ES2598927T3

ES2598927T3 - Dispositivo de refrigeración para componentes dispuestos en un espacio interior de un armario de distribución

Info

Publication number: ES2598927T3
Application number: ES13753412.9T
Authority: ES
Inventors: Juan Carlos Cacho Alonso
Original assignee: Rittal GmbH and Co KG
Current assignee: Rittal GmbH and Co KG
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2017-01-30
Anticipated expiration: 2033-08-08
Also published as: EP2891396A1; MX340552B; DE102012108110B4; KR101697882B1; KR20150048139A; RU2628103C2; CN104813756A; DE102012108110A1; IN2015DN01640A; RU2015111335A; US20150296665A1; US9968013B2; BR112015003928A2; BR112015003928B1; JP6069505B2; CN104813756B; JP2015534260A; EP2891396B1; MX2015001965A; WO2014032649A1

Abstract

Dispositivo de refrigeración para componentes dispuestos en un espacio interior (9) de un armario de distribución (1), que presenta un armario de distribución (1) y un aparato de refrigeración (2), que presenta un primer circuito de refrigerante (3) cerrado con una máquina de refrigeración o un enfriador de agua, y en el que el aparato de refrigeración (2) presenta, además, una primera trayectoria de aire (5) con una primera entrada de aire (6) y una primera salida de aire (7), que están abiertas hacia el entorno del armario de distribución (1), y una segunda trayectoria de aire (8) con una segunda entrada de aire (6) y una segunda salida de aire (7), que están abiertas hacia un espacio interior (9) del armario de distribución (1), en el que en la primera trayectoria de aire (5) está dispuesto un condensador (11) de la máquina de refrigeración o un intercambiador de calor de aire y agua (12) del enfriador de agua, y en el que en la segunda trayectoria de aire (8) está dispuesto un evaporador de la máquina de refrigeración o un intercambiador de calor de aire y agua (12) del enfriador de agua, caracterizado por que el aparato de refrigeración presenta, además, un segundo circuito de refrigerante (4) separado en cuanto al fluido del primer circuito de refrigerante (3), con una disposición de tubo de calor o un termosifón de dos fases, en el que en la primera trayectoria de aire (5) está dispuesta una zona de condensación de la disposición de tubo de calor o del termosifón de dos fases, en el que en la segunda trayectoria de aire (8) está dispuesta una zona de evaporación de la disposición de tubo de calor o del termosifón de dos fases, y en el que la zona de condensación y la zona de evaporación presentan, respectivamente, un intercambiador de calor de aire - refrigerante (10).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de refrigeracion para componentes dispuestos en un espacio interior de un armario de distribucion

La invencion se refiere a un dispositivo de refrigeracion para componentes dispuestos en un espacio interior de un armario de distribucion, que presenta un armario de distribucion y un aparato de refrigeracion, que presenta un primer circuito de refrigerante cerrado con una maquina de refrigeracion o un enfriador de agua, y en el que el aparato de refrigeracion presenta, ademas, una primera trayectoria de aire con una primera entrada de aire y una primera salida de aire, que estan abiertas hacia el entorno del armario de distribucion (1), y una segunda trayectoria de aire con una segunda entrada de aire y una segunda salida de aire, que estan abiertas hacia un espacio interior del armario de distribucion, en el que en la primera trayectoria de aire esta dispuesto un condensador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire y agua del enfriador de agua, y en el que en la segunda trayectoria de aire esta dispuesto un evaporador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire y agua del enfriador de agua. Un dispositivo de refrigeracion de este tipo se conoce a partir del documento DE 10 2010 009 776 A1. Los documentos DE 102 96 928 T5, DE 690 05 701 T2, US 2003/005756A A1 y US 2012/0103571 A1 describen igualmente, respectivamente, una disposicion similar.

Tales aparatos de refrigeracion comprenden con frecuencia una maquina de refrigeracion, en la que en un circuito de refrigerante estan dispuestos en la direccion de circulacion del refrigerante sucesivamente un compresor, un condensador, un medio de expansion y un evaporador. La maquina de refrigeracion esta disenada, en principio, para acondicionar en condiciones extremas, es decir, a temperaturas maximas del medio ambiente y con potencias de perdida al mismo tiempo maximas de los componentes alojados en el armario de distribucion una refrigeracion suficiente del espacio interior del armario de distribucion. No obstante, puesto que estas condiciones extremas solamente existen en casos excepcionales, la maquina de refrigeracion se encuentra la mayor parte del tiempo en el modo desconectado, es decir, en un modo de funcionamiento ineficiente de energfa.

Las maquinas de refrigeracion tienen, ademas, el inconveniente de presentar un consumo de energfa comparativamente alto. Por lo tanto, en principio, es deseable preparar al menos proporcionalmente la potencia de refrigeracion necesaria con la ayuda de tecnicas de refrigeracion alternativas. A tal fin, se conocen a partir del estado de la tecnica aparatos de refrigeracion, que combinan un intercambiador de calor de aire-aire con una maquina de refrigeracion, de manera que en el caso de una diferencia de la temperatura suficientemente grande entre la temperatura teorica del armario de distribucion y la temperatura del aire ambiental del armario de distribucion, se puede preparar la potencia de refrigeracion necesaria exclusivamente o al menos en la mayor medida posible con la ayuda del intercambiador de calor de aire-aire. Tales aparatos de refrigeracion combinados se designan en el desarrollo posterior de la solicitud tambien como “aparatos de refrigeracion tnbridos”. Los aparatos de refrigeracion tnbridos, que presentan un intercambiador de calor de aire-aire, tienen el inconveniente de que para el caso de que la temperatura ambiental este por encima de la temperatura del armario de distribucion, se producina un calentamiento del armario de distribucion, cuando el intercambiador de calor de aire-aire fuere atravesado, ademas, por la corriente de aire ambiental caliente, por lo que en los aparatos de refrigeracion conocidos a partir del estado de la tecnica esta previsto un mecanismo de trampillas costoso, para transmitir en el caso mencionado el aire ambiental desde el intercambiador de calor hacia fuera. Sin embargo, estos mecanismos son muy costosos y complicados en la manipulacion.

En general, circuitos de refrigeracion, que presentan una maquina de refrigeracion o un enfriador de agua, introduciran fno en el sistema y serviran, en general, para la refrigeracion de un medio de refrigeracion, designados como circuitos de refrigeracion “activos”. El enfriador de agua puede presentar en el caso mas sencillo un deposito de agua de refrigeracion, de manera que el tecnico comprendera que “agua” en aplicaciones de refrigeracion no debe entenderse en sentido limitado, sino solamente como sinonimo de los refrigerantes o agentes de fno conocidos a partir del estado de la tecnica, designados en general como “medio de refrigeracion”. Los circuitos de refrigeracion “pasivos” no presentan de manera correspondiente ninguna maquina de refrigeracion ni enfriador de agua. En estos no se realiza ninguna refrigeracion activa de un medio de refrigeracion.

Por lo tanto, el cometido de la invencion es preparar un armario de distribucion del tipo indicado al principio con un aparato de refrigeracion, en el que el aparato de refrigeracion esta configurado con medios tecnicos sencillos y se puede accionar tambien para pequenas diferencias de temperatura entre la temperatura teorica del armario de distribucion y la temperatura ambiente del armario de distribucion, es decir, sin la utilizacion de una maquina de fno o de un enfriador de agua.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio de un armario de distribucion con las caractensticas de la reivindicacion 1. Las reivindicaciones dependientes 2 a 7 se refieren, respectivamente, a formas de realizacion ventajosas de la invencion.

De acuerdo con la invencion, el aparato de refrigeracion presenta, ademas, un segundo circuito de refrigerante separado en cuanto al fluido del primer circuito de refrigerante con una disposicion de tubo de calor o un termosifon de dos fases, en el que en una primera trayectoria de aire esta dispuesta una zona de condensacion de la

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disposicion de tubo de calor o del termosifon de dos fases, en el que en la segunda trayectoria de aire esta dispuesta una zona de evaporacion de la disposicion de tubo de calor o del termosifon de dos fases, y en el que la zona de condensacion y la zona de evaporacion presentan, respectivamente, un intercambiador de calor de aire - refrigerante.

Con preferencia, la disposicion de tubo de calor comprende un tubo de calor de gravitacion, en el que la zona de evaporacion esta dispuesta por encima de la zona de condensacion. De manera correspondiente, la primera y la segunda trayectorias de aire debenan estar dispuestas al menos por secciones entre sf de tal forma que la zona de condensacion esta dispuesta al menos por secciones por encima de la zona de evaporacion.

Para incrementar el rendimiento del aparato de refrigeracion de acuerdo con la invencion, en una forma de realizacion de la invencion esta previsto que el condensador de la maquina de refrigeracion este dispuesto en la direccion de la circulacion de aire a traves de una primera trayectoria de aire detras de la zona de condensacion de la disposicion de tubo de calor y el evaporador de la maquina de refrigeracion este dispuesto en la direccion de la circulacion de aire a traves de la segunda trayectoria de aire detras de la zona de evaporacion de la disposicion de tubo de calor.

Con la misma finalidad, en un aparato de refrigeracion, que combina una disposicion de tubo de calor con un enfriador de agua, puede estar previsto que el intercambiador de calor de aire-agua del enfriador de agua este dispuesto en la direccion de la circulacion de aire a traves de la primera trayectoria de aire detras de la zona de condensacion de la dispositivo de tubo de calor o en la direccion de la circulacion de aire a traves de la segunda trayectoria de aire detras de la zona de evaporacion de la disposicion de tubo de calor.

Para conseguir un tipo de construccion especialmente compacto del primero y del segundo circuitos de refrigerante asf como para conseguir un intercambio de calor de aire - refrigerante de la zona de evaporacion, en una forma de realizacion de la invencion esta previsto que el intercambiador de calor de aire - refrigerante de la zona de evaporacion presente un primer sistema de conduccion para un primer refrigerante y un segundo sistema de conduccion separado en cuanto al fluido del primer sistema de conduccion para un segundo refrigerante, en el que el primero y el segundo sistemas de conduccion estan acoplados termicamente entre sf, y en el que el primer sistema de conduccion (es componente del primer circuito de refrigerante y el segundo sistema de conduccion es componente del segundo circuito de refrigerante.

En este caso, el primer sistema de conduccion del intercambiador de calor de aire - refrigerante de la zona de evaporacion puede presentar o formar un evaporador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire - agua del enfriador de agua.

De manera alternativa o adicional, el intercambiador de calor de aire - refrigerante de la zona de condensacion puede presentar de manera similar un primer sistema de conduccion para un primer refrigerante y un segundo sistema de conduccion separado en cuanto al fluido del primer sistema de conduccion para un segundo refrigerante, en el que el primero y el segundo sistemas de conduccion estan acoplados termicamente entre sf, y en el que el segundo sistema de conduccion es componente del segundo circuito de refrigerante.

De la misma manera, en la ultima forma de realizacion mencionada el primer sistema de conduccion del intercambiador de calor de aire - refrigerante de la zona de condensacion puede presentar o formar un condensador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire - agua del enfriador de agua.

Otros detalles de la invencion se explican con la ayuda de las siguientes figuras.

La figura 1 muestra un intercambiador de calor con dos sistemas de conduccion separados en cuanto al fluido uno del otro y acoplados termicamente entre sf.

La figura 2 muestra un dispositivo de refrigeracion segun la invencion con un aparato de refrigeracion configurado como aparato de montaje en la pared con una maquina de refrigeracion y una disposicion de tubo de calor.

La figura 3 muestra un dispositivo de refrigeracion segun la invencion con un aparato de refrigeracion configurado como aparato de montaje en la pared con un enfriador de agua en el circuito interior.

La figura 4 muestra un dispositivo de refrigeracion de acuerdo con la invencion con un aparato de refrigeracion configurado como aparato de montaje en la pared con un enfriador de agua en el circuito exterior.

La figura 5 muestra un dispositivo de refrigeracion segun la invencion con un aparato de refrigeracion configurado como aparato de montaje en el techo con un enfriador de agua en el circuito interior.

La figura 6 muestra un dispositivo de refrigeracion segun la invencion con un aparato de refrigeracion configurado como aparato de montaje en el techo con un enfriador de agua en el circuito interior.

La figura 7 muestra una dispositivo de tubo de calor para la utilizacion en un aparato de refrigeracion configurado

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como aparato de montaje en el techo segun las figuras 5 y 6; y

La figura 8 muestra un aparato de refrigeracion segun la invencion, en el que un medio de expansion y un compresor de la maquina de refrigeracion del primer circuito de refrigerante se pueden puentear, respectivamente.

En la forma de realizacion representada en la figura 1 de un intercambiador de calor de aire - refrigerante 10 del segundo circuito de refrigerante, este esta configurado en una sola pieza con un evaporador o bien un intercambiador de calor de aire - agua 12 del primer circuito de refrigerante. El intercambiador de calor 10 presenta un primer sistema de conduccion 13, en el que se conduce un primer refrigerante del primer circuito de refrigerante, y un segundo sistema de conduccion 14, en el que se conduce un segundo refrigerante del segundo circuito de refrigerante. Los sistemas de conduccion 13, 14 estan compuestos, respectivamente, por bandas de tubos paralelas, que se extiende entre dos extremos longitudinales del intercambiador de calor 10. En los extremos longitudinales, las tubenas paralelas estan conectadas entre sf de tal manera que el refrigerante esta conducido entre un avance de refrigerante 15 respectivo y un retorno de refrigerante 16. El intercambiador de calor 10 representado en la figura 1 esta disenado para ser atravesado por la corriente de un gas, por ejemplo aire, a traves de sus lados longitudinales verticales en la representacion. El intercambiador de calor 10 presenta una pluralidad de laminas 14, de manera que las laminas 17 vecinas, respectivamente, configuran un canal de circulacion de aire a traves del intercambiador de calor. Ademas, las laminas 17 tienen el cometido de acoplar termicamente entre sf el primero y el segundo sistema de conduccion 13, 14 para el intercambio de calor. En la direccion de la circulacion descrita anteriormente del aire que circula a traves del intercambiador de calor 10 estan dispuestos el primero y el segundo sistemas de conduccion 13, 14 uno detras del otro en la direccion de la circulacion de aire. Si el primer sistema de conduccion 13 es componente de un circuito de aire que presenta una maquina de refrigeracion o un enfriador de agua y el segundo sistema de conduccion 14 es componente de un circuito de refrigeracion que presenta una disposicion de tubo de calor y, ademas, esta previsto que la refrigeracion del aire que circula a traves del intercambiador de calor se realice con preferencia a traves de la disposicion de tubo de calor, puede estar previsto que la maquina de refrigeracion o bien el enfriador de agua solamente se ponga en funcionamiento cuando no es suficiente la potencia de refrigeracion preparada a traves de la disposicion de tubo de refrigeracion. Puesto que los dos circuitos de refrigeracion 13, 14 estan configurados independientes entre sf, no es necesario para la conexion de la maquina de refrigeracion o bien del enfriador de agua que se desactive la disposicion de tubo de calor. Cuando el circuito de refrigeracion activo esta fuera de servicio y de esta manera la refrigeracion debe realizarse a traves del circuito de refrigeracion pasivo, las tubenas del sistema de conduccion 13 del circuito de refrigeracion activo sirven en el primer intercambiador de calor 10, en virtud del acoplamiento termico realizado con la ayuda de las laminas 17 para elevar la potencia de refrigeracion del sistema de conduccion 14 del circuito de refrigeracion pasivo. Incluso cuando el circuito de refrigeracion activo esta de esta manera fuera de servicio, su sistema de conduccion 13 no es inutil en el intercambiador de calor. Mas bien este sirve en este caso para la elevacion del rendimiento del circuito de refrigeracion pasivo.

La figura 2 muestra un armario de distribucion 1, en el que el aparato de refrigeracion 2 esta configurado como un aparato de refrigeracion de montaje en la pared. El armario de distribucion 1 comprende un espacio interior 9 de armario de distribucion, en el que en una pared exterior del armario de distribucion 1 esta colocado el aparato de refrigeracion y en el que el espacio interior 9 del armario de distribucion 1 esta conecto en comunicacion de fluido traves de una entrada de aire 6 y una salida de aire 7 con la segunda trayectoria de aire 8 del aparato de refrigeracion 2. El aire recibido en el armario de distribucion 1 es transportado con la ayuda del ventilador 18 a traves de la segunda trayectoria de aire 8. En la segunda trayectoria de air 8 esta dispuesto un segundo intercambiador de calor 10 segun la invencion segun la figura 1. El intercambiador de calor en la segunda trayectoria de aire 8 presenta un evaporador 11.1 y una zona de evaporacion 11.3 de una disposicion de tubo de calor, de manera que la zona de evaporacion 11.3 esta colocada delante del evaporador 11.1 en la direccion de la circulacion de aire a traves de la segunda trayectoria de aire 8. El aparato de refrigeracion 2 presenta, separada en cuanto al fluido de la segunda trayectoria de aire 8, una primera trayectoria de aire 5, que esta en conexion de fluido a traves de una entrada de aire 6 y una salida de aire 7 con el entorno del armario de distribucion 1. De nuevo, un ventilador 18 sirve para transportar el aire ambiental a traves de la entrada 6 a la primera trayectoria de aire 5 del aparato de refrigeracion 2. En la primera trayectoria de aire 5 esta dispuesto un primer intercambiador de calor 10 segun la invencion segun la figura 1, que es atravesado por la corriente de aire conducido a traves de la primera trayectoria de aire 5. El intercambiador de calor en la primera trayectoria de aire 5 presenta un condensador 1 y una zona de condensacion

11.2 de una disposicion de tubo de calor, de manera que la zona de condensacion 11.2 esta colocada delante del condensador 11.1 en la direccion de la circulacion de aire a traves de la primera trayectoria de aire 5. Los intercambiadores de calor 10 estan conectados en fluido entre sf, de tal manera que el primer sistema de conduccion 13 del primer intercambiador de calor 10 forma con el primer sistema de conduccion 13 del segundo intercambiador de calor 10 un primer circuito cerrado de refrigerante 43 y el segundo sistema de conduccion 14 del primer intercambiador de calor 10 forma con el segundo sistema de conduccion 14 del segundo intercambiador de calor 10 un segundo circuito cerrado de refrigerante 4.

El primer circuito cerrado de refrigerante 3 es en la forma de realizacion segun la figura 2 un circuito de refrigerante accionado por compresor con un compresor 19 y una valvula de expansion 20. Por consiguiente, el primer intercambiador de calor 10, en lo que se refiere al primer circuito cerrado de refrigerante 3, tiene la funcion de un

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condensador y el segundo intercambiador de calor 10, en lo que se refiere al primer circuito cerrado de refrigerante 3, tiene la funcion de un evaporador.

El segundo circuito cerrado de refrigerante 4 forma un tubo de calor, llamado tambien 'Heatpipe'. A tal fin, el primer intercambiador de calor 10 esta dispuesto por encima del segundo intercambiador de calor 10. El segundo circuito cerrado de refrigerante 4 esta al menos parcialmente lleno con un refrigerante. Para aplicaciones de tubo de calor, refrigerantes adecuados se conocen a partir del estado de la tecnica y pueden comprender agua. El refrigerante lfquido se almacena, condicionado por la fuerza de la gravedad, en la zona inferior del segundo circuito cerrado de refrigerante 4, donde se encuentra la zona de evaporacion del tubo de calor. Este forma precisamente el segundo intercambiador de calor 10. El segundo intercambiador de calor 10 es atravesado por la corriente de aire caliente del armario de distribucion transportada a traves de la segunda trayectoria de aire 8. En este caso, se calienta el refrigerante del segundo circuito cerrado de refrigerante 4, despues de lo cual se evapora al menos parcialmente. El refrigerante que se evapora se eleva en el primer intercambiador de calor 10, que forma precisamente la zona de condensacion del tubo de calor. El primer intercambiador de calor 10 es refrigerado por el aire ambiente fno del armario de distribucion 1, que es transportado a traves de la primera trayectoria de aire 5 con la ayuda del ventilador 18, despues de lo cual el refrigerante en forma de gas se condensa en el primer intercambiador de calor 10. El refrigerante condensado migra accionado por la fuerza de la gravedad desde el primer intercambiador de calor 10 de retorno al segundo intercambiador de calor 10 colocado mas bajo y se puede evaporar allf de nuevo y elevarse otra vez al segundo intercambiador de calor 10.

El aparato de refrigeracion 2 segun la figura 2 se puede accionar de esta manera opcionalmente en tres modos de refrigeracion diferentes, a saber, exclusivamente activo, exclusivamente pasivo, o hnbrido, de manera que en el modo hnbrido puede estar previsto especialmente que el proceso de refrigeracion pasivo sea accionado de forma permanente, mientras que el proceso de refrigeracion activo sirve para completar la potencia de refrigeracion preparada con la ayuda del proceso de refrigeracion pasivo hasta el punto de que en suma se proporciona al menos la potencia de refrigeracion requerida, para lo que se sincroniza el proceso de refrigeracion activo.

En las figuras 3 a 6 se representa que esencialmente una y la misma estructura de aparato de refrigeracion puede servir para realizar una gran variedad de procesos de refrigeracion diferentes. En este caso, las formas de realizacion segun las figuras 3 y 4 se refieren a aparatos de refrigeracion de pared y las formas de realizacion segun las figuras 5 y 6 se refieren a aparatos de refrigeracion que estan configurados como estructuras de techo.

La figura 3 muestra un aparato de refrigeracion hubrido con un enfriador de agua en el circuito interior. El primero y el segundo sistemas de conduccion 13, 14 del primer intercambiador de calor 10 en la primera trayectoria de aire 5 estan conectados en serie, de manera que estos forman un tubo de calor con el segundo sistema de conduccion 14 del segundo intercambiador de calor 10. El segundo sistema de conduccion 14 remanente del segundo intercambiador de calor 10 forma con una fuente de agua fna 21 el segundo circuito cerrado de refrigerante 4 y, por lo tanto, un enfriador de agua. La fuente de agua fna 21 forma el segundo circuito refrigerado de circulacion 4 y, por lo tanto, un enfriador de agua. La fuente de agua fna 21 acondiciona agua refrigerada, que circula a traves del segundo intercambiador de calor 10 y no es componente del aparato de refrigeracion 2. Este circuito de refrigerante activo 4 adicional puede servir de esta manera para acondicionar o bien con altas potencias de perdida de los componentes alojados en el espacio interior del aparato de distribucion 9 o a altas temperaturas ambientales del armario de distribucion 1 una potencia de refrigeracion adicional, que complementa la potencia de refrigeracion acondicionada con la ayuda del circuito de refrigerante pasivo 3 hasta el punto de que en suma se proporciona una refrigeracion suficiente del armario de distribucion.

Especialmente a altas temperaturas ambientales puede ser conveniente de acuerdo con la estructura segun la figura 4 realizar el circuito de refrigerante activo 4 adicional con la ayuda del intercambiador de calor 10 integrado en la segunda trayectoria de aire 8. Aqrn el circuito de refrigerante activo comprende de nuevo un enfriador de agua.

Las figuras 4 y 5 muestran que de manera similar a las figura 3 y 4 se pueden realizar aparatos de refrigeracion 2 para la estructura de techo, que presentan la alta variabilidad segun la invencion. Tambien en aparatos de refrigeracion, que estan realizados como estructuras de techo, el usuario tiene la opcion de realizar el circuito de refrigerante activo 4, junto al circuito de refrigerante pasivo 3 o bien en el circuito exterior a traves del primer intercambiador de calor 10 (ver la figura 5) o en el circuito interno a traves del segundo intercambiador de calor 10 (ver la figura 6).

La figura 7 muestra una forma de realizacion ejemplar de una disposicion de tubo de calor, como puede encontrar aplicacion especialmente en aparato de refrigeracion de estructura de techo.

La disposicion de tubo de calor 24 comprende un sistema de conduccion, que esta compuesto por secciones de tubo 25 guiadas verticales. Las secciones de tubo 25 estan constituidas, respectivamente, de parejas de tubenas paralelas, que estan conectadas entre sf en comunicacion de fluido en su extremo superior con la ayuda de una pieza de desviacion en forma de U. En el extremo inferior de cada seccion de tubo 25, las tubenas de cada seccion de tubo 25 desembocan en un tubo colector 26 comun, que conecta entre sf en comunicacion de fluido las secciones

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de tubo 25. La dispositivo de tubo de calor 24 esta dividida por medio de una lamina extrema 27 que se extiende horizontalmente en una zona de condensacion 24.1 y una zona de evaporacion 24.2, de manera que cuando el intercambiador de aire-aire 10 esta montado, la zona de condensacion 24.1 esta dispuesta en una de las trayectorias de aire del aparato de refrigeracion y la zona de evaporacion 24.2 esta dispuesta en la segunda trayectoria de aire del aparato de refrigeracion. La lamina extrema 27 sirve para el posicionamiento y fijacion de la disposicion de tubo de calor 24 en un paso, que esta configurado en una pared intermedia, que separa la primera trayectoria de aire de la segunda trayectoria de aire. Las tubenas de las secciones de tubo 25 estan guiadas a traves de laminas 17 conductoras termicas, que se extienden horizontalmente y estan acopladas termicamente en estas, de manera que entre las laminas 17 vecinas esta configurada, respectivamente, una ranura de conduccion de aire. Las laminas 17 se extienden de esta manera precisamente en la direccion del movimiento del aire transportado a traves de la primera trayectoria de aire o bien de la segunda trayectoria de aire y sirven para mejorar el intercambio de aire entre la zona de evaporacion 24.2 o bien la zona de condensacion 24.1 y el aire conducido a traves de la trayectoria de aire respectiva.

En el sistema de conduccion de la disposicion de tubo de calor 24 esta reservado un refrigerante que, accionado por la fuerza de la gravedad en virtud de la disposicion vertical de las secciones de tubo 25 se acumula sobre todo en la zona inferior de la disposicion de tubo de calor 24 y, por lo tanto, en el tubo colector 26 asf como en la zona de evaporacion 24.2. De acuerdo con la invencion, la zona de evaporacion 24.2 esta dispuesta precisamente en la segunda trayectoria de aire 8 del aparato de refrigeracion y de esta manera es atravesada por la corriente de aire caliente desde el espacio del armario de distribucion 9. El aire caliente puede intercambiar calor a traves de las tubenas o bien las laminas 17 conductoras de calor con el refrigerante en la zona de evaporacion 24.2, que pasa a continuacion desde el estado de agregado lfquido al estado de agregado en forma de gas y migra a lo largo de las tubenas hasta la zona de condensacion 24.1 de la disposicion de tubo de calor 24. La zona de condensacion 24.1 debe encontrarse segun la invencion precisamente en la primera trayectoria de aire 5 del aparato de refrigeracion 2, de manera que esta es rodeada precisamente por la corriente de aire ambiental fno del armario de distribucion 1. Esto tiene como consecuencia que el refrigerante en forma de gas, que esta almacenado en la zona de condensacion 24.1 de la disposicion de tubo de calor 24 puede intercambiar energfa termica con el aire ambiental transportado a traves de la primera trayectoria de aire 3, despues de lo cual de condensa y accionado por la fuerza de la gravedad fluye de retorno desde la zona de condensacion 24.1 hacia la zona de evaporacion 24.2

Se entiende que el sistema de conduccion y en particular sus secciones de tubo no tienen que estar alineadas exactamente verticales, para que se pueda alcanzar la funcionalidad descrita anteriormente. Mas bien es concebible tambien una disposicion acodada de la disposicion de tubo de calor 24 en el aparato de refrigeracion, por ejemplo para conseguir un aparato de refrigeracion economizador de espacio, de estructura menos alta.

La figura 8 describe esquematicamente una forma de realizacion alternativa del aparato de refrigeracion hubrido 2 segun la invencion, con un primero y un segundo intercambiadores de calor 10 segun la invencion, que acoplan termicamente entre sf un primer circuito cerrado de refrigerante 3 y un segundo circuito cerrado de refrigerante 4. El primer circuito cerrado de refrigerante 3 es un circuito de refrigerante activo, que presenta sucesivamente en la direccion de circulacion del refrigerante un compresor 19, un condensador en forma de intercambiador de calor superior 10, una valvula de expansion 20 y un evaporador en forma del intercambiador de calor inferior 10. El compresor 19 y la valvula de expansion 20 estan puenteados a traves de un conducto de derivacion 22, que presenta, respectivamente, una valvula 23. En la posicion cerrada de las valvulas 23 se puede accionar activamente el primer circuito cerrado de refrigerante 3. Si las valvulas 23 estan abiertas, los intercambiadores de calor 10 forman una disposicion de tubo de calor y con ello un circuito de refrigerante pasivo. Los dos circuitos de refrigerante 3, 4 estan dispuestos de tal forma entre sf que los refrigerantes respectivos son transportados en direccion opuesta entre sf, cuando el primer circuito de refrigerante 3 es accionado activamente. En el segundo circuito de refrigerante 4, un segundo refrigerante es conducido entre el evaporador y el condensador. El condensador y el evaporador estan configurados de tal manera entre sf que los dos circuitos de refrigerante 3, 4 estan acoplados termicamente entre sf a traves del evaporador y el condensador. El condensador esta dispuesto a una distancia vertical por encima del condensador. El condensador esta dispuesto en una primera trayectoria de aire 5 del aparato de refrigeracion 2, formada por una primera carcasa parcial del aparato de refrigeracion, y el evaporador asf como el condensador 19 y la valvula de expansion 20 estan dispuestos en una segunda trayectoria de aire 8 formada por una segunda carcasa parcial del aparato de refrigeracion 2. A traves de la primera trayectoria de aire 5 y especialmente el condensador se transporta aire ambiental del armario de distribucion 1 con la ayuda de un ventilador 18. A traves de la segunda trayectoria de aire 8 y especialmente el evaporador se transporta aire caliente desde el interior del armario de distribucion 1 con la ayuda de otro ventilador 18. Las valvulas 23 en los conductos de derivacion 22 son con preferencia valvulas magneticas controlables electricamente.

El segundo refrigerante en el segundo circuito de refrigerante 4 es calentado a traves del aire caliente del armario de distribucion, que es transportado a traves de la segunda trayectoria de aire 8, despues de lo cual este se evapora al menos parcialmente o se reduce su densidad al menos hasta el punto de que es transportado a lo largo del segundo circuito de refrigerante 4 desde el evaporador hasta el condensador. El condensador es rodeado por la corriente de aire ambiental mas fno del armario de distribucion. De esta manera, el refrigerante se condensa o bien se comprime de tal manera que fluye a lo largo del circuito de refrigerante 4 de retorno al evaporador, para ser calentado allf de

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nuevo por el aire templado del armario de distribucion. Si el primer circuito de refrigerante 3 se encuentra de la misma manera en el modo de funcionamiento pasivo, tambien en este puede circular el refrigerante de la manera descrita anteriormente con referencia al segundo circuito de refrigerante 4 entre el evaporador y el condensador. En este caso, la direccion de transporte del primer refrigerante en el primer circuito de refrigerante 3 esta en contra de la direccion de la circulacion x representada. La direccion de la circulacion x representada del primer refrigerante en el primer circuito de refrigeracion 3 corresponde al que se ajusta en el modo activo del primer circuito de refrigeracion 3.

Lista de signos de referencia

1 Armario de distribucion

2 Aparato de refrigeracion

3 Primer circuito cerrado de refrigeracion

4 Segundo circuito cerrado de refrigeracion

5 Primera trayectoria de aire

6 Entrada de aire

7 Salida de aire

8 Segunda trayectoria de aire

9 Espacio interior del armario de distribucion

10 Intercambiador de calor de aire - refrigerante

11 Condensador

11.1 Evaporador

11.2 Zona de condensacion

11.3 Zona de evaporacion

12 Intercambiador de calor de aire-agua

13 Primer sistema de conduccion

14 Segundo sistema de conduccion

15 Avance de refrigerante

16 Retorno de refrigerante

17 Laminas

18 Ventilador

19 Compresor

20 Valvula de expansion

21 Fuente de agua fria

22 Conducto de derivacion

23 Valvula

24 Disposicion de tubo de calor

24.1 Zona de condensacion

24.2 Zona de evaporacion

25 Secciones de tubos verticales

26 Tubo colector

27 Lamina final

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. - Dispositivo de refrigeracion para componentes dispuestos en un espacio interior (9) de un armario de distribucion (1), que presenta un armario de distribucion (1) y un aparato de refrigeracion (2), que presenta un primer circuito de refrigerante (3) cerrado con una maquina de refrigeracion o un enfriador de agua, y en el que el aparato de refrigeracion (2) presenta, ademas, una primera trayectoria de aire (5) con una primera entrada de aire (6) y una primera salida de aire (7), que estan abiertas hacia el entorno del armario de distribucion (1), y una segunda trayectoria de aire (8) con una segunda entrada de aire (6) y una segunda salida de aire (7), que estan abiertas hacia un espacio interior (9) del armario de distribucion (1), en el que en la primera trayectoria de aire (5) esta dispuesto un condensador (11) de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire y agua (12) del enfriador de agua, y en el que en la segunda trayectoria de aire (8) esta dispuesto un evaporador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire y agua (12) del enfriador de agua, caracterizado por que el aparato de refrigeracion presenta, ademas, un segundo circuito de refrigerante (4) separado en cuanto al fluido del primer circuito de refrigerante (3), con una disposicion de tubo de calor o un termosifon de dos fases, en el que en la primera trayectoria de aire (5) esta dispuesta una zona de condensacion de la disposicion de tubo de calor o del termosifon de dos fases, en el que en la segunda trayectoria de aire (8) esta dispuesta una zona de evaporacion de la disposicion de tubo de calor o del termosifon de dos fases, y en el que la zona de condensacion y la zona de evaporacion presentan, respectivamente, un intercambiador de calor de aire -refrigerante (10).
2. - Dispositivo de refrigeracion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el condensador (11) de la maquina de refrigeracion esta dispuesto en la direccion de la circulacion de aire a traves de una primera trayectoria de aire detras de la zona de condensacion (11.2) de la disposicion de tubo de calor y el evaporador (11.1) de la maquina de refrigeracion esta dispuesto en la direccion de la circulacion de aire a traves de la segunda trayectoria de aire detras de la zona de evaporacion (11.3) de la disposicion de tubo de calor.
3. - Dispositivo de refrigeracion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el intercambiador de calor de aire-agua del enfriador de agua esta dispuesto en la direccion de la circulacion de aire a traves de la primera trayectoria de aire detras de la zona de condensacion de la dispositivo de tubo de calor o en la direccion de la circulacion de aire a traves de la segunda trayectoria de aire detras de la zona de evaporacion de la disposicion de tubo de calor.
4. - Dispositivo de refrigeracion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el intercambiador de calor de aire - refrigerante (10) de la zona de evaporacion presenta un primer sistema de conduccion (13) para un primer refrigerante y un segundo sistema de conduccion (14) separado en cuanto al fluido del primer sistema de conduccion (13) para un segundo refrigerante, en el que el primero y el segundo sistema de conduccion (13, 14) estan acoplados termicamente entre sf, y en el que el primer sistema de conduccion (13) es componente del primer circuito de refrigerante (3) y el segundo sistema de conduccion (14) es componente del segundo circuito de refrigerante (4).
5. - Dispositivo de refrigeracion de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el primer sistema de conduccion (13) del intercambiador de calor de aire - refrigerante (10) de la zona de evaporacion presenta o forma un evaporador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire - agua del enfriador de agua.
6. - Dispositivo de refrigeracion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1a 5, en el que el intercambiador de calor de aire - refrigerante (10) de la zona de condensacion presenta un primer sistema de conduccion (13) para un primer refrigerante y un segundo sistema de conduccion (14) separado en cuanto al fluido del primer sistema de conduccion (13) para un segundo refrigerante, en el que el primero y el segundo sistemas de conduccion (13, 14) estan acoplados termicamente entre sf, y en el que el primer sistema de conduccion (13) es componente del primer circuito de refrigerante (3) y el segundo sistema de conduccion (14) es componente del segundo circuito de refrigerante (4).
7. - Dispositivo de refrigeracion de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el primer sistema de conduccion (13) del intercambiador de calor de aire - refrigerante (10) de la zona de condensacion presenta o forma un condensador de la maquina de refrigeracion o un intercambiador de calor de aire - agua del enfriador de agua.