ES2600507T3 - Dispositivo para la atemperación de un fluido de atemperación - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la atemperación de un fluido de atemperación, en particular de un aceite térmico, con una instalación calefactora (105) especialmente de forma helicoidal, una instalación de refrigeración (107), que está formada especialmente por el evaporador de un circuito de refrigeración, y una conducción de fluido (112) especialmente cerrada para la conducción del fluido de atemperación en el dispositivo (101) así como entre el dispositivo y un consumidor, en el que la instalación calefactora (105) y la instalación de refrigeración (107) están dispuestas interconectadas entre sí, en el que la instalación calefactora (105) y la instalación de refrigeración (107) están dispuestas en un depósito común (103), especialmente cilíndrico, que es parte de la conducción de fluido (112), en el que el depósito (103) presenta un primer tubo exterior (127) de un inserto de depósito, que está dispuesto entre la instalación calefactora (105) y la instalación de refrigeración (107) y crea para éstas, respectivamente, un espacio propio (133, 135) que puede ser atravesado por la corriente de fluido de atemperación, estando configurado un espacio anular exterior (133) entre el tubo exterior (127) y el depósito (103), caracterizado por que el inserto de depósito comprende un segundo tubo interior (129), que está dispuesto dentro del primer tubo exterior (127), de manera que entre el tubo interior (129) y el tubo exterior (127) está configurado un espacio anular interior (135), de manera que la instalación calefactora (105) está dispuesta en el espacio anular interior (135) y la instalación de refrigeración (107) está dispuesta en el espacio anular exterior (133) o a la inversa.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para la atemperacion de un fluido de atemperacion

La presente invencion se refiere a un dispositivo para la atemperacion de un fluido de atemperacion, en particular de un aceite termico, con una instalacion calefactora especialmente de forma helicoidal, una instalacion de refrigeracion, que esta formada especialmente por el evaporador de un circuito de refrigeracion, y una conduccion de fluido especialmente cerrada para la conduccion del fluido de atemperacion en el dispositivo asf como entre el dispositivo y un consumidor.

Tales dispositivos, que se designan tambien como termostatos, sirven, por ejemplo, para calentar un consumidor, por ejemplo un reactor en una operacion qmmica, a una temperatura determinada, mantenerlo a esta temperatura durante un tiempo predeterminado y refrigerarlo de nuevo despues de la expiracion de este tiempo. En este caso no solo es importante mantener exactamente las temperaturas predeterminadas, sino tambien conseguirlas rapidamente y tambien refrigerarlas de nuevo rapidamente. Los mejores aparatos conocidos pueden cubrir a este respecto una zona de temperatura desde -120°C hasta +400°C. En estos dispositivos, se caliente el fluido de atemperacion que circula en el conducto de fluido con la instalacion calefactora o se refrigera con la instalacion de refrigeracion y se conduce a un consumidor conectado en el conducto de fluido y luego se retorna de nuevo desde este hacia el dispositivo.

El dispositivo de atemperacion 1 conocido mostrado en representacion esquematica en la figura 6 presenta una instalacion calefactora 3 en forma helicoidal y un primer evaporador 5 de un circuito de refrigeracion 7. En el circuito de refrigeracion 7, en el que circula refrigerante, estan dispuestos, ademas, un compresor 9, un licuador 10, otro evaporador 11 y una valvula de expansion 12. La instalacion calefactora 3 se encuentra en un cilindro 13 tendido, en uno de cuyos extremos esta dispuesta una instalacion de circulacion en forma de un rotor de bomba 15. Un arbol 17 del rotor de bomba 15 dispuesto en un casquillo no mostrado esta guiado a traves de un lado frontal del cilindro 13 y es accionado por un accionamiento 19 dispuesto fuera del cilindro. Una conduccion de fluido 21 para la conduccion del fluido de atemperacion se extiende a traves del cilindro 13 y a traves del primer evaporador 5 configurado como intercambiador de calor entre la conduccion de fluido 21 y el circuito de refrigeracion 7 asf como entre el dispositivo 1 y un consumidor no representado, al que se alimenta fluido de atemperacion a traves de un conducto de entrada 23 y desde el que se puede retornar a traves de un conducto de retorno 25 fluido de atemperacion hacia el dispositivo de atemperacion 1.

De acuerdo con ello, el fluido de atemperacion conducido por medio del rotor de bomba 15 a traves del conducto de fluido 21 circula a traves del evaporador 5, donde se refrigera cuando el evaporador 5 esta funcionando, y a traves de la instalacion calefactora 3, donde se calienta cuando la instalacion calefactora 3 esta funcionando.

Puesto que, como se ha mencionado anteriormente, el fluido de atemperacion se puede calentar hasta +400°C a traves de la instalacion calefactora 3, el casquillo y el arbol 17 presentan una cierta longitud fuera del cilindro 13. Ademas, estan configurados lo mas finos posible para conducir el menor calor posible en la direccion del accionamiento 19. Por ultimo, entre el casquillo y el arbol 17 se encuentra una junta de estanqueidad (no mostrada). Entre la junta de estanqueidad y el cilindro 13 se encuentra una placa portadora de calor en forma de una mampara 27, que esta constituida de material buen conductor de calor, como por ejemplo aluminio. En particular, la mampara 27 esta dispuesta en un lugar torneado liso del casquillo, de manera que resulta una buena transmision de calor entre el casquillo y la mampara 27. De esta manera se mantiene la temperatura en la juntas de estanqueidad tan baja, tambien cuando la temperatura del fluido de atemperacion en el cilindro 13 puede alcanzar una temperatura de 400°C, que no se necesita para la junta de estanqueidad del arbol ninguna junta de estanqueidad de alta temperatura.

Como se ha mencionado anteriormente, el primer evaporador 5 esta configurado como intercambiador de calor. A traves de la evaporacion de refrigerante fno desde el compresor 9 se lleva a cabo una refrigeracion del fluido de atemperacion que circula alrededor del primer evaporador 5. El segundo evaporador 11 representa un llamado refrigerador de gas de aspiracion. A traves de este circula el refrigerante fno que sale desde el compresor 9. El refrigerante caliente que retorna desde el primer evaporador 5 hacia el compresor 9 circula alrededor del segundo evaporador 11 y es refrigerado en este caso. El segundo evaporador 11 actua, por lo tanto, como intercambiador de calor entre el refrigerante fno y el refrigerante caliente, de manera que se alimenta al compresor 9 refrigerante ya pre-refrigerado.

En el dispositivo de atemperacion 1 descrito anteriormente, todos los elementos, en particular la instalacion calefactora 3 y la instalacion de refrigeracion 5 para el fluido de atemperacion, pero tambien el accionamiento 13 para la bomba de circulacion 15, el compresor 9 y el refrigerador de gas de aspiracion 11 estan dispuestos adyacentes entre sf. De esta manera, el dispositivo de atemperacion 1 conocido necesita relativamente mucho espacio.

El documento US 2005/0269067 A1 publica un dispositivo de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

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Otro estado de la tecnica se conoce a partir de los documentos US 749 244 A, US 3 225 821 A, US 4 173 993 A y DE 86 03 494 U1.

El problema de la invencion es indicar un dispositivo mejorado para la atemperacion de un fluido de atemperacion, que presenta una necesidad de espacio mas reducida y por medio del cual se puede refrigerar o calentar efectivamente el fluido de atemperacion.

Este problema se soluciona por medio de un dispositivo con las caractensticas de la reivindicacion 1. Los desarrollos y formas de realizacion preferidos de la presente invencion se indican en las reivindicaciones dependientes.

En el dispositivo segun la invencion, la instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion pueden estar dispuestas encajadas entre sr De esta manera resulta un ahorro de espacio considerable, puesto que la instalacion calefactora esta dispuesta alrededor de la instalacion de refrigeracion o dentro de la instalacion calefactora.

De acuerdo con la reivindicacion 1, la instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion estan dispuestas en un deposito comun, en particular cilmdrico, que esta configurado como parte de la conduccion de fluido. De esta manera, la instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion se pueden disponer encajadas entre sf de una manera especialmente compacta.

De acuerdo con una configuracion preferida de la invencion, una instalacion de circulacion esta dispuesta en el conducto de fluido. Con preferencia, en la instalacion de circulacion se trata de un rotor de bomba, que esta dispuesto de forma giratoria en el conducto de fluido, de manera que a traves de un movimiento de rotacion del rotor de la bomba, el fluido de atemperacion puede circular en el conducto de fluido.

De acuerdo con otra configuracion de la invencion, la instalacion de circulacion esta configurada de tal forma que esta desplaza en rotacion el fluido de atemperacion en el deposito, y estan previstos medios, a traves de los cuales se conduce el fluido de atemperacion en la direccion de rotacion entre las espiras de la instalacion calefactora y/o la instalacion de refrigeracion. El movimiento de rotacion del fluido de atemperacion, provocado a traves de la instalacion de circulacion, se aprovecha de acuerdo con ello para conducir el fluido de atemperacion entre las espiras de la instalacion calefactora y/o de la instalacion de refrigeracion, de manera quelas espiras son bien rodeadas por la circulacion de fluido de rotacion, especialmente de forma laminar, con lo que se calienta o bien se refrigera el fluido de atemperacion de manera especialmente efectiva.

Con preferencia, la instalacion de circulacion esta dispuesta de la misma manera en el deposito comun para la instalacion calefactora y/o la instalacion de refrigeracion. De esta manera se ahorra mas espacio de construccion.

De acuerdo con un desarrollo preferido de la invencion, el fluido de atemperacion circula en la zona de la instalacion calefactora y de la instalacion de refrigeracion en direccion vertical. De esta manera, se puede aprovechar la fuerza de la gravedad para la circulacion. Ademas, se facilita una ventilacion de la conduccion de fluido.

De acuerdo con otra configuracion preferida de la invencion, el deposito puede estar configurado como cilindro con eje de cilindro vertical en el uso. De esta manera resultan buenas relaciones de circulacion, especialmente en conexion con un rotor de bomba con eje de giro vertical.

De acuerdo con la reivindicacion 1, el deposito presenta un primer tubo exterior de un inserto de deposito. En este caso, el tubo esta dispuesto entre la instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion y crea de esta manera para estas, respectivamente, un espacio propio que puede ser recorrido por el fluido de atemperacion. La instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion pueden ser recorrida por la corriente de esta manera por separado, en particular una detras de la otra.

Es especialmente ventajoso en el dispositivo de atemperacion de acuerdo con la invencion tambien, como se ha mencionado anteriormente, que la instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion puedan ser rodeadas de forma sucesiva por la corriente de fluido de atemperacion. De esta manera, el fluido de atemperacion se puede calentar y refrigerar al mismo tiempo, con lo que se puede compensar un comportamiento de regulacion inerte de la instalacion calefactora y/o de la instalacion de refrigeracion y el fluido de atemperacion se puede atemperar dentro de una zona de tolerancia estrecha, por ejemplo 0,1 Kelvin, a una temperatura deseada.

De acuerdo con la reivindicacion 1, el inserto de deposito comprende un segundo tubo interior, que esta dispuesto dentro del primer tubo exterior, de manera que entre el tubo interior y el tubo exterior esta configurado un espacio anular interior y entre el rotor exterior y el deposito esta configurado un espacio anular exterior. La instalacion calefactora esta dispuesta en este caso en el espacio anular interior y la instalacion de refrigeracion esta dispuesta en el espacio anular exterior o a la inversa, la instalacion de refrigeracion esta dispuesta en el espacio anular interior o la instalacion calefactora esta dispuesta en el espacio anular exterior. En ambos casos, la configuracion de ambos casos anulares provoca que la instalacion calefactora y la instalacion de refrigeracion sean lavadas por el fluido de atemperacion y lo refrigeren o bien calienten de manera especialmente efectiva.

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El tubo exterior puede estar configurado como tubo de rebosamiento y el fluido de atemperacion se puede alimentar a traves de un conducto de entrada hacia uno de los espacios anulares y puede llegar a traves de rebosamiento al otro espacio anular. De manera sencilla, se puede realizar de este modo una circulacion a traves de los dos espacios anulares de forma sucesiva.

De acuerdo con otra configuracion preferida de la invencion, el tubo interior esta dispuesto sobre el fondo del deposito y el tubo exterior apunta una distancia con respecto al fondo del deposito. Ademas, el espacio anular interior esta cerrado hacia abajo por medio de una placa y el espacio anular exterior presenta en el extremo inferior una conexion hacia el retorno del conducto de fluido. Tambien de esta manera se realizar de forma sencilla una conduccion conveniente del fluido. El fluido que retorna a traves del retorno desde un consumidor conectado en el dispositivo llega de esta manera en primer lugar en el extremo inferior al espacio anular exterior, que es atravesado por la corriente hacia arriba con preferencia en la posicion de uso del dispositivo, para rebosar entonces en la zona superior del espacio anular exterior hasta el espacio anular interior y bajar allt

De acuerdo con otro desarrollo preferido de la invencion, en el extremo inferior en el tubo interior esta insertado un fondo intermedio, que presenta un orificio de paso dispuesto especialmente en el centro. Ademas, en el espacio entre el fondo intermedio y el fondo del deposito esta insertado un rotor de bomba y este espacio esta conectado a traves de un orificio en el tubo interior con el espacio anular exterior. Esto provoca una integracion ventajosa del rotor de la bomba en el conducto de fluido.

Con preferencia, el orificio esta configurado por una seccion del tubo interior doblada hacia fuera en forma de espiral en la direccion de rotacion del rotor de la bomba entre el fondo intermedio y el fondo del deposito. El rotor de la bomba transporta el fluido de atemperacion introducido en el espacio hacia fuera, de manera que el tubo interior doblado en esta seccion sirve como conduccion, de manera que el fluido de atemperacion entra con velocidad especialmente alta a traves del orificio en el tubo interior en el espacio anular exterior.

Adicionalmente, puede estar prevista una rampa ascendente, que se extiende desde el orificio del tubo interior en el espacio anular exterior y con preferencia entre las espiras de la instalacion calefactora o la instalacion de refrigeracion en el espacio anular exterior. A traves de la rampa ascendente se conduce el fluido inclinado hacia arriba y directamente entre las espiras. A traves de la rampa, la velocidad del fluido de atemperacion recibe una componente vertical, lo que es ventajoso para una circulacion de forma helicoidal del espacio anular exterior.

De acuerdo con otra configuracion preferida de la invencion, el espacio anular interior esta conectado a traves de un orificio con preferencia ovalado en la pared del tubo interior con un conducto de entrada del conducto de fluido.

Con preferencia, el conducto de entrada esta conducido en este caso en la direccion de rotacion de la bomba de rotor tangencialmente desde el tubo interior, de manera que el fluido de atemperacion puede afluir al conducto de entrada de acuerdo con su direccion de rotacion que corresponde a la direccion de rotacion de la bomba de rotor. De esta manera, se puede conducir el fluido de atemperacion especialmente bien fuera del deposito.

De acuerdo con otro desarrollo preferido de la invencion, el conducto de retorno del conducto de fluido esta guiado al interior del tubo interior. En este caso, el conducto de retorno puede desembocar especialmente en un colector para fluido de atemperacion de retorno, que esta dispuesto con preferencia en el centro del deposito. De esta manera se puede aprovechar con ventaja el espacio presente dentro del tubo interior.

De acuerdo con otra configuracion ventajosa de la invencion, el colector presenta una instalacion de ventilacion para la ventilacion del conducto de fluido. De esta manera se puede eliminar el gas desde el conducto de fluido.

Con preferencia, el colector esta configurado como cazoleta de rebosamiento. Puesto que con preferencia se trata de un dispositivo cerrado. en el que el conducto de fluido esta cerrado frente al medio ambiente, el tubo interior esta cerrado hermeticamente con preferencia por otro fondo intermedio distanciado del borde superior de la cazoleta de rebosamiento. Con preferencia, este segundo fondo intermedio se encuentra durante el uso del dispositivo aproximadamente a media altura del deposito. Un vaso de expansion se puede disponer entonces relativamente profundo, de manera que se mantiene reducida la altura de construccion.

Con preferencia, el conducto de retorno y el conducto de entrada del fluido de atemperacion estan conducidos sobre el mismo lado en el deposito. Ademas, el accionamiento para la instalacion de circulacion puede estar dispuesto sobre el lado del deposito, que esta alejado desde el lado, sobre el que se conducen el conducto de retorno y el conducto de entrada en el deposito. Esto posibilita un entubado relativamente sencillo y un buen acceso a toda las partes del dispositivo.

De acuerdo con otra configuracion preferida de la invencion, el rotor de la bomba esta acoplado sobre un arbol largo con un accionamiento dispuesto fuera del deposito. El arbol esta guiado dentro de un casquillo. El extremo del arbol dirigido hacia el deposito es lavado especialmente dentro del casquillo por el fluido de atemperacion. Para la obturacion de la disposicion de arbol y casquillo, una junta de estanqueidad esta dispuesta entre el arbol y el casquillo. Con preferencia, ademas, entre el deposito y el accionamiento, especialmente entre el deposito y la junta

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de estanqueidad, esta dispuesta una placa portadora de calor. Esta esta configurada con preferencia de un material buen conductor de calor, como por ejemplo aluminio, y esta en contacto con un lugar torneado liso del casquillo, de manera que se transmite bien calor desde el casquillo sobre la placa. La placa portadora de calor presenta con preferencia nervaduras de refrigeracion de manera que el calor es cedido bien desde la placa al medio ambiente. Junto con el arbol largo, se puede conseguir de esta manera una reduccion fuerte de la temperatura hasta la junta de estanqueidad en la zona del accionamiento. De esta manera, de forma mas ventajosa no es necesario emplear ninguna junta de estanqueidad de alta temperatura para la obturacion entre el arbol y el casquillo. Con preferencia, el arbol y/o el casquillo estan constituidos de un material mal conductor de calor, como por ejemplo acero noble.

De acuerdo con un desarrollo de acuerdo con la invencion, el circuito de refrigeracion presenta un segundo evaporador, por decirlo asf, como refrigerador de gas de aspiracion, que esta conectado para la refrigeracion del refrigerante como intercambiador de calor delante del compresor. El refrigerador de gas de aspiracion refrigera el refrigerante y de esta manera impide un recalentamiento del compresor, lo que es especialmente importante en sistemas encapsulados.

De acuerdo con otra configuracion de la invencion, el refrigerador de gas de aspiracion esta dispuesto entre el deposito y el accionamiento. En el dispositivo segun la invencion, por tanto, el espacio presenta debido al arbol largo de todos modos entre el deposito y el accionamiento se aprovecha de manera conveniente a traves del alojamiento del refrigerador de gas de aspiracion, de manera que resulta otro ahorro de espacio.

El conducto de fluido puede presentar un vaso de expansion para el fluido de atemperacion, que esta dispuesto con preferencia en el dispositivo de tal manera que el fondo del vaso de expansion se encuentra en la posicion de uso del dispositivo aproximadamente a la misma altura que el otro fondo intermedio que obtura la instalacion de ventilacion para el conducto de fluido. De esta manera se aprovecha el espacio por encima del fondo intermedio. El vaso de expansion, que forma un espacio de compensacion para fluido de atemperacion que se expande, lo que es necesario especialmente en un sistema cerrado, esta conectado en derivacion en el conducto de fluido.

De acuerdo con otra configuracion de la invencion, debajo del fondo del vaso de expansion, con preferencia en su centro, esta prevista una cazoleta colectora para agua condensada. Puesto que, como se ha mencionado anteriormente, el vaso de expansion no esta implicado con preferencia en el circuito de fluido, sino que esta conectado en derivacion en el conducto de fluido, y no se atempera el vaso de expansion, no tiene lugar ninguna absorcion de humedad. A pesar de todo, puede estar presente agua, por ejemplo, en virtud de arrastre en el fluido de atemperacion y se puede evaporar en el conducto de fluido, especialmente cuando el fluido se calienta a mas de 100°C. La porcion de agua llega al vaso de expansion, que se encuentra aproximadamente a temperatura ambiente, donde, por lo tanto, el agua se condensa. El agua condensada se desmezcla con el fluido de atemperacion presente en el vaso de agua y cae sobre el fondo, que esta biselado con preferencia hacia el vaso colector. De esta manera, el agua llega a la cazoleta colectora, desde donde se puede extraer.

Durante el calentamiento del fluido de atemperacion y durante la expansion implicada con ello se lleva el vaso de expansion con fluido de atemperacion. De ello resulta un impulso para el agua en la cazoleta colectora, que se puede ver en el cristal de observacion, especialmente en un fon do iluminado del cristal de observacion. De esta manera, el usuario del dispositivo puede reconocer de manera sencilla si ha aparecido agua en el sistema y esta es expulsada, dado el caso, a traves de una instalacion de extraccion dispuesta en la cazoleta colectora.

De acuerdo con otra configuracion preferida de la invencion, para la indicacion del nivel de llenado del fluido de atemperacion esta previsto un cristal de observacion, que esta conectado por medio de un tubo comunicante con el vaso de expansion. De esta manera, el nivel de la representacion corresponde al nivel del vaso de expansion. El cristal de observacion puede estar configurado, ademas, como dispositivo de llenado para el circuito de fluido y a tal fin puede presentar especialmente un orificio de llenado grande.

A continuacion se explica la invencion de forma ejemplar con la ayuda de una forma de realizacion ventajosa con referencia a los dibujos adjuntos. Se muestra lo siguiente, respectivamente, en representacion esquematica:

La figura 1 muestra una vista lateral en representacion parcial en seccion de un dispositivo de atemperacion de acuerdo con la invencion.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva en representacion parcial en seccion de un fragmento del dispositivo de la figura 1.

La figura 3 muestra otra vista simplificada en perspectiva del fragmento de la figura 2.

La figura 4 muestra una vista lateral de un vaso de expansion del dispositivo de la figura 1.

La figura 5 muestra una vista en perspectiva del vaso de expansion de la figura 4 y La figura 6 muestra un dispositivo de atemperacion conocido a partir del estado de la tecnica.

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El dispositivo de atemperacion 101 representado en la figura 1 presenta un deposito 103, en el que estan dispuestas una instalacion calefactora 105 en forma helicoidal y una instalacion de refrigeracion 107 encajadas entre st En particular, la instalacion calefactora 105 esta dispuesta radialmente dentro de la instalacion de refrigeracion 107 en el deposito. En la instalacion de refrigeracion 107 se trata de un evaporador configurado de forma helicoidal, que esta conectado en un circuito de refrigeracion, que presenta, ademas, un compresor 109, un licuador, una instalacion de expansion (no mostrada) y un segundo evaporador que sirve como refrigerador de gas de aspiracion 111. El deposito 103 es parte de un conducto de fluido 112, en el que esta conducido fluido de atemperacion, en el que la instalacion calefactora 105 esta configurada para el calentamiento del fluido de atemperacion especialmente hasta temperaturas de hasta +400°C y la instalacion de refrigeracion 107 esta configurada para la refrigeracion del fluido de atemperacion a temperaturas de hasta -120°C.

En el deposito 103 esta dispuesto un rotor de bomba 113, que esta acoplado a traves de un arbol 115 con un accionamiento 117. El arbol 115 esta conducido fuera del deposito 103 y dispuesto dentro de un casquillo 116. Entre el casquillo 116 y el arbol 115 esta dispuesta una junta de estanqueidad 119. Puesto que, como se ha indicado anteriormente, pueden aparecer temperaturas relativamente altas en el deposito 103, el arbol 115 y el casquillo 116 estan realizados relativamente largos y finos. Para la disipacion del calor esta dispuesta una mampara 121, que esta configurada de material buen conductor de calor como por ejemplo aluminio, entre el deposito 103 y la junta de estanqueidad del arbol 119 en un lugar torneado liso del casquillo 116. A traves de la mampara 121 se absorbe el calor del casquillo 116, que es cedido entonces desde la mampara 121 al medio ambiente. A tal fin, la mampara 121 presenta de manera mas ventajosa unas nervaduras de refrigeracion. A traves de la mampara 121, por una parte, y el arbol largo 115 o bien el casquillo largo 116, por otra parte, aparecen en la zona de la junta de estanqueidad 119 temperaturas claramente inferiores a 100°C, de manera que se pueden utilizar juntas de estanqueidad correspondientemente sencillas.

Como se ha mencionado anteriormente, el deposito 103 forma una parte del conducto de fluido 112. El conducto de fluido 112 comprende, ademas, un conducto de entrada 123, que esta guiado hasta el deposito 103 y se puede alimentar con fluido de atemperacion desde el deposito 103 hacia un consumidor (no mostrado) conectado en el conducto de entrada 123. Ademas, el conducto de fluido 112 comprende un conducto de retorno 125, en el que esta conectado de la misma manera el consumidor y por medio del cual se puede conducir fluido de atemperacion desde el consumidor de retorno al deposito 103. Como se deduce especialmente a partir de la figura 2, el conducto de retorno 125 y el conducto de entrada 123 se encuentran sobre el lado del deposito 103, que esta alejado del lado, en el que se encuentra el accionamiento 117.

El deposito 103 de forma cilmdrica presenta una entrada desde un primer tubo exterior 127 y un segundo tubo interior 129. El tubo exterior 127 forma con una pared exterior 131 del contenedor un espacio anular exterior 133. entre el tubo interior 129 y el tubo exterior 127 esta configurado un espacio anular interior 135 y la instalacion calefactora 105 esta dispuesta en el espacio anular interior 135, mientras que la instalacion de refrigeracion 107 esta dispuesta en el espacio anular exterior 133.

El tubo interior 129 descansa sobre el fondo del deposito 137. En cambio, el tubo exterior 127 esta distanciado del fondo del deposito 137. Ademas, el espacio anular interior 135 esta cerrado hacia abajo por medio de una placa 139. Ademas, en el extremo inferior en el tubo interior 129 esta insertado un fon do intermedio 141, en cuyo centra esta configurado un orificio de paso 143. Entre el fondo intermedio 141 y el fondo del deposito 137 se encuentra un espacio 145, en el que esta dispuesto el rotor de la bomba 113. Ademas, una seccion del tubo interior 129 entre el fondo intermedio 141 y el fondo del deposito 137 esta doblada en forma de espiral hacia fuera en la direccion de rotacion del rotor de la bomba 113, de manera que un orificio 146 esta configurado entre el espacio 145 y el espacio anular exterior 133. Desde el orificio 146 del tubo interior 129 hasta el espacio anular exterior 133 se extiende una rampa ascendente 147 (ver especialmente la figura 3) entre las espiras de la instalacion de refrigeracion 107.

El espacio anular interior 135 presenta, ademas, un orificio con preferencia ovalado (no mostrado) en la pared 149 del tubo interior 129, en el que desemboca el conducto de entrada 123, de manera que el conducto de entrada 123 esta conducido en la direccion de rotacion del rotor de la bomba 113 tangencialmente fuera del tubo interior 129.Ademas, el conducto de retorno 129 esta guiado al interior del tubo interior 129 y desemboca en un colector 151 dispuesto en el interior del tubo para fluido de atemperacion de retorno. El colector 151 esta configurado en forma de una cazoleta de rebosamiento, en la que afluye el fluido de retorno y la desborda.

Ademas, el colector 151 presenta un inserto de ventilacion 153, que sirve para la ventilacion del conducto de fluido y esta configurado como tubo conducido hacia arriba, que lleva el colector 151. Puesto que se trata de un circuito de atemperacion cerrado, el tubo interior 129 esta cerrado hermeticamente por otro fondo intermedio 155 distanciado del borde superior de la cazoleta de rebosamiento 151. Debajo del fondo intermedio 155, el tubo de ventilacion 153 esta provisto con varios orificios de paso 157 para la salida de gas.

Durante el funcionamiento del dispositivo de atemperacion 101 se conduce fluido de atemperacion a traves del conducto de retorno 125 hasta el deposito 103. En este caso, el fluido de atemperacion circula desde el conducto de retorno 125 hasta el colector 151. El fluido de atemperacion 151 rebosa el colector 151 y circula a traves del orificio

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de paso 143 hasta el espacio 145. Desde los elementos de aletas del rotor de la bomba 113 configurados en forma de espiral se desplaza el fluido de atemperacion, por una parte, en un movimiento de rotacion y, por otra parte, se transporta radialmente hacia fuera. En este caso, la seccion del tubo interior 129 doblada en forma de espiral sirve como gma para el fluido, que se conduce a traves del orificio 146 sobre la rampa 147 desde el espacio 145 hasta el espacio anular exterior 133. En particular, la rampa 147 conduce el fluido entre las espiras de la instalacion de refrigeracion 107 aprovechando el movimiento de rotacion, con lo que se realiza una circulacion especialmente laminar alrededor de las espiras y de esta manera es posible una refrigeracion especialmente buena del fluido.

El fluido de atemperacion, que gira como anteriormente en el espacio anular exterior 133 de acuerdo con la direccion de rotacion predeterminada por el rotor de la bomba 113, fluye en el espacio anular exterior 133 hacia arriba, de manera que circula alrededor de la instalacion de refrigeracion 107 dispuesta en el espacio anular exterior 133. En este caso, cuando la instalacion de refrigeracion 107 es accionada, el fluido de atemperacion se refrigera a una temperatura deseada. En la zona superior del deposito 103, el fluido de atemperacion llega desde el espacio anular exterior 133 hasta el espacio anular interior 135, donde baja y en este caso lava la instalacion calefactora 105. En una instalacion calefactora 105 accionada de manera alternativa a la instalacion de refrigeracion 107, en este caso el fluido de atemperacion se calienta a una temperatura deseada. La instalacion de refrigeracion 107 y la instalacion calefactora 105 se pueden accionar tambien al mismo tiempo. Puesto que, como se ya mencionado anteriormente, el fluido se puede atemperar dentro de una zona de tolerancia reducida a una temperatura deseada,

Desde el espacio anular interior 135 se descarga el fluido de atemperacion sobre el conducto de entrada 123. Puesto que el conducto de entrada 123, como se ha mencionado anteriormente, esta conectado, de acuerdo con la direccion de rotacion del fluido de atemperacion tangencialmente a la pared del tubo interior y el orificio esta configurado en la pared de manera correspondiente ovalada, el fluido de atemperacion se puede descargar especialmente bien sin modificacion grande de la direccion del flujo del fluido desde el deposito 103 y se puede alimentar a traves del conducto de entrada 123 hacia el consumidor.

Como ya se ha mencionado anteriormente, en la instalacion de refrigeracion 107 se trata de un primer evaporador del circuito de refrigeracion y en el refrigerador de gas de aspiracion 111 se trata de un segundo evaporador del circuito de refrigeracion, que estan conectados uno detras del otro en el circuito de refrigeracion. En este caso, el refrigerador de gas de aspiracion 111 esta configurado como intercambiador de calor, como se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 1. El refrigerador de gas de aspiracion 111 representado esta formado por una seccion de conducto en forma helicoidal del conducto de refrigerante del circuito de refrigeracion, que esta conectado con uno de sus extremos a traves de un conducto 159 en el lado de salida en el compresor 109, en particular detras de una instalacion de expansion no mostrada y con su otro extremo esta conectado en el lado de entrada de la instalacion de refrigeracion 107 y circula a traves del refrigerante, por lo tanto, fno. La seccion de conducto en forma helicoidal esta dispuesta alrededor de otra seccion del conducto, que esta conectada con uno de sus extremos en el lado de entrada en el compresor 109 y con su otro extremo en el lado de salida de la instalacion de refrigeracion 107 y a traves del cual fluye el refrigerante, por lo tanto, caliente. Por lo tanto, el refrigerador de gas de aspiracion 111 refrigera el refrigerante caliente que retorna desde la instalacion de refrigeracion 107 hacia el compresor 109. De esta manera, es posible encapsular el compresor 109. Es decir, que no es necesaria ninguna refrigeracion adicional para el motor del compresor 109, sino que este solo se refrigera a traves del gas del circuito de refrigeracion.

Como se muestra, las espiras del refrigerador de gas de aspiracion 111 estan dispuestas entre el accionamiento 117 y el deposito 103. Puesto que este espacio esta presente de todos modos debido al arbol largo 115, el refrigerador de gas de aspiracion 111 esta alojado, por lo tanto, de una manera economizadora de espacio en el dispositivo 101. El refrigerador de gas de aspiracion 111 esta configurado, como ya se ha mencionado anteriormente, como intercambiador de calor entre refrigerante fno y refrigerante caliente, que circula, respectivamente, en el refrigerador de gas de aspiracion 111 en tubos dispuestos separados uno del otro del circuito de refrigerante (ver la figura 2).

El vaso de expansion 161 representado en las figuras 4 y 5 esta conectado en derivacion en el conducto de fluido 112 del dispositivo 101. En este caso, el fondo 163 del vaso de expansion 161 se encuentra en la posicion de uso del dispositivo 101 aproximadamente a la misma altura que el fondo intermedio 155 por encima del inserto de ventilacion 153. Puesto que el dispositivo 101 forma un dispositivo de atemperacion cerrado, es decir, que el conducto de fluido esta cerrado frente al medio ambiente, el vaso de expansion 161 sirve como vaso colector para fluido que se expande en virtud de un calentamiento o como vaso de contencion cuando se refrigera el fluido. En particular, el fluido de atemperacion que se esta refrigerando puede fluir al vaso de expansion, para compensar el incremento del volumen del fluido implicado con la dilatacion en el conducto de fluido. En cambio, fluido de atemperacion adicional puede fluir desde el vaso de expansion hasta el conducto de fluido para compensar la reduccion del volumen implicado con la refrigeracion del fluido.

Ademas, en el centro del fondo 163 esta dispuesta una cazoleta colectora 165 para agua condensada. Como se ha dicho, el vaso de expansion 161 esta conectado en derivacion en el conducto de fluido 112. Durante el funcionamiento del dispositivo 101 se puede evaporar agua no deseada contenida en el fluido en virtud de las temperaturas altas posibles del fluido y puede llegar al vaso de expansion 161, donde se condensa, puesto que el

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vaso de expansion 161 no se atempera y, por lo tanto, esta cerca de la temperatura ambiente. El agua condensada baja en el vaso de expansion 161 y llega a la cazoleta colectora 165. A tal fin, como se muestra en la figura 4, el fondo 163 esta biselado hacia la cazoleta colectora 165. El agua se puede extraer entonces desde la cazoleta colectora 165, por ejemplo a traves de un tubo dispuesto en la cazoleta colectora 165.

Ademas, en el dispositivo 101 puede estar dispuesto un cristal de observacion iluminable con una indicacion del nivel (no mostrado), para indicar el nivel del fluido de atemperacion en el conducto de fluido. Con preferencia, el nivel de la indicacion del nivel corresponde aproximadamente al nivel del vaso de expansion 161. La indicacion del nivel puede estar prevista tambien para la indicacion del nivel del agua en la cazoleta colectora 165. En este caso, la cazoleta colectora 165 esta conectada a traves de un tubo comunicante 167 con la zona inferior del cristal de observacion. Puesto que a traves de calentamiento del fluido de atemperacion, como se ha descrito anteriormente, se lleva a cabo una expansion del mismo, el fluido que circula al vaso de expansion 161 puede impulsar con presion el agua contenida en la cazoleta colectora 165, de manera que se genera un empuje en el tubo 167, que se representa por la penetracion de agua en el cristal de observacion y puede ser observado por un usuario a traves del cristal de observacion. De esta manera, el usuario puede reconocer si se ha reducido el agua en la cazoleta colectora 165 y si, dado el caso, esta ha sido expulsada.

Ademas, el cristal de observacion puede estar configurado como dispositivo de llenado para el circuito de fluido. A tal fin, se puede abrir el dispositivo 101 en la zona del cristal de observacion, para poder rellenar fluido, estando previsto un orificio de llenado lo mas grande posible.

Lista de signos de referencia

I Dispositivo de atemperacion

3 Instalacion calefactora

5 Primer evaporador

7 Circuito de refrigeracion

9 Compresor

10 Licuador

II Segundo evaporador

12 Valvula de expansion

13 Cilindro

15 Rotor de bomba

17 Arbol

19 Accionamiento

21 Conduccion de fluido

23 Conduce de entrada

25 Conducto de retorno

27 Mampara

101 Dispositivo de atemperacion

103 Deposito

105 Instalacion calefactora

107 Instalacion de refrigeracion

109 Compresor

III Refrigerador de gas de aspiracion

112 Conduccion de fluido

113 Rotor de bomba

115 Arbol

116 Casquillo

117 Accionamiento

119 Junta de estanqueidad

121 Mampara

123 Conducto de entrada

125 Conducto de retorno

127 Tubo exterior

129 Tubo interior

131 Pared exterior

133 Espacio anular exterior

135 Espacio anular interior

137 Fondo de deposito

139 Placa

141 Fondo intermedio

143 Orificio de paso

145 Espacio

146 Orificio

147

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151

153

155

157

159

161

163

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Rampa

Pared del espacio anular interior Colector

Inserto de ventilacion

Fondo intermedio

Orificio de paso

Conducto

Vaso de expansion

Fondo del recipiente de expansion

Cazoleta colectora

Tubos comunicantes

Claims (14)

1. 5

   10

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   REIVINDICACIONES

   1. - Dispositivo para la atemperacion de un fluido de atemperacion, en particular de un aceite termico, con una instalacion calefactora (105) especialmente de forma helicoidal, una instalacion de refrigeracion (107), que esta formada especialmente por el evaporador de un circuito de refrigeracion, y una conduccion de fluido (112) especialmente cerrada para la conduccion del fluido de atemperacion en el dispositivo (101) asf como entre el dispositivo y un consumidor, en el que la instalacion calefactora (105) y la instalacion de refrigeracion (107) estan dispuestas interconectadas entre sf, en el que la instalacion calefactora (105) y la instalacion de refrigeracion (107) estan dispuestas en un deposito comun (103), especialmente cilmdrico, que es parte de la conduccion de fluido (112), en el que el deposito (103) presenta un primer tubo exterior (127) de un inserto de deposito, que esta dispuesto entre la instalacion calefactora (105) y la instalacion de refrigeracion (107) y crea para estas, respectivamente, un espacio propio (133, 135) que puede ser atravesado por la corriente de fluido de atemperacion, estando configurado un espacio anular exterior (133) entre el tubo exterior (127) y el deposito (103), caracterizado por que el inserto de deposito comprende un segundo tubo interior (129), que esta dispuesto dentro del primer tubo exterior (127), de manera que entre el tubo interior (129) y el tubo exterior (127) esta configurado un espacio anular interior (135), de manera que la instalacion calefactora (105) esta dispuesta en el espacio anular interior (135) y la instalacion de refrigeracion (107) esta dispuesta en el espacio anular exterior (133) o a la inversa.
2. 2. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que una instalacion de circulacion (113), en particular rueda de bomba, esta dispuesta en la conduccion de fluido (112), en particular en el deposito comun (103) para la instalacion calefactora (105) y la instalacion de refrigeracion (107), en el que se prefiere mas que el tubo exterior (127) este configurado como tubo de rebosamiento y el fluido de atemperacion es alimentado a traves de un conducto de entrada (123) a uno de los dos espacios anulares (133, 135) y llega a traves de rebosamiento al otro espacio anular (135).
3. 3. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que esta prevista una instalacion de circulacion (113) dispuesta en el deposito (103), que esta configurada de tal manera que el fluido de atemperacion es desplazado en rotacion en el deposito (103), y por que estan previstos medios (147), a traves de los cuales el fluido de atemperacion rotatorio es guiado en la direccion helicoidal entre las espiras de la instalacion calefactora y/o la instalacion de refrigeracion (105, 107).
4. 4. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el fluido de atemperacion fluye en la zona de la instalacion calefactora (105) y de la instalacion de refrigeracion (107) en direccion vertical y en el que, con preferencia, el deposito (103) esta configurado como cilindro con eje vertical del cilindro en uso.
5. 5. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 3 o 4, caracterizado por que el deposito (103) presenta un inserto de deposito (127), en particular tubo, que esta dispuesto entre la instalacion calefactora (105) y la instalacion de refrigeracion (107) y crea para estas, respectivamente, un espacio propio (133, 135), que puede ser atravesado por el fluido de atemperacion, en el que, con preferencia, el inserto de deposito comprende un segundo tubo interior (129), que esta dispuesto dentro del primer tubo exterior (127), de manera que entre el tubo interior (129) y el tubo exterior (127) esta configurado un espacio anular interior (135) y entre el tubo exterior (127) y el deposito (103) esta configurado un espacio anular exterior (133), en el que la instalacion calefactora (105) esta dispuesta en el espacio anular interior (135) y la instalacion de refrigeracion (107) formada especialmente por espiras de un evaporador esta dispuesta en el espacio anular exterior (133) o a la inversa, en el que, mas preferido, el tubo exterior (127) esta configurado como tubo de rebosamiento y el fluido de atemperacion es alimentado a traves del conducto de entrada (123) a uno de los espacios anulares (133, 135) y llega a traves de rebosamiento al otro espacio anular (135).
6. 6. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2 o de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que el tubo interior (129) descansa sobre el fondo (137) del deposito (103), mientras que el tubo exterior (127) presenta una distancia desde el fondo del deposito (137), por que el espacio interior anular (135) esta cerrado por una placa (139) hacia abajo y por que el espacio anular exterior (133) presenta en el extremo inferior una conexion con el retorno (125), en el que con preferencia en el extremo inferior en el tubo interior (129) esta insertado un fondo intermedio (141), que presenta un orificio de paso (143) dispuesto especialmente en el centro, en el espacio (145) entre el fondo intermedio (141) y el fondo del deposito (137) esta insertada una bomba de rotor de bomba (113) y este espacio (145) esta conectado a traves de un orificio (146) en el tubo interior (129) con el espacio anular exterior (133), en el que, mas preferido, el orificio (146) esta configurado por una seccion del tubo interior (129) doblada en espiral hacia fuera en el sentido de giro de la bomba de rotor de bomba (113) entre el fondo intermedio (141) y el fondo del deposito (137), y/o en el que, mas preferido, esta prevista una rampa ascendente (147), que se extiende desde el orificio (146) del tubo interior (129) hasta el espacio anular exterior (133) y esta guiada con preferencia entre las espiras de una instalacion calefactora o instalacion de refrigeracion en el espacio anular exterior, y/o en el que, mas preferido, el espacio anular interior (135) esta conectado a traves de un orificio con preferencia ovalado en la pared (149) del tubo interior (129) con un conducto de entrada (123), en el que, todavfa mas preferido, el conducto de entrada (123) esta guiado en direccion de rotacion de la bomba de rotor de bomba (113) tangencialmente a

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   distancia del tubo interior (129).
7. 7. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conducto de retorno (125) de gma del fluido esta conducido al interior del tubo interior (129), en el que, con preferencia, el deposito (103) presenta en su centro un colector (151) para el fluido de atemperacion de retorno, en el que desemboca el conducto de retorno (125), en el que el colector (151) presenta con preferencia una instalacion de ventilacion (153) para la ventilacion de la conduccion de fluido, en el que, mas preferido, el colector (151) esta formado como cazoleta de rebosamiento y el tubo interior (129) esta cerrado hermeticamente por medio de otro fondo intermedio (155) distanciado del borde superior de la cazoleta de rebosamiento.
8. 8. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conducto de retorno (125) y el conducto de entrada (123) del fluido de atemperacion estan guiados sobre el mismo lado al deposito (103), en el que, con preferencia el accionamiento (117) para la instalacion de circulacion (113) esta dispuesto sobre el lado del deposito (103), que esta alejado del lado, sobre el que el conducto de retorno (125) y el conducto de entrada (123) estan guiados con deposito (103).
9. 9. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rueda de la bomba (113) esta acoplada sobre un arbol largo (115) con un accionamiento (117) dispuesto fuera del deposito (103), en el que entre el deposito (103) y el accionamiento (117) esta dispuesta con preferencia una placa portadora de calor (121), y/o por que el circuito de refrigeracion presenta un segundo evaporador, por decirlo asf, como refrigeracion de gas de aspiracion (111), que esta conectado para la refrigeracion del refrigerante como intercambiador de calor delante del compresor (109).
10. 10. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que esta previsto un accionamiento (117) que acciona una bomba de rotor de bomba (113) en el deposito (103), por que estan previstos un arbol largo (115) entre la bomba de rotor de bomba (113) y el accionamiento (117) asf como un refrigerador de gas de aspiracion (111), y por que el refrigerador de gas de aspiracion (111) esta dispuesto entre el deposito (103) y el accionamiento (117).
11. 11. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conducto de fluido presenta un vaso de expansion (161) para el fluido de atemperacion, que esta dispuesto con preferencia de tal forma que el fondo (163) del vaso de expansion (161) se encuentra en la posicion de uso del dispositivo (101) aproximadamente a la misma altura que el otro fondo intermedio (155) que obtura la instalacion de ventilacion (153) para la conduccion del fluido.
12. 12. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que esta previsto un vaso de expansion, porque debajo del fondo (163) del vaso de expansion (161), en particular en su centro, esta prevista una cazoleta colectora (165) para agua condensada, y por que con preferencia en la cazoleta colectora (165) esta dispuesta una instalacion de extraccion para la expulsion de agua desde la cazoleta colectora (165).
13. 13. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado por que el fondo (163) esta configurado biselado hacia la cabeza colectora (165).
14. 14. - Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que el vaso de expansion (161) esta conectado en derivacion en el conducto de fluido (112), en particular fuera de la cazoleta colectora (165), y/o por que esta previsto un cristal de observacion especialmente que puede ser iluminado con una indicacion del nivel para la indicacion del nivel del fluido de atemperacion, que esta en conexion con el vaso de expansion (161) por medio de un tubo comunicante (167), en el que, con preferencia, una zona inferior del vaso de observacion esta en conexion de fluido con una zona inferior de la cazoleta colectora (165), y/o en el que, con preferencia, el cristal de observacion esta configurado como dispositivo de llenado para el circuito de fluido.