángulo. Un primer lado (o trasero) 168A del marco de retención interno 110 y un segundo lado (o frontal) 168B opuesto al primer lado 168A del marco de retención interno 110 incluyen cada uno un componente de marco de retención extraíble 172 para retener la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 112. Los componentes desmontables del marco de retención 172 incluyen rejillas exteriores 174, que pueden estar en ángulo. Un tercer lado 168C que se extiende entre el primer lado 168A y el segundo 168B y un cuarto lado 168D opuesto al tercer lado 168C y que se extiende entre el primer lado 168A y el segundo 168B incluye cada uno una región de borde 176. La región de borde 176 de cada uno de los lados tercero 168C y cuarto 168D incluye uno o más clips 178 u otros componentes para retener una o más almohadillas de medios evaporativos 112 dentro de la región de borde 176 y en contacto con las rejillas interiores 170.
Las Figuras 23-25 ilustran un ejemplo de método ilustrativo de instalación de una almohadilla de medios evaporativos 112 en los lados primero 168A y segundo 168B del marco de retención interno 110. Puede colocarse una almohadilla de medios evaporativos 112 en cada uno de los lados primero 168A y segundo 168B del marco de retención interno 110, estando un primer lado de la almohadilla de los medios evaporativos 112 en contacto con las rejillas interiores 170. Los componentes removibles del marco de retención 172 se colocan luego de manera que las rejillas exteriores 174 estén en contacto con el segundo lado de cada una de las almohadillas de los medios evaporativos 112, intercalando así las almohadillas de los medios evaporativos 112 entre el primer lado 168A y el segundo 168B del marco de retención interno 110 y los componentes del marco de retención extraíbles 172. Los componentes del marco segundo 168B del marco de retención interno 110, tal como mediante uno o más clips, abrazaderas, bisagras u otros acoplamientos mecánicos adecuados, asegurando así los medios evaporativos. almohadilla 112 dentro del marco de retención interno 110. Luego se coloca una almohadilla de medios evaporativos 112 dentro de la región fronteriza de cada uno de los lados tercero 168C y cuarto 168D del marco de retención interno 110, donde las almohadillas de los medios evaporativos 112 están asegurados por los clips 178 dentro de las regiones de borde 176. Adicionalmente, si son usadas almohadillas de los medios evaporativos suplementarias 112A, el marco de retención interno 110 también incluye una estructura central 180 para retener las almohadillas de los medios evaporativos suplementarias 112A (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 10 y 18).
Por lo tanto, la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 112 se colocan de forma segura dentro de la carcasa 104, pero no se acoplan directamente a la carcasa 104. En consecuencia, puede usarse una tapa de carcasa de una pieza única (unitaria) 106, como se muestra en la Figura 26. En una modalidad, la tapa de la carcasa de una pieza única 106 define la superficie superior 114 y cuatro superficies laterales 116 de la carcasa 104 y se acopla al depósito 108 mediante una o más bisagras, broches, abrazaderas u otros elementos de conexión adecuados 182. La fabricación y el ensamble de una carcasa 104 con la tapa 106 de carcasa de una pieza única es menos complejo (por ejemplo, debido a que una tapa 106 de carcasa de una pieza única no requiere un subconjunto de marco de retención de almohadilla evaporativa), reduce el número de componentes de carcasa requeridos, reduce el peso y el coste, y puede proporcionar ventajas estéticas sobre las carcasas de los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos. Además, la tapa de la carcasa de una pieza única 106 puede estar perforada (puede incluir una pluralidad de entradas de flujo de aire 118) para permitir el flujo de aire hacia abajo a través de la tapa de la carcasa, como fue analizado anteriormente.
Como se expuso anteriormente, las características ventajosas de la presente descripción, tales como un sistema de distribución de agua presurizada, un marco de retención interno, una tapa perforada y otras características analizadas en la presente descripción, permiten un enfriador evaporativo que presenta unas dimensiones más pequeñas, mayor capacidad de enfriamiento y una apariencia más atractiva. Para mejorar aún más la estética del enfriador evaporativo y proporcionar otras ventajas que se analizan a continuación, el enfriador evaporativo puede ser configurado para ser montado cerca de un techo u otra superficie de montaje y seguir su contorno.
Con referencia a las Figuras 27 y 28, los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos se muestran montados en un techo 36. Cada uno de estos enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos es montado a una distancia del techo 36, exponiendo el gato del techo, los conductos y/o el gotero 38. Tal montaje es requerido para los enfriadores evaporativos actualmente conocidos, ya que la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 22 deben estar en una posición vertical (es decir, en una posición que es paralela o en un ángulo de 0°) con relación a la dirección del flujo gravitacional del agua desde el elemento de distribución por gravedad. Para lograr una distribución uniforme del agua sobre la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 22, el enfriador evaporativo 10 actualmente conocido debe montarse de manera que la tapa 16 quede horizontal. Aunque algunos enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos, tal como el que se muestra en la Figura 28, incluyen un depósito en ángulo 18 que se acerca más al contorno del techo 36, todavía poseen una apariencia angular/cuadrada y conductos y/o gotero 38 expuestos. Adicionalmente, los conductos eléctricos y de fontanería 40 hacia los enfriadores evaporativos 10 actualmente conocidos discurren por el exterior del techo 36, lo cual resulta poco atractivo y expone los conductos 40 a la intemperie y a daños.
Con referencia ahora a las Figuras 29 y 30, se muestra un enfriador evaporativo 50/100 de la presente descripción que presenta un perfil bajo y sigue el contorno del techo 36 en el cual se monta. Como se analizó anteriormente, el uso de un sistema de distribución de agua presurizada 52/102 permite que el enfriador evaporativo 50/100 se instale en ángulos de hasta entre aproximadamente 5° y aproximadamente 45° desde la horizontal y aún permite una distribución uniforme del agua sobre las almohadillas de los medios evaporativos 62/112 en el interior. En una modalidad, el enfriador evaporativo 50/100 se monta en el techo 36 de un edificio o estructura mediante el uso de un gotero 184 tal como se muestra en la Figura 31. El gotero 184 simplifica la instalación y nivela automáticamente el enfriador evaporativo 50/100 para una distribución uniforme del agua en la(s) almohadilla(s) de medios evaporativos 62/112.
En una modalidad, el gotero 184 es configurado para colocar el enfriador evaporativo 50/100, cuando es montado en el gotero 184, de manera que toda la parte inferior del enfriador evaporativo 50/100 (fondo del depósito 58/108) sea paralelo y separados por una distancia predeterminada del techo plano 36 o superficie superior del edificio/estructura. En una modalidad, la distancia predeterminada es de aproximadamente 0 mm a aproximadamente 50 mm. Para simplificar la ilustración, en la presente descripción se hace referencia al enfriador evaporativo 50/100 como si estuviera montado en un techo 36 de un edificio, independientemente de la superficie y/o estructura real en la que se monta el enfriador evaporativo. Además, se debe entender que, si la porción del techo 36 directamente debajo del enfriador evaporativo 50/100 no es una superficie plana, el gotero 184 es configurado para colocar toda la parte inferior del enfriador evaporativo 50/100 a una distancia de aproximadamente 0 mm a aproximadamente 50 mm desde el plano en el cual se encuentra la porción del techo 36.
La distancia predeterminada entre la parte inferior del enfriador evaporativo 50/100 y el techo 36 y/o el ángulo de montaje del enfriador evaporativo 50/100 puede ser determinado al menos en parte por las dimensiones y configuración de la carcasa 54/104. Por ejemplo, la carcasa 54/104 puede incluir al menos una altura frontal Hf, una altura trasera Hr, un ancho inferior W, un ángulo aR entre la superficie trasera 66B/116B y el plano del techo 36, y un ángulo aF entre la superficie frontal 66A/116A y el plano del techo 36 (como se muestra en la Figura 30). En un ejemplo no limitativo, la superficie trasera 66A/116A de la carcasa del enfriador evaporativo 54/104 puede presentar una altura tener una altura H<f>de aproximadamente 815 mm, y la superficie inferior del enfriador evaporativo (la superficie inferior del depósito 58/108) puede presentar un ancho W de aproximadamente 1500 mm. Además, el gotero 184 puede ser configurado además para colocar el enfriador evaporativo 50/100 de tal manera que toda la superficie inferior del enfriador evaporativo esté a una distancia de aproximadamente 0 mm a aproximadamente 50 mm desde el plano de la superficie del techo 36, con la parte trasera superficie 66B/116B del enfriador evaporativo 50/100 que se encuentra en un plano orientado en ángulo aR de aproximadamente 102° (± 5°) desde el plano del techo 36 y la superficie frontal 66A/116A del enfriador evaporativo 50/100 que se encuentra en un plano que se orienta en ángulo aF de aproximadamente 60° (± 5°) desde el plano del techo 36. Esta configuración de bajo perfil del enfriador evaporativo 50/100 montado puede proporcionar una mejor apariencia visual que las configuraciones de enfriadores evaporativos 10 montados actualmente conocidos. Además, el sistema de distribución de agua presurizada 52/102 dentro del enfriador evaporativo 50/100 seguirá proporcionando una distribución uniforme de agua a la(s) almohadilla(s) de los medios evaporativos 62/112, incluso cuando el techo esté inclinado en un ángulo de hasta aproximadamente 45° de forma horizontal.
En otra modalidad, el gotero 184 está configurado para colocar el enfriador evaporativo 50/100, cuando es montado en el gotero 184, de tal manera que la superficie inferior del enfriador evaporativo (la superficie inferior del depósito 58/108) esté a una distancia variable del techo 36 (es decir, la superficie inferior del enfriador evaporativo no es paralela al techo 36), como puede ser requerido para techos que tienen una pendiente muy pronunciada (tal como mayor de aproximadamente 45° desde la horizontal) para mantener una distribución uniforme del agua en las almohadillas de medios evaporativos 62/112. Por ejemplo, la superficie inferior del enfriador evaporativo cerca de la superficie trasera 66B/116B puede estar aproximadamente de 0 mm a aproximadamente 50 mm desde la superficie del techo 36, mientras que la superficie inferior del enfriador evaporativo cerca de la superficie frontal 66A/116A puede estar aproximadamente de 0 mm a aproximadamente 50 mm desde la superficie del techo 36.
Para mejorar aún más la apariencia visual del enfriador evaporativo montado 50/100, el depósito 58/108 de la carcasa 54/104 es, en algunas modalidades, más oscuro que la tapa de la carcasa 56/106 para proporcionar una separación visual. Además, la carcasa 54/104 y/o la tapa de la carcasa 56/106 (por ejemplo, si la tapa de la carcasa 56/106 es una tapa de una pieza única que define los lados y la parte superior de la carcasa 54/104) pueden ser construidas de manera que ninguna superficie visible sea paralela al techo 36 y/o a las características del techo.
Como se muestra en la Figura 31, el gotero 184 es dimensionado y configurado para encajar dentro de una abertura en el techo 36 y para unirse a la misma. El gotero 184 incluye generalmente una porción de cuello 186 que define una abertura 188, una superficie de montaje 190 en un primer extremo (un extremo del gotero que se extiende por encima del techo 36), una o más aberturas de conducto 192 y uno o más elementos de montaje 194 en, sobre o integrado con la superficie de montaje 190. La porción de cuello 186 puede presentar una forma de sección transversal circular, cuadrada, rectangular u otra forma. En una modalidad, la porción de cuello 186 está configurado para extenderse por encima del techo 36 de aproximadamente 0 mm a aproximadamente 50 mm alrededor de toda una circunferencia o perímetro de la porción de cuello 186. En otra modalidad, la porción de cuello 186 está configurado para extenderse desde el techo 36 variando distancias alrededor de la circunferencia o perímetro de la porción de cuello 186, para permitir que la tapa 56/106 del enfriador evaporativo 50/100, cuando esté montada en el gotero, que se mantendrá en un ángulo de entre aproximadamente 0° y aproximadamente 45° desde la horizontal, independientemente de la inclinación del techo 36.
La superficie de montaje 190 puede ser una brida o superficie plana que se extiende hacia afuera desde (u ortogonal a) la porción de cuello 186, proporcionando una superficie sobre la cual se puede soportar la superficie inferior de la carcasa del enfriador evaporativo 54/104. La superficie de montaje 190 incluye uno o más elementos de montaje 194 para acoplar de forma segura pero removible el enfriador evaporativo 50/100 al gotero 184 y, por lo tanto, al techo. En una modalidad, la superficie de montaje 190 incluye una pluralidad de elementos de montaje 194 que se extienden hacia arriba desde la superficie de montaje 190 (es decir, que se extienden hacia la superficie inferior de la carcasa del enfriador evaporativo). Aunque no son mostradas, la superficie inferior y/o las superficies laterales de la carcasa del enfriador evaporativo pueden incluir una pluralidad de elementos de montaje correspondientes que están configurados para acoplarse de manera segura con la pluralidad de elementos de montaje 194 en la superficie de montaje 190. Estos elementos de montaje acoplables 194 simplifican la instalación y extracción del enfriador evaporativo 50/100 al permitir un acoplamiento y desacoplamiento rápido y fácil del enfriador evaporativo 50/100 al gotero 184.
Al instalar el enfriador evaporativo 50/100, los conductos eléctricos y de plomería pueden alimentarse a través de las aberturas de conducto 192 en el gotero 184 desde el interior del edificio o estructura hasta el enfriador evaporativo 50/100. Pasar estos conductos a través del gotero 184 al enfriador evaporativo 50/100 elimina la necesidad de pasar los conductos al enfriador evaporativo 50/100 en la superficie del techo 36 y fuera del edificio o estructura, lo que no sólo puede mejorar en gran medida la apariencia visual del enfriador evaporativo montado 50/100, pero también reducir o prevenir daños a los conductos por el clima y otros peligros. La porción de cuello 186 incluye además un segundo extremo opuesto al primer extremo, el cual se configura para estar en comunicación con o acoplado a los conductos internos dentro del edificio o estructura. La porción de cuello 186 incluye además uno o más puntos de sujeción 196 para asegurar el gotero 184 al edificio o estructura.
Se apreciará por los expertos en la técnica que la presente invención no se limita particularmente a lo que se ha mostrado y descrito anteriormente en la presente descripción. Además, a menos que se haya mencionado anteriormente lo contrario, debe tenerse en cuenta que todas las figuras adjuntas no están a escala.

Claims (12)

1. Un sistema de distribución de agua presurizada (102) que está configurado para proporcionar una distribución uniforme de agua a las almohadillas de medios evaporativos (112A) dentro de un enfriador evaporativo (100), comprendiendo el sistema de distribución de agua presurizada (102):
una porción de trayectoria de flujo presurizado que incluye al menos un canal de agua presurizada (130), una pluralidad de orificios de salida (138) y al menos un orificio de entrada; y
una porción de trayectoria de flujo no presurizada que incluye al menos una trayectoria de flujo no presurizada en comunicación de fluidos con al menos uno de la pluralidad de orificios de salida (138),
en donde el al menos un canal de agua presurizada (130) incluye una pluralidad de canales de agua presurizada (130), estando cada uno en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida (138), que comprende además una tapa del sistema de distribución de agua (128) que define al menos parcialmente el canal de agua presurizada (130), la pluralidad de orificios de salida (138), el orificio de entrada y una pluralidad de canales de agua de distribución por gravedad no presurizada (132), en donde la tapa del sistema de distribución de agua incluye:
un primer borde (142A);
un segundo borde (142B) opuesto al primer borde (142A);
un tercer borde (142 C) entre el primer y segundo borde; y
un cuarto borde (142D) opuesto al tercer borde (142C); en donde la pluralidad de orificios de salida (138) están cerca de cada uno del primer, segundo, tercer y cuarto bordes (142A, 142B, 142C, 142D)caracterizado porqueentre el primer y segundo bordes, el primero, segundo, tercero, y cuartos bordes (142A, 142B, 142C, 142D) que definen una abertura central (146), para que el aire pueda fluir a través de la abertura (146) en la tapa del sistema de distribución de agua (128) y a través de las superficies laterales (116) de la carcasa (104), y está configurado para entrar en contacto con las almohadillas de medios evaporativos primaria (112) en los lados y las almohadillas de medios evaporativos suplementarias (112A) alrededor de la abertura (146).
2. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de elementos de distribución por gravedad (132), definiendo cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad al menos una trayectoria de flujo no presurizada.
3. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 2, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad incluye al menos una característica de distribución, estando cada una de la al menos una característica de distribución configurada para dividir progresivamente una cantidad de agua que fluye a través del mismo en un número creciente de trayectorias de flujo no presurizado.
4. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 2, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de distribución por gravedad está configurado para estar directamente adyacente a una correspondiente de la pluralidad de almohadillas de medios evaporativos (112).
5. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una cubierta del colector que encierra al menos un canal de agua presurizada (130), estando la cubierta del colector acoplada de manera desmontable a la tapa del sistema de distribución de agua (128).
6. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos un canal de agua presurizada (130) incluye un primer canal de agua presurizada y un segundo canal de agua presurizada, estando el primer canal de agua presurizada en comunicación de fluidos con la pluralidad de orificios de salida cerca del primer borde, una primera mitad de la pluralidad de orificios de salida cerca del tercer borde, y una primera mitad de la pluralidad de orificios de salida cerca del cuarto borde (88D), y estando el segundo canal de agua presurizada en comunicación de fluidos con la pluralidad de orificios de salida cerca del segundo borde, una segunda mitad de la pluralidad de orificios de salida cerca del tercer borde y una segunda mitad de la pluralidad de orificios de salida del cuarto borde.
7. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende además una primera cubierta del colector configurada para encerrar el primer canal de agua presurizada y una segunda cubierta de colector configurada para encerrar el segundo canal de agua presurizada, la pluralidad de orificios de salida y el al menos un orificio de entrada de cada uno del primer y segundo canales de agua presurizada permanecen sin obstrucciones
8. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de canales de distribución de agua por gravedad no presurizada (132) incluye una pluralidad de canales de distribución de agua que se extienden desde y están en comunicación de fluidos con uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida (138).
9. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la tapa del sistema de distribución de agua (128) incluye, además:
una pluralidad de áreas elevadas (152), rodeando cada una de la pluralidad de áreas elevadas (152) uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida (138); y
una pluralidad de capuchones, estando cada uno de los capuchones configurados para cubrir al menos parcialmente un área elevada correspondiente y estando configurados para dirigir un flujo de agua que fluye a través de uno correspondiente de la pluralidad de orificios de salida (138).
10. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde cada una de la pluralidad de áreas elevadas define la pluralidad de canales de agua de distribución por gravedad no presurizada (132), estando cada uno de la pluralidad de canales de agua de distribución por gravedad no presurizada (132) en comunicación de fluidos con un orificio correspondiente de la pluralidad de orificios de salida (138).
11. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación I, en donde:
cada uno del primer y segundo bordes (142A, 142B) incluye una primera pluralidad de orificios de salida (138); y
cada uno del tercer y cuarto bordes (142C, 142D) incluye una segunda pluralidad de orificios de salida (138), siendo la segunda pluralidad menor que la primera pluralidad.
12. El sistema de distribución de agua presurizada (102) para un enfriador evaporativo de acuerdo con la reivindicación I I , en donde cada uno del primer, segundo, tercer y cuarto bordes (142A, 142B, 142C, 142D) está configurado para ser directamente adyacente a una correspondiente de la pluralidad de almohadillas de medios evaporativos (112).
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