BR102013017026A2 - sub-resfriador de um fluido refrigerante - Google Patents

Abstract

sub-resfriador de um fluido refrigerante. a presente invenção refere-se a um sub-resfriador (1) do fluido refrigerante (10) utilizado em um ciclo de refrigeração, sendo que este sub-resfriador (1) opera no ciclo de refrigeração fazendo uso de ebulição nucleada. o sub-resfriador é constituído por um vaso de pressão (2); por pelo menos um par de conjuntos de suporte (3, 4), posicionados respectivamente sobre pelo menos um par de conjuntos de fixação (5, 6) e dispostos com afastamento ao longo do interior do vaso de pressão (2); cada conjunto de suporte (3, 4) sendo dotado de uma pluralidade de furos (12); e por uma pluralidade de tubos capilares (7), cada um destes tubos capilares (7) sendo associado a um furo de cada um dos conjuntos de suporte (3, 4), sendo estes tubos capilares (7) torcidos de modo a apresentar estrias espirais em seu interior, e as superfícies interna (8) e externa (9) de cada tubo capilar (7) sendo dotadas de uma camada contendo uma superfície porosa. este sub-resfriador (1) permite um sub-resfriamento bastante eficaz do fluido refrigerante (10) utilizado em um ciclo de refrigeração por conta das consequências do flasheamento do fluido refrigerante (10), o que representa uma melhoria no coeficiente de desempenho do sistema (cop), e, por consequência, uma redução no consumo de energia elétrica dos motores dos compressores (101), tornando o sistema mais eficiente como um todo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SUB-RESFRIADOR DE UM FLUIDO REFRIGERANTE". A presente invenção refere-se a um sub-resfriador do fluido refrigerante utilizado em um ciclo de refrigeração, capaz de promover em sua geometria interna o fenômeno da ebulição nucleada, obtendo desta maneira uma transferência de calor superior.

Descrição do estado da técnica São muitos os tipos de sistemas de refrigeração mecânica. Estes sistemas podem apresentar uma grande variedade de formas, tamanhos, arranjo dos componentes e usos. No entanto, como os princípios de refrigeração mecânica e os componentes essenciais são os mesmos, quer o sistema seja grande ou pequeno, pode-se perceber que todos eles têm em comum o ciclo de refrigeração.

Em um ciclo de refrigeração conhecido como padrão, existem basicamente quatro componentes principais por dentre os quais um fluido refrigerante atua: um dispositivo compressor, um trocador de calor utilizado como condensador, um trocador de calor utilizado como evaporador e um dispositivo que promove a expansão deste fluido refrigerante.

Pode-se descrever a ação do fluido refrigerante dentro do ciclo de refrigeração padrão da seguinte maneira: A princípio, o fluido refrigerante é succíonado pelo compressor na forma de vapor saturado. O compressor eleva sua pressão e sua temperatura por meio de um processo de compressão mecânica para que ele possa ser conduzido pelo condensador.

No condensador, o fluido refrigerante, na forma de vapor supe-raquecido perde calor a pressão constante, diminuindo bruscamente sua temperatura por meio da condensação do fluido refrigerante, o qual, por estar mais quente que a temperatura ambiente, cede calor ao ambiente externo.

Desta maneira, o subproduto da condensação encontra-se na forma de líquido saturado e, em seguida, atravessa um dispositivo de expansão, que pode ser uma válvula ou um tubo capilar, diminuindo de manei- ra isentálpica a pressão do fluido.

Por fim, o fluido refrigerante será encaminhado ao evaporador a uma temperatura mais baixa do que a temperatura ambiente, recebendo desta maneira calor do ambiente e vaporizando-se até atingir a condição de vapor saturado novamente. O conceito de sub-resfriamento após a condensação do fluido refrigerante, com o objetivo de obter uma maior eficiência energética em um ciclo de refrigeração, também é um conceito amplamente conhecido na área de refrigeração. O sub-resfriamento é a condição em que o fluido refrigerante está mais frio que a temperatura de saturação, temperatura acima da qual este fluido começa a apresentar uma fração no estado gasoso. A quantidade de sub-resfriamento em uma determinada condição é a diferença entre a temperatura de saturação e a temperatura real do fluido refrigerante.

Estes conceitos podem ser verificados em patentes antigas, como GB 482,211, EP 38,442, entre outras, sendo que todas estas mencionam diretamente equipamentos sub-resfriadores utilizados em ciclos de refrigeração.

Um sub-resfriador comum consiste em um trocador de calor posicionado na saída de um condensador de um ciclo de refrigeração. Em um sub-resfriador, o fluido refrigerante utilizado em um sistema de refrigeração irá sofrer uma perda de calor, assumindo o estado de líquido sub-resfriado, conveniente para a sua posterior expansão. Este processo de sub-resfriamento normalmente tem como consequência uma redução na pressão de descarga do compressor, o que, em última instância, representa um aumento na eficiência energética do sistema como um todo.

Pode-se observar a partir da literatura que uma desvantagem referente ao sub-resfriamento convencionalmente aplicado em ciclos de refrigeração caracteriza-se pela obtenção de uma redução da temperatura do fluido de cerca de 5°C abaixo da temperatura de saturação do fluido. Isso representa um ganho de eficiência pouco significativo quando avaliado em termos de eficiência energética.

Em um sub-resfriador, a taxa de transferência de calor também representa um aspecto importante para a obtenção de uma maior eficiência energética, dado que uma maior transferência de calor resulta em temperaturas menores obtidas na saída do sub-resfriador. Assim, a taxa de transferência de calor deve ser tão alta quanto possível.

Existem diversos fenômenos conhecidos da literatura capazes de proporcionar uma melhora significativa na transferência de calor entre duas partes distintas, principalmente no que se refere à transferência de calor por convecção.

Em convecção, estes fenômenos são conhecidos por estarem relacionados às características do escoamento (as quais são direta mente vinculadas ao número adimensiona! de Reynolds). Neste caso, é conhecido de qualquer literatura básica de transferência de calor que a presença de turbulência (associada a um alto número de Reynolds) é responsável por um aumento na transferência de calor em um grande número de geometrias e configurações de escoamento.

Além disso, outros fenômenos que influenciam diretamente no comportamento da transferência de calor por convecção entre duas partes são associados às características do fluido utilizado (vinculadas ao número de Prandtl), às dimensões do escoamento (diâmetros, áreas, perímetros e comprimentos relacionados ao escoamento), à temperatura das partes envolvidas na transferência de calor e às possíveis mudanças de fase do líquido envolvido em questão.

Um destes fenômenos consiste na obtenção de ebulição nuclea-da ao longo do escoamento. A ebulição nucleada é um dos mecanismos mais eficientes de remoção de calor de uma superfície aquecida, e consiste na ebulição de um líquido a partir de pontos de nucleação, formando bolhas. Os coeficientes de transferência de calor obtidos com essa prática são elevados, entretanto, as correlações utilizadas para a previsão da transferência de calor realizada por este fenômeno ainda são imprecisas.

Este fenômeno pode ser encontrado pormenorizado em documentos como a patente norte americana US 4.663.243, "Flame-sprayed Fer- rous Alloy Enhanced Boiling Surface", na qual são relacionados os conceitos de ebulição nucleada e porosidade superficial, obtidos especificamente com uma técnica conhecida como "Flame Spray", capaz de produzir superfícies onde ocorre a ebulição nucleada. Não estão presentes no estado da técnica quaisquer dispositivos utilizados como sub-resfriadores em ciclos de refrigeração utilizando ebulição nucleada em seu interior. Porém, isso pode ser observado em outros equipamentos utilizados no ciclo de refrigeração, como no documento US 7.093.647 "Ebulition Cooling Device for Heat Generating Component", o qual evidencia uma unidade evaporativa na qual estão presentes irregularidades superficiais, com o objetivo de obter a ebulição nucleada do líquido refrigerante e, consequentemente, uma melhora na troca de calor do dispositivo. É relevante mencionar também que um trocador de calor pode ser utilizado em outras posições de um ciclo de refrigeração com este mesmo objetivo de promover o aumento da eficiência energética do sistema. O documento PI 0604892-7 "Conversor Térmico de Alta Performance para Sistemas Termodinâmicos" apresenta um exemplo de um trocador de calor utilizado com esta finalidade.

Neste exemplo, o fluido refrigerante de um ciclo de refrigeração passa por um trocador de calor ao sair do compressor em alta pressão. Este trocador de calor faz uso do próprio fluido refrigerante com o objetivo de reduzir a pressão e a temperatura do fluido descarregado do compressor, de modo que é esperado que, ao final do processo, a pressão de descarga do compressor diminua. No entanto, é possível observar que este sistema promove a mudança do estado físico do fluido refrigerante do vapor para o líquido, não obtendo desta maneira qualquer vantagem a partir da ebulição nucleada promovida por uma pluralidade de tubos capilares porosos, dado que o que se busca é a condensação do fluido refrigerante e não a ebulição deste. Além disso, este documento não especifica a forma pela qual se obtem o desempenho referido em seu relatório descritivo.

Assim, não existe ainda no estado da técnica uma solução capaz de proporcionar um sub-resfriamento que faça uso de ebulição nuclea- da, nem tão pouco consiga garantir um aumento de desempenho de um cicio de refrigeração na ordem de 20%.

Objetivos da Invenção Um primeiro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo que permita um sub-resfríamento bastante eficaz do fluido refrigerante utilizado em um ciclo de refrigeração.

Assim, é objeto da presente invenção que este dispositivo faça uso de fenômenos naturais que permitam altos coeficientes de transferência de calor por convecção, como a ebulição nucleada e o escoamento do fluido refrigerante por meio de um fluxo turbulento, de maneira a obter uma troca térmica elevada.

Um segundo objetivo da presente invenção, decorrente do primeiro objetivo, consiste na diminuição do trabalho realizado pelo compressor utilizado no ciclo de refrigeração em questão, ocasionado também por conta das consequências do flasheamento do fluido refrigerante, causando uma redução da pressão de descarga do compressor de até 20%, subsequente do sub-resfriamento do fluido refrigerante efetuado pela presente invenção.

Esta diminuição tem por consequência uma melhoria no coeficiente de desempenho do sistema (COR), o que representa uma redução no consumo de energia elétrica dos motores dos compressores, tornando o sistema mais eficiente como um todo.

Breve descrição da invenção A presente invenção é alcançada por meio de um sub-resfriador de um fluido refrigerante utilizado em um ciclo de refrigeração (como por e-xemplo, geladeiras, condicionadores de ar, resfriadores diretos ou indiretos e equipamentos similares), sub-resfriador este que opera no ciclo de refrigeração fazendo uso de ebulição nucleada.

Este sub-resfriador apresenta uma geometria interna e materiais capazes de promover a ebulição nucleada do fluido refrigerante, já que é constituído, em uma configuração preferencial, por um vaso de pressão e por uma pluralidade de tubos capilares, cada tubo capilar apresentando uma superfície composta de forma a apresentar uma porosidade capaz de pro- mover o aparecimento de ebulição nucleada do fluído refrigerante e, posteriormente, a formação de fluido refrigerante na forma de vapor flash decorrente da passagem do fluido refrigerante pela extremidade destes tubos capilares.

Descrição resumida dos desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: Figura 1 - Uma vista em corte, representando a estrutura interna e os componentes do sub-resfriador;

Figura 2 - Uma vista em detalhe, representando o conjunto de capilares no interior da estrutura do sub-resfriador;

Figura 3 - Uma vista em detalhe, representando uma vista superior do disco metálico perfurado inserido no disco de suporte;

Figura 4 - Uma vista em detalhe, representando as conexões e-xistentes entre o disco metálico perfurado, o disco de suporte e os tubos capilares;

Figura 5 - Um esquema representando as estrias espirais existentes no interior de um dos tubos capilares e o fluxo turbulento de fluido refrigerante em seu interior;

Figura 6 - Representação de um ciclo de refrigeração utilizando R134a como fluido refrigerante, no qual foi inserido o sub-resfriador e Figura 7 - Representação de um ciclo de refrigeração utilizando amônia como fluido refrigerante, no qual foi inserido o sub-resfriador. Descrição detalhada das figuras A figura 1 apresenta uma configuração preferencial, porém não restritiva, do conjunto completo de dispositivos montados no interior do vaso de pressão 2, compondo desta maneira o sub-resfriador 1. O fluido refrigerante 10 entra no sub-resfriador 1 a partir da entrada superior. Então, ele é forçado a passar por um conjunto de tubos capilares 7, os quais são montados de maneira correspondente sobre uma estrutura formada por ao menos um par de conjuntos de suporte 3 e 4 (isto é, uma extremidade de um tubo capilar 7 é montada em um furo no conjunto de suporte 3 e sua outra extremidade é montada em um furo correspondente no conjunto de suporte perfurado 4). Cada um destes conjuntos de suporte 3 e 4 perfurados, por sua vez, é posicionado sobre um conjunto de fixação, respectivamente 5 e 6, e, em seguida, os conjuntos de suporte são dispostos em distância, próximos a cada uma das extremidades opostas do vaso de pressão 2.

Em uma possível configuração preferencial, os conjuntos de suporte 3 e 4 possuem uma geometria em formato de disco, pois têm como função associar-se ao vaso de pressão 2, cujo formato é usualmente cilíndrico, fixando os tubos capilares 7 na posição adequada, bem como realizando a vedação dos compartimentos por onde passa o fluido refrigerante 10 com o auxílio dos conjuntos de fixação 5 e 6, os quais também apresentam nesta configuração uma geometria no formato de disco.

Esta montagem pode ser observada mais claramente nas figuras 2 e 3, nas quais são apresentadas imagens da estrutura interna do vaso de pressão 2 exibindo os tubos capilares 7, dos conjuntos de suporte 3 e 4 em formato de disco e dos conjuntos de fixação 5 e 6 vistos lateralmente (figura 2), e frontalmente (figura 3), exibindo também mais detalhadamente os conjuntos de suporte 3 e 4. Em seguida, é apresentada uma vista em detalhe lateral, com destaque para os detalhes da fixação dos conjuntos de suporte 3 e 4 nos conjuntos de fixação 5 e 6 (figura 4).

Como pode ser visto, o fiuido refrigerante 10 que atravessa os tubos capilares 7 não tem contato direto com o fluido refrigerante 10' que o resfria, trocando somente calor. A troca térmica obtida dentro dos tubos capilares 7 é extraordinariamente elevada em função da elevada área superficial das superfícies interna 8 e externa 9 dos tubos capilares 7. Adicionalmente, ao deixar os tubos capilares 7, o fluido refrigerante 10 se expande e sofre o efeito conhecido como flasheamento do fluido refrigerante 10. Este flashea-mento consiste na evaporação instantânea do fluido refrigerante em função da queda brusca de pressão, formando desta maneira fluido refrigerante 10 na forma de vapor flash. Este fluido refrigerante 10, ao deixar o sub- resfríador 1, pode atingir temperaturas em torno de 40°C abaixo da temperatura de saturação do fluido refrigerante 10. Esta área superficial é obtida a-través do processo descrito a seguir.

Os tubos capilares 7 podem ser fabricados a partir de uma pluralidade de materiais metálicos (a saber, qualquer tipo de aço, alumínio, cobre, tungstênio, prata ou ligas de outros materiais metálicos), sendo fabricados preferencialmente de aço inox 316 para aplicações que utilizam amônia, ou de cobre, para aplicações que utilizam clorofiuorcarbonos, de maneira a garantir a eficiência desejada, mas não restritiva. Os comprimentos destes tubos capilares 7 podem variar entre 10 mm e 3000 mm, sendo preferencialmente entre 400 mm e 1000 mm, preferencialmente 800 mm para sub-resfriadores de vapor e 400 mm para sub-resfriadores de líquido e seus diâmetros internos podem variar entre 0,2 e 10 mm, preferencialmente entre 0,5 mm e 0,8 mm, sendo preferencialmente de 0,7mm.

Em seguida, estes tubos capilares 7 são preferencialmente recobertos por um banho de uma liga metálica, composta por níquel e alumínio, recobrindo as superfícies interna 8 e externa 9 dos tubos capilares 7, sendo que a superfície externa 9 é submetida a um jateamento com esferas de vidro, o que torna esta superfície extremamente porosa. Após o jateamento, ambas as superfícies são submetidas a um tratamento químico utilizando soluções alcalinas, como hidróxido de sódio, o que aumenta a porosi-dade superficial e, consequentemente, a área superficial de troca térmica dos tubos capilares 7.

Como resultado, têm-se superfícies com uma área superficial excepcionalmente elevada e com uma grande quantidade de pontos de nu-cleação de bolhas. Isso torna possível o aparecimento de ebulição nucleada em ambas as superfícies dos tubos capilares 7, conferindo ao conjunto uma elevada capacidade de transferência de calor, entre 4 e 5 vezes mais elevada do que a obtida no estado da técnica.

Pode ser observado na figura 5 que os tubos capilares 7 também são retorcidos com o objetivo de apresentar estrias espirais em seu interior. Tais estrias, associadas à rugosidade da superfície interna 8, promo- vem um fluxo turbulento no fluido refrigerante 10, o que melhora a troca térmica. Também é possível usar tubos capilares não retorcidos, porém com eficiência reduzida.

No caso de grandes sistemas, como os de amônía, o fluido refrigerante 10 que troca calor no sub-resfriador 1 com o fluido refrigerante 10 recebido do condensador 101 é proveniente do separador 103. Em sistemas menores, utilizando CFCs, esse fluido é resfriado previamente pelo uso de válvulas de expansão 104 devidamente calibradas.

Devido à existência de uma grande diversidade de configurações aplicadas a sistemas de refrigeração no mercado, uma vez que tais sistemas são desenvolvidos para atender às necessidades específicas de cada empresa, as configurações dos sub-resfriadores mudam para se adequar a cada sistema específico. As mudanças não atingem os sub-resfriadores em sua estrutura ou construção, mas sim como e onde são instalados, bem como a forma com que os equipamentos se interconectam.

Na figura 7, pode-se ver representada a aplicação de mais de um sub-resfriador 1 em um sistema utilizando amônia. Neste exemplo não restritivo, um primeiro sub-resfriador 1 recebe a amônia líquida proveniente de um reservatório 106, assim como a amônia gelada fornecida pelo separador 103. Esta amônia gelada, na forma líquida, troca calor com a amônia que está à temperatura ambiente vinda do reservatório 106, resfriando-a a uma temperatura de 15°C mais baixa que a da entrada.

Resfriada, a amônia passa a não possuir mais vapor misturado ao líquido, o que implica numa massa maior de amônia por unidade de volume. Depois de resfriada, a amônia atravessa os capilares e, ao deixá-los, sofre uma grande expansão, se volatilizando por conta do flasheamento e fazendo a temperatura baixar em até 30°C. Fortemente resfriada, a amônia deixa o sub-resfriador 1 e é encaminhada ao separador 103.

Da mesma forma, um segundo sub-resfriador 1, idêntico (em características constitutivas, mas não necessariamente em dimensão) ao primeiro sub-resfriador 1, pode ser instalado no sistema de refrigeração para receber o vapor proveniente do reservatório 106. O separador 103 também fornece amônia líquida gelada para este sub-resfriador 1, resfriando este vapor de amônia, tornando-a líquida. Ainda que o fenômeno da ebulição nu-cleada não esteja presente nesta aplicação, a amônia no estado líquido sofre uma expansão ao atravessar os tubos capilares, devido à perda de carga, baixando ainda mais a temperatura do líquido e encaminhando-o para o separador 103. A figura 6 apresenta um esquema de um ciclo padrão de refrigeração operando com CFC, no qual o sub-resfriador 1 encontra-se acoplado. A imagem possui caráter não restritivo quanto às características do sistema de refrigeração. A tubulação que sai do condensador 101 traz o CFC até o sub-resfriador 1, fazendo-o passar pelos processos de resfriamento descritos anteriormente. Em sequência, na saída do sub-resfriador 1, o CFC líquido é encaminhado ao evaporador 102. Quantidades residuais de CFC na forma de vapor são enviadas para o compressor 105, na linha de sucção. A figura 6 não apresenta a tubulação na qual o CFC na forma de vapor é extraído da saída do evaporador 102 e utilizado para o resfriamento do CFC líquido proveniente do condensador 101. Os demais componentes desta figura compreendem as válvulas 104 utilizadas para o pré-resfriamento do fluido e para controle de fluxo, e os outros elementos de um ciclo padrão de refrigeração (compressor 105, evaporador 102, condensador 101) que não serão detalhados mais profundamente neste documento.

Ao levantar-se uma comparação entre a estrutura descrita pela presente invenção e a unidade evaporativa que apresenta ebulição nucleada do documento US 7.093.647, pode-se perceber que as duas estruturas a-presentadas possuem irregularidades em sua superfície, construídas com a finalidade de obter uma maior eficiência no que diz respeito à transferência de calor.

No entanto, é importante destacar que a presente invenção faz uso de uma geometria e de um processo de obtenção de porosidade completamente diferentes.

Além disso, o sub-resfriador 1 da presente invenção é capaz de obter um efeito significativamente diferente em decorrência desta transferência de calor, reduzindo até 20% da pressão de descarga do compressor 105 utilizado no ciclo de refrigeração em questão, e, em decorrência desta pressão menor, tem-se um trabalho menor executado pelo compressor 105, o que causa uma aumento na eficiência do ciclo como um todo.

Em uma configuração preferencial, um ciclo de refrigeração que opera inicialmente com uma pressão de descarga do compressor 105 preferencialmente entre 8 e 15 kgf/cm2, ao receber a introdução do sub-resfriador 1 em sua estrutura, passa a operar com uma pressão de descarga do compressor 105 entre 8 e 12 kgf/cm2, mais comumente 10 kgf/cm2.

Ao mesmo tempo, é possível afirmar que a presença da ebulição nucleada obtida através da porosidade superficial aplicada sobre uma pluralidade de tubos capilares 7 também representa uma diferença significativa entre a presente invenção e o trocador de calor referido como "Conversor Térmico" no documento PI0604892-7, uma vez que, ainda que a geometria dos dois modelos seja semelhante a uma primeira vista, a associação desta geometria com a obtenção de ebulição nucleada em um processo de sub-resfriamento utilizando tubos capilares permite a obtenção de uma transferência de calor superior cujos mecanismos são claramente definidos nesta patente.

Também é possível afirmar que a aplicação de um "Conversor Térmico" na posição determinada para o sub-resfriador (1) não seria capaz de atingir os objetivos deste documento, assim como o contrário também é verdade.

Deve ser compreendido que o sub-resfriador 1 acima descrito nada mais representa que uma concretização preferencial da presente invenção, cuja real abrangência é definida pelas reivindicações em anexo.

REIVINDICAÇÕES

Claims (24)

1. Sub-resfriador de um fluido refrigerante (10) utilizado em um ciclo de refrigeração, caracterizado pelo fato de que opera no ciclo de refrigeração fazendo uso de ebulição nucleada.

2. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é dotado de uma geometria interna compreendendo uma superfície porosa, esta superfície promovendo o aparecimento de ebulição nucleada no fluido refrigerante (10) que passa pelo interior do sub-resfriador d)-

3. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície porosa interna do sub-resfriador (1) é composta por uma conjunção de dois ou mais materiais, moldados de forma a apresentarem esta porosidade.

4. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sub-resfriador é disposto entre um condensador (101) e um evaporador (102) do ciclo de refrigeração.

5. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sub-resfriador é disposto entre um condensador (101) e um separador (103) do ciclo de refrigeração.

6. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é compreendido por: - um vaso de pressão (2); - pelo menos um par de conjuntos de suporte (3, 4), posicionados respectivamente sobre pelo menos um par de conjuntos de fixação (5, 6) e dispostos com afastamento ao longo do interior do vaso de pressão (2); cada conjunto de suporte (3, 4) sendo dotado de uma pluralidade de furos (12); - uma pluralidade de tubos capilares (7), cada um destes tubos capilares (7) sendo associado a um furo de cada um dos conjuntos de suporte (3, 4), e as superfícies interna (8) e externa (9) de cada tubo capilar (7) sendo dotadas de uma camada contendo uma superfície porosa de uma liga de níquel e alumínio.

7. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os tubos capilares (7) são torcidos de modo a apresentarem estrias espirais em seu interior.

8. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o vaso de pressão (2) compreende ao menos um par de compartimentos, delimitados pelos conjuntos de suporte (3,4) e pelos conjuntos de fixação (5, 6), preenchidos pelo fluido refrigerante (10).

9. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os conjuntos de suporte (3, 4) e os conjuntos de fixação (5, 6) possuem o formato de discos.

10. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as superfícies interna (8) e externa (9) de cada um dos tubos capilares (7) são submetidas a um tratamento químico utilizando soluções alcalinas.

11. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a superfície externa (9) de cada um dos tubos capilares (7) é jateado com esferas de vidro durante sua fabricação.

12. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido refrigerante (10) utilizado no ciclo de refrigeração é amônia.

13. Sub-resfriador de acordo com as reivindicações 5 e 12, caracterizado pelo fato de que o sub-resfriamento do fluido refrigerante (10) é realizado pelo próprio fluido refrigerante (10) proveniente do separador (103) de líquido de um ciclo de refrigeração.

14. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os conjuntos de suporte (3,4), os conjuntos de fixação (5,6) e os tubos capilares (7) são constituídos de um material metálico.

15. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o material metálico é o aço inox 316, ou cobre.

16. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido refrigerante (10) utilizado no ciclo de refrigeração pertence à categoria dos clorofluorcarbonos.

17. Sub-resfriador de acordo com as reivindicações 4 e 16, caracterizado pelo fato de que o sub-resfriamento do fluido refrigerante (10) é realizado pelo próprio fluido refrigerante (10) resfriado por válvulas de expansão (104).

18. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o comprimento dos tubos capilares (7) varia entre 10 mm e 3000 mm e o diâmetro interno dos tubos capilares (7) varia entre 0,2mm e 10 mm.

19. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que promove uma redução de até 20% na pressão de descarga de um compressor (105).

20. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a pressão de descarga do compressor (105) é de substancialmente 10 kgf/cm2.

21. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizado pelo fato de que o fluído refrigerante (10) sofre flasheamento na saída dos tubos capilares (7).

22. Sub-resfriador de um fluido refrigerante (10) utilizado em um ciclo de refrigeração, caracterizado pelo fato de que compreende um vaso de pressão (2), dotado de uma geometria interna compreendendo uma pluralidade de tubos capilares (7), cada tubo capilar (7) apresentando uma superfície composta de forma a apresentar uma porosidade capaz de promover o aparecimento de ebulição nucleada do fluido refrigerante (10) e, posteriormente, a formação de fluido refrigerante (10) na forma de vapor decorrente da passagem do fluido refrigerante (10) pelo interior destes tubos capilares (7).

23. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o comprimento dos tubos capilares (7) varia entre 10 mm e 3000 mm e o diâmetro interno dos tubos capilares (7) varia entre 0,2 mm e 10 mm.

24. Sub-resfriador de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o fluido refrigerante (10) sofre flasheamento na saída dos tubos capilares (7).