ES2223379T3 - Cabezal de congelacion para aparatos de congelacion de tubos. - Google Patents
Cabezal de congelacion para aparatos de congelacion de tubos.Info
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Abstract
Cabezal de congelación para aparatos de congelación de tubos, con al menos una cavidad (7, 8) prevista en una cara exterior para acoger un tramo (9, 10) de tubo y con al menos una conexión (19) para la alimentación de un fluido refrigerante en al menos un espacio (27, 28) hueco del cabezal de congelación, presentando el cabezal de congelación en otra cara exterior al menos otra cavidad (7, 8), caracterizado porque el fondo (11, 14) de las cavidades (7, 8) presenta en todos los casos al menos dos tramos (12, 13; 15, 16) de fondo que tienen diferentes radios de curvatura.
Description
Cabezal de congelación para aparatos de
congelación de tubos.
La invención concierne a un cabezal de
congelación para aparatos de congelación de tubos según el preámbulo
de la reivindicación 1.
Esta clase de cabezales de congelación se utiliza
para congelar el contenido de un tubo, por ejemplo de un tubo de
calefacción, a fin de por ejemplo reparar el tubo o reemplazar
tramos sueltos de tubo. El cabezal de congelación está provisto con
una cavidad para colocar el tubo cuyo fondo hace un estrecho
contacto de superficie con el tubo. El medio refrigerante que se
introduce en el cabezal de congelación se evapora, mediante lo cual
se extrae calor del tubo y se congela el contenido de éste.
En un conocido cabezal de congelación (DE 196 17
619 C2) están previstas varias cavidades que están separadas entre
sí mediante nervios a modo de aletas que se extienden radialmente
hacia fuera desde una zona central del cabezal de congelación. Los
fondos de las cavidades tienen diferentes radios de curvatura de tal
manera que el cabezal de congelación se puede colocar con la cavidad
respectiva sobre el correspondiente tubo. Debido a los nervios a
modo de aletas, la construcción del cabezal de congelación tiene un
elevado coste. Además, los nervios que discurren en dirección
radial, en particular cuando las cavidades son relativamente
profundas, se han de configurar estrechos de manera que existe el
peligro de que se deterioren esos nervios.
La invención tiene como tarea principal,
configurar de tal manera el cabezal de congelación genérico, que
éste quede con una conformación compacta, presente una elevada
estabilidad y además se pueda utilizar para tubos diferentes.
Esta tarea queda resuelta en el caso del cabezal
de congelación genérico de acuerdo con la invención con las
características distintivas de la reivindicación.
En el cabezal de congelación acorde con la
invención los fondos de las cavidades están provistos cada uno con
dos tramos de fondo con diferente curvatura. En correspondencia con
los diferentes radios de curvatura de los tramos del fondo se pueden
colocar en las cavidades tubos de diferentes diámetros. Puesto que
las cavidades están previstas en diferentes caras exteriores del
cabezal de congelación, con preferencia en caras exteriores situadas
en posiciones opuestas entre sí, el cabezal de congelación acorde
con la invención tiene una configuración compacta. En particular,
este cabezal no presenta nervios a modo de aletas que se puedan
estropear con facilidad. Debido a ello, el cabezal de congelación
también tiene una elevada resistencia que le hace muy apropiado en
particular para el duro empleo en las obras.
Otras características de la invención se
desprenden de las otras reivindicaciones, de la memoria y de los
dibujos.
La invención se describe con más detalle con la
ayuda de un ejemplo de ejecución representado en los dibujos. Se
muestran:
Figura 1 un cabezal de congelación acorde con la
invención en una vista lateral,
Figura 2 una vista lateral de una camisa del
cabezal de congelación de acuerdo con la figura 1,
Figura 3 una sección a lo largo de la línea
III-III de la figura 2,
Figura 4 una sección a lo largo de la línea
IV-IV de la figura 2,
Figura 5 una tapa del cabezal de congelación
acorde con la invención en vista lateral,
Figura 6 a Figura 8 diversas piezas de
interposición para el cabezal de congelación.
El cabezal de congelación es parte de un aparato
de congelación de tubos con el cual el contenido del tubo,
habitualmente agua, puede ser congelado. Para ello se fijan al tubo
dos cabezales de congelación. Con los cabezales de congelación se
conectan tuberías que unen los cabezales de congelación con un
refrigerador que usualmente presenta un compresor, condensadores y
ventiladores. En el sistema de refrigeración circula a presión un
fluido refrigerante que se introduce a través de las tuberías en los
cabezales de congelación. El fluido refrigerante que está sometido a
elevada presión se introduce a través de un delgado tubo capilar en
los cabezales de congelación. Al salir de este delgado tubo capilar
se evapora el fluido refrigerante con lo cual se absorbe calor de la
zona contigua del tubo que se está congelando. Ello conduce a que se
congele el contenido del tubo. El vapor de fluido refrigerante es
evacuado a través de un tubo exterior de las tuberías del
refrigerador que rodea al tubo capilar y se introduce en el
compresor en el cual se comprime el vapor del fluido refrigerante.
El vapor del fluido refrigerante que está sometido a elevada presión
es enfriado con ayuda del condensador y eventualmente con
ventiladores y de este modo se retorna a la fase líquida. El fluido
refrigerante líquido se suministra de nuevo en la forma ya descrita
a los cabezales de congelación. El modo de proceder de este sistema
de refrigeración es conocido y por ello no se explica con mayor
detalle.
El cabezal de congelación tiene una camisa 1, que
presenta un fondo 2, al cual se acopla una pared 3 lateral
circundante y vertical. La camisa 1 se cierra mediante una tapa 4,
la cual tiene la misma forma de contorno que la camisa 1. Como
muestra la figura 3 la tapa 4 se apoya con su borde 5 perimetral al
menos sobre una parte de su altura contra la pared 6 interior de la
pared 3 lateral que constituye los lados de la camisa.
Ventajosamente, la camisa 1 y la tapa 4 se sueldan entre sí y están
hechas de un material buen conductor del calor, como metal.
El cabezal de congelación presenta sendas
cavidades 7 y 8 de forma acanalada en dos caras laterales opuestas
en las que se encajan los tramos 9 y 10 de tubo (figura 1) que se
van a congelar. La cavidad 7 tiene un fondo 11 curvado y que se
compone de dos tramos 12 y 13 de diferente curvatura. El tramo 12
central del fondo tiene un radio de curvatura más pequeño que el
tramo 13 del fondo contiguo. En el ejemplo el tramo 12 central del
fondo está curvado con un radio que corresponde a un tubo de 3/4''.
Por ese motivo el cabezal de congelación también se puede aplicar
con la cavidad 7 sobre un tubo con un diámetro de 3/4''. El cabezal
de congelación se apoya entonces con la superficie del tramo 12 del
fondo sobre el correspondiente tubo 10 (figura 1). La anchura del
tramo 12 de fondo, medida en la dirección de curvatura, ha sido
seleccionada de tal manera que el contenido del tubo 10 pueda
congelarse de modo seguro en poco tiempo.
El cabezal de congelación también se puede
aplicar con la cavidad 7 sobre un tubo 10 de mayor diámetro. En el
ejemplo de la figura 1 este tubo de mayor diámetro es de una
pulgada. En estos casos, el cabezal de congelación se apoya
superficialmente con el tramo 13 del fondo sobre el contorno del
tubo 10 de mayor diámetro. Se comprende que el tramo 13 del fondo
está compuesto de dos zonas contiguas al tramo 12 de fondo, las
cuales están situadas sobre un mismo arco de círculo imaginario o
envolvente cilíndrica imaginaria. El tramo 13 de fondo también es lo
suficientemente largo para garantizar que se produzca una rápida
transferencia de calor desde el cabezal de congelación al tubo
10.
La cavidad 8 situada en la posición opuesta
también tiene un fondo 14 con dos tramos 15 y 16 de fondo de
distinta curvatura. El tramo 15 de fondo está previsto en el centro
de la cavidad 8 y tiene un radio de curvatura más pequeño que los
tramos 16 contiguos. Los radios de curvatura de los tramos 15 y 16
son además más pequeños que los radios de curvatura de los tramos
12, 13 de fondo de la cavidad 7 situada en la posición opuesta.
Como muestra la figura 1 a modo de ejemplo, el
cabezal de congelación se puede aplicar con la cavidad 8 sobre un
tubo con un diámetro de 1/4''. En este caso, el cabezal de
congelación se apoya con la superficie del tramo 15 del fondo contra
este tubo. Con los tramos 16 de fondo que son contiguos por ambos
lados con el tramo 15 de fondo y que están situados en un imaginario
arco circular común o envolvente cilíndrica común imaginaria, el
cabezal de congelación se puede aplicar sobre un tubo 9 de mayor
diámetro que por ejemplo puede tener un diámetro de ½''. En todo
caso, mediante los tramos 15, 16 de fondo situados en los
respectivos arcos de círculo está garantizado que el cabezal de
congelación se apoye superficialmente sobre el respectivo tubo
9.
Las dos cavidades 7, 8 que están previstas en
caras laterales opuestas entre sí del cabezal de congelación
presentan, en el ejemplo de ejecución representado, cada una dos
tramos 12, 13 y 15, 16 de fondo de diferente curvatura. Es posible
sin inconvenientes que una u otra cavidad o también ambas cavidades
7, 8 sean provistas con más de dos tramos de fondo de diferente
curvatura. Entonces, el cabezal de congelación se puede aplicar
sobre un correspondiente número de tubos de diferente diámetro.
Puesto que los diferentes tramos de fondo de cada cavidad 7, 8 están
situados sobre respectivos arcos de círculo imaginarios, el cabezal
de congelación se apoya con la superficie sobre el respectivo tubo
9, 10 con lo cual está asegurada una transferencia de calor óptima.
Puesto que el cabezal de congelación presenta solamente una
respectiva cavidad 7, 8 sobre cada cara lateral, tiene pues una
forma constructiva muy compacta. Por este motivo, el cabezal de
congelación también se puede aplicar sobre los tubos en lugares
estrechos. A pesar de esa configuración compacta, debido a las
cavidades 7, 8 que presentan los tramos 12, 13; 15, 16 de fondo de
diferente curvatura, el cabezal de congelación, puede aplicarse
sobre tubos 9, 10 de diferente diámetro.
A continuación de las caras laterales del cabezal
de congelación están las caras 17 y 18 estrechas que de acuerdo con
la figura 1 están dispuestas con inclinaciones contrarias entre sí.
Las caras 17, 18 estrechas divergen desde la cara lateral que
presenta la cavidad 8 en dirección a la cara lateral que presenta la
cavidad 7. Esa posición inclinada de las caras 17, 18 estrechas con
respecto a las caras laterales contribuye a una forma constructiva
compacta y a una buena manejabilidad. Debido a esa posición
inclinada de las caras 17, 18 estrechas, el cabezal de congelación
es más estrecho por la zona de la pequeña cavidad 8 que sirve para
acoger al tubo de menor diámetro, que por el lado opuesto.
La cara 17 estrecha presenta una conexión 19 a
través de la cual se conecta una tubería 20 (figura 1) para el
fluido refrigerante. Dicha tubería contiene de una forma conocida un
tubo interior en forma de capilar a través del cual se introduce el
fluido refrigerante en el cabezal de congelación, así como un tubo
exterior que rodea al tubo interior y en el cual se transporta el
vapor de fluido refrigerante desde el cabezal de congelación de
retorno al refrigerador.
Las dos cavidades 7, 8 están situadas en las dos
caras laterales del cabezal de congelación en posiciones opuestas
entre sí. De este modo el cabezal de congelación, en la zona entre
los sitios más profundos de las cavidades 7, 8 tiene su anchura más
pequeña (figuras 1, 2 y 5). Es ventajoso que la pared 3 lateral
tenga un espesor constante a lo lardo de su contorno. Tan solo en la
zona de la conexión 19 se configura ensanchada la pared 3 lateral.
Para garantizar una transferencia de calor óptima hacia el tubo 9,
10 se configura con ventaja pared 3 lateral con pared delgada. Por
supuesto que es posible que la pared 3 lateral también tenga diverso
espesor a lo largo de su contorno. A este respecto, resulta
ventajoso que se configure la pared lateral con pared delgada en la
zona de los fondos 11, 14 para permitir una buena transferencia del
calor. En las restantes zonas puede tener la pared 3 lateral un
mayor espesor.
Los tramos 12, 13; 15, 16 de fondo de diferente
curvatura están previstos en la pared 3 lateral de la camisa 1. Las
cavidades 7, 8 se extienden a lo largo de toda la altura de la pared
3 lateral.
En la zona de los sitios más profundos de las dos
cavidades 7, 8 las paredes laterales situadas una enfrente de la
otra están unidas mediante un nervio 21 transversal. Como muestra la
figura 3 el nervio 21 transversal se extiende desde el fondo 2 de la
camisa 1 perpendicularmente en dirección a la tapa 4. Cerca del
fondo 2 el nervio 21 transversal está provisto con una abertura 22
de paso cuyo eje se sitúa desplazado con respecto al eje de la
abertura 23 de paso en la conexión 19. La abertura 22 de paso
prevista en el nervio 21 transversal tiene un diámetro
sustancialmente menor que la abertura 23 de paso de la conexión 19,
ya que a través de la abertura 22 de paso tan solo el tubo capilar
(no representado) sirve para la alimentación del fluido refrigerante
líquido que está sometido a presión. El nervio 21 transversal
finaliza con una separación respecto de la tapa 4 (figura 3). De la
cara interior de la tapa 4 sobresalen perpendicularmente dos nervios
24 y 25 que están situados con separación a ambos lados del nervio
21 transversal y con el cual se solapan, visto transversalmente a la
extensión longitudinal de los nervios (figura 3). Con ello se forma
un paso 26 en forma de laberinto entre el nervio 21 transversal y
los nervios 24, 25 de la tapa, a través del cual puede circular el
fluido refrigerante en forma de vapor desde una cámara 27 a una
cámara 28. El fluido refrigerante líquido se introduce a través del
tubo capilar en la cámara 27 que está separada de la cámara 28 por
el nervio 21 transversal en la cual desemboca la conexión 19. Puesto
que el fluido refrigerante líquido que está bajo presión se evapora
a la salida del tubo capilar en la cámara 27, el vapor de fluido
refrigerante circula a través del paso 26 por el interior de la
cámara 27 de donde es aspirado a través del tubo exterior (no
representado) de la tubería 20. El nervio 21 transversal que está
previsto en la zona central del cabezal de congelación le confiere
una elevada resistencia. Los nervios 24, 25 presentan en alzado un
contorno rectangular (figura 4) y se configuran como delgadas
cuchillas que con preferencia se conforman de una sola pieza con la
tapa 4 que tiene forma de placa.
El nervio 21 transversal con el paso 26 en forma
de laberinto contribuye a una evaporación óptima del fluido
refrigerante y un óptimo enfriamiento. El vapor del fluido
refrigerante no puede pasar de inmediato de la cámara 27 a la cámara
28. Se remansa por el paso 26 y por ese motivo solamente puede fluir
despacio hacia la cámara 28. De esta forma se garantiza una
excelente transferencia del calor, en particular incluso con
independencia de la posición del cabezal de congelación.
Las dos cámaras 27, 28 tienen sustancialmente el
mismo contorno pero están configuradas en forma de imágenes
especulares una respecto a la otra (figura 2).
Para poder usar también el cabezal de congelación
para tubos de mayor diámetro, en la cavidad 7 se pueden montar
piezas 29 a 31 de interposición (figuras 6 a 8), que se configuran
sustancialmente iguales y que únicamente se diferencian entre sí en
relación con sus partes 32 a 34 de acogida. Cada pieza 29 a 31 de
interposición tiene una parte 35 enchufable que con preferencia se
configura maciza y se ajusta en su forma de contorno a la forma de
contorno de la cavidad 7. Las partes 35 enchufables de las piezas 29
a 31 de interposición está configuradas iguales y en la posición de
uso se apoyan con la superficie sobre el fondo 11 de la cavidad 7. A
la parte 35 enchufable está empalmada la parte 32 a 34 de acogida
que se configura en forma de arco. Las caras 36 a 38 interiores de
las partes 32 a 34 de acogida están curvadas en forma de sector de
círculo y se extienden en todos los casos aproximadamente unos 180º.
La cara 36 interior tiene el radio de curvatura más pequeño y la
cara 38 interior tiene el radio de curvatura más grande. Los radios
de curvatura de las caras 36 a 38 interiores están seleccionados de
tal manera que la pieza 29 de interposición es apropiada para un
tubo que tenga un diámetro de 1 1/4'', la pieza 30 de interposición
es apropiada para un tubo que tenga un diámetro de 1 ½'', y la pieza
31 de interposición es apropiada para un tubo con un diámetro de
2''. El cabezal de congelación se apoya superficialmente con las
caras 36 a 38 interiores de las partes 32 a 34 de acogida de las
respectivas piezas 29 a 31 de interposición sobre los respectivos
tubos. La cara 39 exterior de la parte 35 enchufable se continúa con
una cara 40, 41 exterior que se extiende hacia fuera y que
preferentemente es plana de la pieza 32 a 34 de acogida. Con estas
caras 40, 41 exteriores la pieza 29 a 31 de interposición se apoya
sobre la cara lateral del cabezal de congelación que presenta la
cavidad 7. Mediante las piezas de interposición se amplía el rango
de utilización del cabezal de congelación. Las piezas 29 a 31 de
interposición están hechas de un material buen conductor del calor,
con preferencia de metal.
Las caras 36 a 38 interiores de las partes 32 a
34 de acogida pueden tener tramos de fondo de diferente curvatura en
correspondencia con los fondos 11, 14 de las cavidades 7, 8. De este
modo en las partes 32 a 34 de acogida se pueden colocar también
tubos de diferentes diámetros.
El cabezal de congelación se puede sujetar sobre
los respectivos tubos 9, 10 durante el proceso de congelación por
medio de soportes (no representados) que por ejemplo se pueden
configurar como cintas de sujeción en forma de eslingas alrededor
del tubo y del cabezal de congelación. Los tubos 9, 10 que se han de
congelar pueden estar hechos de acero, cobre, material sintético o
de un material compuesto.
Claims (15)
1. Cabezal de congelación para aparatos de
congelación de tubos, con al menos una cavidad (7, 8) prevista en
una cara exterior para acoger un tramo (9, 10) de tubo y con al
menos una conexión (19) para la alimentación de un fluido
refrigerante en al menos un espacio (27, 28) hueco del cabezal de
congelación, presentando el cabezal de congelación en otra cara
exterior al menos otra cavidad (7, 8), caracterizado porque
el fondo (11, 14) de las cavidades (7, 8) presenta en todos los
casos al menos dos tramos (12, 13; 15, 16) de fondo que tienen
diferentes radios de
\hbox{curvatura.} 2. Cabezal de congelación según la reivindicación
1, caracterizado porque los tramos (12, 13; 15, 16) de fondo
se difuminan uno en el otro.
3. Cabezal de congelación según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque uno de los tramos (12, 15) de
fondo está dispuesto en posición central en las cavidades (7,8).
4. Cabezal de congelación según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el otro tramo
(13, 16) de fondo se empalma por ambos lados con el tramo (12, 15)
de fondo central, y de modo ventajoso se compone de dos zonas
separadas por el tramo (12, 15) de fondo central, las cuales están
situadas sobre un arco de círculo imaginario o envolvente cilíndrica
imaginaria.
5. Cabezal de congelación según la reivindicación
3 ó 4, caracterizado porque el tramo (12, 15) de fondo
central tiene un radio de curvatura más pequeño que el otro tramo
(13, 16) de fondo.
6. Cabezal de congelación según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cabezal de
congelación presenta sendas cavidades (7, 8) en dos caras exteriores
opuestas entre sí.
7. Cabezal de congelación según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cabezal de
congelación presenta una camisa (1) con un fondo (2) a lo largo de
cuyo borde está prevista una pared (3) lateral que sobresale
transversalmente y que de modo ventajoso presenta las cavidades (7,
8).
8. Cabezal de congelación según la reivindicación
7, caracterizado porque la pared (3) lateral circundante
limita el espacio (27, 28) hueco.
9. Cabezal de congelación según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el espacio hueco
presenta dos cámaras (27, 28) que están separadas entre sí al menos
parcialmente por un nervio (21) transversal que de modo ventajoso
sobresale del fondo (2) de la camisa (1).
10. Cabezal de congelación según la
reivindicación 9, caracterizado porque el nervio (21)
transversal termina distanciado de una tapa (4) que cierra el
espacio (27, 28) hueco.
11. Cabezal de congelación según la
reivindicación 10, caracterizado porque de la cara interior
de la tapa (4) sobresalen dos nervios (24, 25) que se solapan con el
nervio (21) transversal distanciados de él, y porque de modo
ventajoso entre el nervio (21) transversal y los nervios (24, 25) de
la tapa (4) se constituye un paso (26) en forma de laberinto.
12. Cabezal de congelación según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el nervio (21)
transversal que de modo ventajoso se extiende entre las cavidades
(7, 8) situadas en posiciones opuestas presenta una abertura (22)
para el paso de un tubo que suministra el fluido refrigerante.
13. Cabezal de congelación según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque al menos en una
de las cavidades (7, 8) se puede colocar una pieza (29 a 31) de
interposición que presenta una parte (32 a 34) de acogida conformada
de modo preferente en forma de arco para tubos (9, 10) que tienen un
diámetro mayor que el de los tubos que se pueden colocar en la
cavidad (7, 8).
14. Cabezal de congelación según la
reivindicación 13, caracterizado porque la parte (32 a 34) de
acogida presenta un fondo (36 a 38) que muestra dos tramos de fondo
de diferente curvatura, y que presenta al menos un tramo de fondo
curvado en forma de sector de círculo.
15. Cabezal de congelación según la
reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque la pieza (29 a
31) de interposición presenta una parte (35) enchufable que encaja
en la cavidad (7, 8) y porque de modo ventajoso la cara (39 a 41)
exterior de la parte (35) enchufable se ajusta a la cara interior de
la cavidad
\hbox{(7, 8).} Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|
| ES2223379T3 true ES2223379T3 (es) | 2005-03-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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