ES2624684T3

ES2624684T3 - Intercambiador de calor

Info

Publication number: ES2624684T3
Application number: ES14755571.8T
Authority: ES
Inventors: Mitsuharu Numata; Kazushige Kasai
Original assignee: Daikin Applied Americas Inc
Current assignee: Daikin Applied Americas Inc
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2017-07-17
Anticipated expiration: 2034-08-15
Also published as: CN105593625A; WO2015026665A1; CN105593625B; EP3036492A1; JP6765964B2; US9759461B2; EP3036492B1; US20150053378A1; JP2016528473A

Abstract

Intercambiador de calor adaptado para usarse en un sistema de compresión de vapor, que comprende: una carcasa (10) con un eje central longitudinal que se extiende por lo general paralelo a un plano horizontal; una parte (20) de distribución dispuesta dentro de la carcasa, y configurada y dispuesta para distribuir un refrigerante; un haz (30) de tubos que incluye una pluralidad de tubos (31) de transferencia de calor dispuestos dentro de la carcasa debajo de la parte de distribución de manera que el refrigerante descargado desde el distribuidor se suministra en el haz de tubos, extendiéndose los tubos de transferencia de calor por lo general paralelos al eje central longitudinal de la carcasa, incluyendo el haz de tubos una región (FF) de película descendente dispuesta debajo de la parte de distribución, y una región (FL) inundada dispuesta en una parte de fondo de la carcasa; caracterizado por que el haz de tubos incluye además una región (A) de acumulación dispuesta debajo de la región de película descendente, en el que la región inundada está dispuesta debajo de la región de acumulación y porque el intercambiador de calor comprende además una parte (40) en depresión que se extiende por lo general paralela al eje central longitudinal de la carcasa bajo al menos uno de los tubos de transferencia de calor en la región de acumulación para acumular el refrigerante en la misma, con la parte en depresión que se solapa al menos parcialmente con el al menos uno de los tubos de transferencia de calor en la región de acumulación cuando se observa a lo largo de una dirección horizontal perpendicular al eje central longitudinal de la carcasa.

Description

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INTERCAMBIADOR DE CALOR

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la invencion

Esta invencion se refiere de manera general a un intercambiador de calor adaptado para usarse en un sistema de compresion de vapor. Mas espedficamente, esta invencion se refiere a un intercambiador de calor que incluye un haz de tubos con una region de pelfcula descendente, una region de acumulacion y una region inundada

Informacion anterior

La refrigeracion por compresion de vapor ha sido el procedimiento usado mas comunmente para acondicionar el aire de grandes edificios o similares. Los sistemas de refrigeracion por compresion de vapor convencionales estan tipicamente dotados de un evaporador, que es un intercambiador de calor que permite que el refrigerante se evapore de lfquido a vapor mientras absorbe el calor de un lfquido que va a enfriarse cuando pasa a traves del evaporador. Un tipo de evaporador incluye un haz de tubos que tiene una pluralidad de tubos de transferencia de calor que se extienden en horizontal a traves de los cuales circula el lfquido que va a enfriarse, y el haz de tubos esta alojado dentro de una carcasa cilmdrica. Hay varios procedimientos conocidos para evaporar el refrigerante en este tipo de evaporador. En un evaporador inundado, la carcasa se rellena con refrigerante lfquido y los tubos de transferencia de calor estan sumergidos en un bano de refrigerante lfquido de modo que el refrigerante lfquido hierve y/o se evapora como vapor. En un evaporador de pelfcula descendente, el refrigerante lfquido se deposita sobre superficies externas de los tubos de transferencia de calor desde arriba de modo que se forma una capa o una pelfcula delgada del refrigerante lfquido a lo largo de las superficies externas de los tubos de transferencia de calor. El calor de las paredes de los tubos de transferencia de calor se transfiere mediante conveccion y/o conduccion a traves de la pelfcula de lfquido a la superficie de contacto de vapor-lfquido en la que parte del refrigerante lfquido se evapora, y por lo tanto, se elimina calor del agua que fluye dentro de los tubos de transferencia de calor. El refrigerante lfquido que no se evapora desciende verticalmente del tubo de transferencia de calor en una posicion superior hacia el tubo de transferencia de calor en una posicion inferior debido a la fuerza de la gravedad. Tambien existe un evaporador hnbrido de pelfcula descendente, en el que el refrigerante lfquido se deposita en las superficies externas de algunos de los tubos de transferencia de calor en el haz de tubos y los otros tubos de transferencia de calor en el haz de tubos estan sumergidos en el refrigerante lfquido que se ha recogido en la parte de fondo de la carcasa.

A pesar de que los evaporadores inundados muestran un alto rendimiento de transferencia de calor, los evaporadores inundados requieren una cantidad considerable de refrigerante porque los tubos de transferencia de calor estan sumergidos en un bano del refrigerante lfquido. Con el desarrollo reciente de refrigerante nuevo y de alto coste que tiene un potencial de calentamiento global mucho mas bajo (tal como R1234ze o R1234yf), es deseable reducir la carga de refrigerante en el evaporador. La ventaja principal de los evaporadores de pelfcula descendente es que se puede reducir la carga de refrigerante a la vez que se garantiza un buen rendimiento de transferencia de calor. Por lo tanto, los evaporadores de pelfcula descendente tienen un potencial significativo para reemplazar a los evaporadores inundados en sistemas de refrigeracion grandes.

La patente de Estados Unidos 5 839 294 divulga un evaporador fnbrido de pelfcula descendente que tiene una seccion que funciona en un modo inundado y una seccion que funciona en un modo de pelfcula descendente. Mas espedficamente, el evaporador divulgado en esta publicacion incluye una carcasa externa a traves de la cual pasa una pluralidad de tubos de transferencia de calor horizontales en un haz de tubos. Se proporciona un sistema de distribucion en relacion de solapamiento con el nivel mas arriba de los tubos de transferencia de calor en el haz de tubos de manera que el refrigerante que entra en la carcasa se dispensa sobre la parte superior de los tubos. El refrigerante lfquido forma una pelfcula a lo largo de una pared exterior de cada uno de los tubos de transferencia de calor en los que parte del refrigerante lfquido se evapora como el vapor de refrigerante. El resto del refrigerante lfquido se recoge en la parte inferior de la carcasa. En operacion en estado estable, el nivel de refrigerante lfquido dentro de la carcasa externa se mantiene en un nivel de manera que al menos el veinticinco por ciento de los tubos de transferencia de calor horizontales cerca del extremo inferior de la carcasa se sumerge en refrigerante lfquido. Por lo tanto, en esta publicacion, el evaporador funciona en los tubos de transferencia de calor en la seccion inferior de la carcasa que funciona en un modo de transferencia de calor inundado, mientras que los tubos de transferencia de calor que no se sumergen en refrigerante lfquido funcionan en un modo de transferencia de calor de pelfcula descendente.

La patente de Estados Unidos 7 849 710 divulga un evaporador de pelfcula descendente en el que se hace recircular refrigerante lfquido recogido en una parte inferior de una carcasa de evaporador. Mas espedficamente, el evaporador divulgado en esta publicacion incluye la carcasa que tiene un haz de tubos con una pluralidad de tubos de transferencia de calor que se extienden de manera sustancialmente horizontal en la carcasa. El refrigerante lfquido que entra en la carcasa se dirige desde un distribuidor hasta los tubos de transferencia de calor. El refrigerante lfquido crea una pelfcula a lo largo de una pared exterior de cada uno de los tubos de transferencia de calor en los que parte del refrigerante lfquido se evapora como el vapor de refrigerante. El resto del refrigerante

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Ifquido se recoge en una parte inferior de la carcasa. En esta publicacion, se proporciona una bomba o un extractor para extraer el refrigerante lfquido recogido en la parte inferior de la carcasa para recircular el refrigerante lfquido desde la parte inferior de la carcasa hasta el distribuidor. El documento US-A-6170286 divulga un intercambiador de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

SUMARIO DE LA INVENCION

El evaporador hnbrido de pelfcula descendente divulgada en la patente de Estados Unidos 5 839 294 tal como se menciono anteriormente todavfa presenta un problema que requiere una cantidad relativamente grande de carga de refrigerante debido a la existencia de la seccion inundada en la parte de fondo de la carcasa. Por otra parte, con el evaporador divulgado en la patente de Estados Unidos 7 849 710, que hace recircular el refrigerante lfquido recogido desde la parte del fondo de la carcasa hasta el distribuidor, se requiere una cantidad en exceso de refrigerante que se hace circular con el fin de rehumedecer pequenas extensiones secas en los tubos de transferencia de calor en caso de que tales pequenas extensiones secas se formen debido a fluctuacion en rendimiento del evaporador. Ademas, cuando un compresor en el sistema de compresion de vapor utiliza aceite lubricante (aceite refrigerante), el aceite migrado desde el compresor en el circuito de refrigeracion del sistema de compresion de vapor tiende a acumularse en el evaporador porque el aceite es menos volatil que el refrigerante. Por lo tanto, con el sistema de recirculacion de refrigerante tal como se divulga en la patente de Estados Unidos 7 849 710, el aceite se hace recircular dentro del evaporador junto con el refrigerante lfquido, lo cual provoca una alta concentracion del aceite en el refrigerante lfquido que se hace circular en el evaporador. Por lo tanto, se degrada el rendimiento del evaporador.

Con la tecnica convencional, se proporciona un separador de aceite detras de un compresor para asegurar el rendimiento de un evaporador en un ciclo de refrigeracion en el que una cantidad pequena de aceite se hace fluir fuera del compresor. En este sistema, se han empleado los siguientes procedimientos: (1) Usar un separador de aceite grande y uno de tipo inundado; (2) Usar un separador de aceite pequeno y uno de tipo hnbrido de pelfcula descendente. En (1), el coste del separador de aceite grande es alto. En (2), la cantidad del refrigerante puede reducirse mediante el tipo de pelfcula descendente. Sin embargo, ya que son necesarias muchas secciones inundadas, el efecto de reducir la cantidad de refrigerante se disminuira. Ademas, muchas tubenas de transferencia de calor son necesarias para condensar aceite.

Ademas, una cantidad pequena de aceite (normalmente de 0,5-2 % en peso) entra tipicamente al evaporador en un sistema en el que se suministra una cantidad pequena de aceite en el refrigerante extrafdo desde el compresor (por ejemplo, en un ciclo de refrigeracion que usa un compresor de tornillo). En el intercambiador de calor de tipo hnbrido (de tipo inundado, de tipo de pelfcula descendente) en el que el refrigerante se evapora en la superficie externa de las tubenas de transferencia de calor proporcionadas dentro de una carcasa en un evaporador para intercambio de calor entre el agua fna y el refrigerante, el aceite no esta contenido en el vapor de refrigerante evaporado dentro del intercambiador de calor. Por consiguiente, se condensa aceite dentro del evaporador, y se aumenta la concentracion de aceite en el refrigerante lfquido (vease la FIG. 32).

Normalmente, se instala un circuito de templado de aceite para devolver el aceite al compresor en este ciclo (vease la FIG. 33 de la patente de Estados Unidos 6 233 967). En este templado de aceite, el aceite se devuelve al compresor junto con el refrigerante. Debido a que el aceite se devuelve al compresor junto con el refrigerante, si la cantidad del refrigerante devuelto es grande, se aumenta un refrigerante no valido. Entonces, el rendimiento se deteriorara. Por lo tanto, con el fin de evitar que se deteriore el rendimiento, es necesario que se aumente la concentracion de aceite (la relacion del refrigerante se hace tan pequena como sea posible).

Cuando la concentracion de aceite que fluye en el evaporador es de 0,5 % en peso, la concentracion de aceite que va a devolverse al compresor es necesario que se aumente a un 30 % en peso con el fin de controlar el deterioro de rendimiento dentro de un 2% (la cantidad del refrigerante usado durante templado de aceite esta dentro de un 2% de la cantidad de evaporacion) (vease la FIG. 34). Habitualmente, en este sistema, se emplea uno de tipo inundado (FIG. 35) o uno de tipo hnbrido de pelfcula descendente que tiene una seccion superior de tipo de pelfcula descendente y una seccion inferior de tipo inundado (FIG. 36 de la patente de Estados Unidos 6 170 286). Una divulgacion similar a la de la patente de Estados Unidos 6 170 286 puede encontrarse en el documento WO 2013/074749 A1.

En el caso del de tipo inundado, el rendimiento de transferencia de calor se deteriora mientras que la concentracion de aceite aumenta tal como se muestra en la FIG. 37. Por lo tanto, es necesario que la concentracion de aceite sea aproximadamente de 2 % en peso. En un caso de este tipo, es necesario que la concentracion de aceite sea aproximadamente de 0,05 % en peso, lo cual requiere un separador de gas-lfquido grande.

En el de tipo hnbrido de pelfcula descendente, la concentracion de aceite es pequena y se garantiza el rendimiento en la seccion superior de tipo de pelfcula descendente. En el de tipo de pelfcula descendente, cuando la concentracion de aceite se aumente, el rendimiento se deteriorara en gran medida y la condensacion de aceite a un 30 % en peso sera diflcil. Por lo tanto, la condensacion de aceite se realiza en la seccion inferior de tipo inundado. Entonces, un refrigerante lfquido de alta concentracion de aceite se devuelve desde la seccion inundada hasta el compresor.

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Tal como se describio anteriormente, se emplea un procedimiento que usa un separador de aceite grande y uno de tipo inundado o un procedimiento que usa un separador de aceite pequeno y uno de tipo hnbrido de pelmula descendente.

En el evaporador de tipo hnbrido de pelmula descendente, el rendimiento de transferencia de calor de la seccion inundada es aproximadamente la mitad del de tipo de pelmula descendente seccion. Por lo tanto, son necesarias muchas tubenas de transferencia de calor. Ademas, debido a que son necesarias muchas secciones inundadas, la cantidad del refrigerante se vuelve grande.

En vista de lo anterior, un objeto de la presente invencion es proporcionar un intercambiador de calor que pueda reducir la cantidad de carga de refrigerante al tiempo que asegurar buen rendimiento del intercambiador de calor.

Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un intercambiador de calor que acumule aceite refrigerante migrado desde un compresor en un circuito de refrigeracion de un sistema de compresion de vapor y descargue el aceite refrigerante al exterior del evaporador.

Un intercambiador de calor de acuerdo con un aspecto de la presente invencion definido en la primera reivindicacion y que se adapta para usarse en un sistema de compresion de vapor, e incluye una carcasa, una parte de distribucion, un haz de tubos y una parte en depresion. La carcasa tiene un eje central longitudinal que se extiende por lo general paralelo a un plano horizontal. La parte de distribucion esta dispuesta dentro de la carcasa para distribuir un refrigerante. El haz de tubos incluye una pluralidad de tubos de transferencia de calor dispuestos dentro de la carcasa debajo de la parte de distribucion de manera que el refrigerante descargado desde el distribuidor se suministra en el haz de tubos. Los tubos de transferencia de calor se extienden por lo general paralelos al eje central longitudinal de la carcasa. El haz de tubos incluye una region de pelmula descendente dispuesta debajo de la parte de distribucion, una region de acumulacion dispuesta debajo de la region de pelmula descendente, y una region inundada dispuesta debajo de la region de acumulacion en una parte de fondo de la carcasa. La parte en depresion se extiende por lo general paralela al eje central longitudinal de la carcasa bajo al menos uno de los tubos de transferencia de calor en la region de acumulacion para acumular el refrigerante en la misma. La parte en depresion se solapa con al menos parcialmente el al menos uno de los tubos de transferencia de calor en la region de acumulacion cuando se observa a lo largo de una direccion horizontal perpendicular al eje central longitudinal de la carcasa.

Estos y otros objetivos, caractensticas, aspectos y ventajas de la presente invencion resultaran evidentes para los expertos en la tecnica a partir de la siguiente descripcion detallada, la cual, tomada junto con los dibujos adjuntos, divulga modos de realizacion preferidos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Haciendo ahora referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta divulgacion original:

la FIG. 1 es una vista en perspectiva global simplificada de un sistema de compresion de vapor que incluye un intercambiador de calor de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 2 es un diagrama de bloques que ilustra un circuito de refrigeracion del sistema de compresion de vapor que incluye el intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 3 es una vista en perspectiva simplificada del intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 4 es una vista en perspectiva simplificada de una estructura interior del intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 5 es una vista en despiece ordenado de la estructura interior del intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 6 es una vista en seccion transversal longitudinal simplificada del intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion de acuerdo con una lmea de seccion 6-6' en la FIG. 3;

la FIG. 7 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion de acuerdo con una lmea de seccion 7-7' en la FIG. 3;

la FIG. 8 es una vista en seccion transversal ampliada adicional de la parte superior del intercambiador de calor ilustrado en la FIG. 7;

la FIG. 9 es una vista en perspectiva invertida de la estructura deflectora del intercambiador de calor de acuerdo con

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el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 10 es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de tubos de transferencia de calor y una parte en depresion dispuesta en la region X en la FIG. 7 que ilustra un estado en el que el intercambiador de calor esta en uso de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 11 es una vista en seccion transversal ampliada de los tubos de transferencia de calor y una de las secciones en depresion de la parte en depresion de la FIG. 10;

la FIG. 12 es una vista en alzado lateral parcial de los tubos de transferencia de calor y la seccion en depresion de la FIG. 11 tal como se observa en una direccion a lo largo de una flecha 12 en la FIG. 11;

la FIG. 13 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra un ejemplo modificado para una disposicion de un haz de tubos y una parte en depresion de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 14 es una vista en seccion transversal esquematica ampliada de tubos de transferencia de calor y una parte en depresion dispuesta en la region X en la FIG. 13 que ilustra un estado en el que el intercambiador de calor esta en uso de acuerdo con el ejemplo modificado del primer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 15 es una vista en seccion transversal ampliada de los tubos de transferencia de calor y una de las secciones en depresion de la parte en depresion de la FIG. 14;

la FIG. 16 es una vista en alzado lateral parcial de los tubos de transferencia de calor y la seccion en depresion de la FIG. 15 tal como se observa en una direccion a lo largo de una flecha 16 en la FIG. 15;

la FIG. 17 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos y una parte en depresion de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 18 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra un ejemplo modificado para una disposicion de un haz de tubos y una parte en depresion de acuerdo con el segundo modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 19 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos y una parte en depresion de acuerdo con un tercer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 20 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos y una parte en depresion de acuerdo con un cuarto modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 21 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte en depresion de seccion inundada de acuerdo con un quinto modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 22 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra un ejemplo modificado para una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte en depresion de seccion inundada de acuerdo con el quinto modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 23 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte en depresion de seccion inundada de acuerdo con un sexto modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 24 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra un ejemplo modificado para una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte en depresion de seccion inundada de acuerdo con el sexto modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 25 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte en depresion de seccion inundada de acuerdo con un septimo modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 26 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte de grna de acuerdo con un octavo modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 27 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra un ejemplo modificado para una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte de grna de acuerdo con el octavo modo de realizacion de la presente invencion;

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la FIG. 28 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte de gma de acuerdo con un noveno modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 29 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra un ejemplo modificado para una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte de gma de acuerdo con el noveno modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 30 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte de gma de acuerdo con un decimo modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 31 es una vista en seccion transversal simplificada del intercambiador de calor que ilustra una disposicion de un haz de tubos, una parte en depresion y una parte de gma de acuerdo con un decimoprimer modo de realizacion de la presente invencion;

la FIG. 32 es una vista en seccion transversal simplificada de un intercambiador de calor hnbrido convencional (de pelfcula descendente e inundada) que ilustra como se aumenta la concentracion de aceite refrigerante condensando;

la FIG. 33 es un diagrama de circuito simplificado de un ciclo refrigerante convencional en el que se instala un circuito de templado de aceite para devolver el aceite al compresor en este ciclo;

la FIG. 34 es un grafico que ilustra la concentracion de aceite (% en peso) en el eje Y y flujo devuelto/total (%) en el eje X para una pluralidad de suministros de refrigerante en % en peso de aceite;

la FIG. 35 es una vista en seccion transversal simplificada de un evaporador de tipo inundado con porcentajes de concentracion de aceite ilustrados;

la FIG. 36 es una vista en seccion transversal simplificada de un evaporador tnbrido convencional de un ciclo refrigerante convencional con porcentajes de concentracion de aceite ilustrados; y

la FIG. 37 es un grafico que ilustra rendimiento de transferencia de calor como OHTC (kW/m2K) en el eje Y y concentracion de aceite (% en peso) en el eje X para un intercambiador de calor de tipo (FL) inundado y un intercambiador de calor de tipo (FF) de pelfcula descendente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LOS MODOS DE REALIZACION PREFERIDOS

Ahora se explicaran modos de realizacion seleccionados de la presente invencion con referencia a los dibujos. Resultara evidente para los expertos en la tecnica a partir de la presente divulgacion que las siguientes descripciones de los modos de realizacion de la presente invencion se proporcionan con fines unicamente ilustrativos y no con el fin de limitar la invencion tal como se define en las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Haciendo inicialmente referencia a las FIGs. 1 y 2, se explicara un sistema de compresion de vapor que incluye un intercambiador de calor de acuerdo con un primer modo de realizacion. Tal como se observa en la FIG. 1, el sistema de compresion de vapor de acuerdo con el primer modo de realizacion es un enfriador que puede usarse en un sistema de calefaccion, ventilacion y aire acondicionado (HVAC) para acondicionar el aire de grandes edificios y similares. El sistema de compresion de vapor del primer modo de realizacion esta configurado y dispuesto para eliminar calor del lfquido que va a enfriarse (por ejemplo, agua, etileno, etilenglicol, salmuera con cloruro de calcio, etc.) mediante un ciclo de refrigeracion por compresion de vapor.

Tal como muestran las FIGs. 1 y 2, el sistema de compresion de vapor incluye los cuatro componentes principales siguientes: un evaporador 1, un compresor 2, un condensador 3 y un dispositivo de expansion 4.

El evaporador 1 es un intercambiador de calor que elimina calor del lfquido que va a enfriarse (en este ejemplo, agua) que pasa a traves del evaporador 1 para bajar la temperatura del agua a medida que un refrigerante en circulacion se evapora en el evaporador 1. El refrigerante que entra en el evaporador 1 esta en un estado de dos fases gas/lfquido. El refrigerante lfquido se evapora como vapor de refrigerante en el evaporador 1 a medida que absorbe calor del agua.

El vapor de refrigerante a baja presion y a baja temperatura se descarga del evaporador 1 y entra en el compresor 2 mediante succion. En el compresor 2, el vapor de refrigerante se comprime para dar vapor a mayor presion y mayor temperatura. El compresor 2 puede ser cualquier tipo de compresor convencional, por ejemplo, compresor centnfugo, compresor de espiral, compresor alternante, compresor de tornillo, etc.

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Despues, el vapor de refrigerante a alta temperatura y a alta tension entra al condensador 3, que es otro intercambiador de calor que elimina calor del vapor de refrigerante haciendo que se condense de estado gaseoso a estado lfquido. El condensador 3 puede ser un condensador de tipo enfriado por aire, de tipo enfriado por agua, o cualquier tipo de condensador adecuado. El calor aumenta la temperatura del agua o aire de enfriamiento que pasa a traves del condensador 3, y el calor se expulsa al exterior del sistema al transportarse por el agua o aire de enfriamiento.

El refrigerante lfquido condensado entra entonces a traves del dispositivo de expansion 4 donde el refrigerante experimenta una reduccion brusca de presion. El dispositivo de expansion 4 puede ser tan simple como una placa con orificios o tan complicado como una valvula de expansion termica de modulacion electronica. La reduccion brusca de presion da como resultado una evaporacion parcial del refrigerante lfquido, y por lo tanto, el refrigerante que entra en el evaporador 1 esta en un estado de dos fases gas/lfquido.

Algunos ejemplos de refrigerantes usados en el sistema de compresion de vapor son refrigerantes a base de hidrofluorocarbono (HFC), por ejemplo, R-410A, R-407C, y R-134a, hidrofluoro-olefina (HFO), refrigerante a base de HFC insaturado, por ejemplo, R-1234ze, y R-1234yf, refrigerantes naturales, por ejemplo, R-717 y R-718, o cualquier otro tipo de refrigerante adecuado.

El sistema de compresion de vapor incluye una unidad 5 de control que esta acoplada de manera operativa a un mecanismo accionador del compresor 2 para controlar el funcionamiento del sistema de compresion de vapor.

Resultara evidente para los expertos en la tecnica a partir de esta divulgacion que puede usarse un compresor, un condensador y un dispositivo de expansion convencionales, respectivamente, como el compresor 2, el condensador 3 y el dispositivo de expansion 4 para llevar a cabo la presente invencion. En otras palabras, el compresor 2, el condensador 3 y el dispositivo de expansion 4 son componentes convencionales que se conocen bien en la tecnica. Dado que el compresor 2, el condensador 3 y el dispositivo de expansion 4 se conocen bien en la tecnica, estas estructuras no se analizaran o ilustraran en detalle en el presente documento. El sistema de compresion de vapor puede incluir una pluralidad de evaporadores 1, compresores 2 y/o condensadores 3.

Haciendo ahora referencia a las FIGs. 3 a 5, se explicara la estructura detallada del evaporador 1, que es el intercambiador de calor de acuerdo con el primer modo de realizacion. Tal como muestran las FIGs. 3 y 6, el evaporador 1 incluye una carcasa 10 que tiene una forma por lo general cilmdrica con un eje C central longitudinal (FIG. 6) que se extiende por lo general en direccion horizontal. La carcasa 10 incluye un elemento 13 de cabezal de conexion que define una camara 13a de agua de entrada y una camara 13b de agua de salida, y un elemento 14 de cabezal de retorno que define una camara 14a de agua. El elemento 13 de cabezal de conexion y el elemento 14 de cabezal de retorno estan acoplados de manera fija a los extremos longitudinales de un cuerpo cilmdrico de la carcasa 10. La camara 13a de agua de entrada y la camara 13b de agua de salida estan divididas por un deflector 13c de agua. El elemento 13 de cabezal de conexion incluye una tubena 15 de entrada de agua a traves de la cual entra agua en la carcasa 10 y una tubena 16 de salida de agua a traves de la cual se descarga agua de la carcasa 10. Tal como muestran las FIGs. 3 y 6, la carcasa 10 incluye ademas una tubena 11 de entrada de refrigerante y una tubena 12 de salida de refrigerante. La tubena 11 de entrada de refrigerante esta en conexion de fluido con el dispositivo de expansion 4 mediante un conducto 6 de suministro (FIG. 7) para introducir refrigerante en dos fases en la carcasa 10. El dispositivo de expansion 4 puede acoplarse directamente a la tubena 11 de entrada de refrigerante. El componente lfquido en el refrigerante en dos fases hierve y/o se evapora en el evaporador 1 y atraviesa un cambio de fase de lfquido a vapor a medida que absorbe calor del agua que pasa a traves del evaporador 1. El vapor de refrigerante se conduce desde la tubena 12 de salida de refrigerante al compresor 2 mediante succion.

La FIG. 4 es una vista en perspectiva simplificada que ilustra una estructura interior alojada en la carcasa 10. La FIG. 5 es una vista en despiece ordenado de la estructura interior mostrada en la FIG. 4. Tal como muestran las FIGs. 4 y 5, el evaporador 1 incluye basicamente una parte 20 de distribucion, un haz de tubos 30, y una parte 40 en depresion. El evaporador 1 incluye preferentemente ademas una estructura 50 deflectora tal como muestra la FIG. 7 aunque la ilustracion del elemento 50 deflector se omite en las FIGs. 4-6 por motivos de brevedad. Las FIGs. 4-6 ilustran ademas una parte de grna, que se incorpora en alguno de los ultimos modos de realizacion por motivos de conveniencia, incluso aunque la parte de grna sea opcional y no sea parte de este modo de realizacion.

La parte 20 de distribucion esta configurada y dispuesta tanto para servir de separador de gas-lfquido como de distribuidor de refrigerante. Tal como muestra la FIG. 5, la parte 20 de distribucion incluye una parte 21 de tubena de entrada, una primera parte 22 de bandeja y una pluralidad de segundas partes 23 de bandeja.

Tal como muestra la FIG. 6, la parte 21 de tubena de entrada se extiende por lo general en paralelo al eje C central longitudinal de la carcasa 10. La parte 21 de tubena de entrada esta en conexion de fluido con la tubena 11 de entrada de refrigerante de la carcasa 10 de modo que el refrigerante en dos fases se introduce en la parte 21 de tubena de entrada mediante la tubena 11 de entrada de refrigerante. La parte 21 de tubena de entrada tiene una configuracion en seccion transversal rectangular. La primera parte 22 de bandeja tiene una estructura que coincide

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con la parte 21 de tubena de entrada para formar parte de la forma en seccion transversal rectangular de la parte 21 de tubena de entrada.

La parte 21 de tubena de entrada esta en conexion de fluido con la tubena 11 de entrada de refrigerante de la carcasa 10 de manera que el refrigerante de dos fases se introduce en la parte 21 de tubena de entrada a traves de la tubena 11 de entrada de refrigerante. La parte 21 de tubena de entrada incluye preferentemente un primer elemento 21a en forma de U invertida (de suministro) y un segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) que estan unidos a la primera parte 22 de bandeja. El primer elemento 21a en forma de U invertida (de suministro) esta formado por un material de lamina/placa de metal ngido, que evita que refrigerante lfquido y gas pase dentro de la depresion. Por otra parte, el segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) esta formado preferentemente de un material (de tamiz) de malla de metal ngido, que permite que refrigerante lfquido y gas pase dentro de la depresion. Los elementos 21a y 21b en forma de U invertida primero y segundo son elementos independientes (aun cuando se ilustran juntos en las FIGs. 4-5), que estan unidos al centro longitudinal de la primera parte 22 de bandeja.

En referencia a las FIGs. 5-8, la primera parte 22 de bandeja incluye un par de pestanas 22a que se extienden longitudinalmente que se extienden hacia arriba desde una superficie de fondo de la misma para formar un canal 22b longitudinal central a lo largo de una direccion paralela al eje C central longitudinal. Las pestanas 22a pueden estar formadas de manera solidaria con la primera parte 22 de bandeja, pueden ser pestanas independientes que estan fijadas a la primera parte 22 de bandeja (por ejemplo, mediante soldadura), o pueden ser partes de un canal en forma de U que esta unido a la superficie de fondo de la primera parte 22 de bandeja. En cualquier caso, el canal 22b longitudinal central esta preferentemente libre de aberturas. Sin embargo las zonas en lados laterales opuestos de las pestanas 22a tienen orificios 22c formados en las mismas para que pase refrigerante a la segunda parte 23 de bandeja. En el modo de realizacion ilustrado, debido a que el segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) esta formado preferentemente de una malla de metal ngido, las pestanas 22a se extienden preferentemente hasta una altura predeterminada de manera que refrigerante lfquido dispuesto en el canal 22b fluira por encima de las pestanas 22a hasta superar la altura predeterminada.

De forma alternativa, el segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) pude estar formado por metal de lamina/placa solida, pero con orificios formados en la misma para permitir que refrigerante lfquido y/o gas pase dentro de la depresion. En un caso de este tipo, los orificios deben estar dispuestos a la altura predeterminada. Ademas, en un caso de este tipo, no es necesario que la altura de las pestanas 22a determine cuando fluye refrigerante lfquido fuera del segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion), y por lo tanto, es posible hacer las pestanas 22a mas cortas, si se desea (es decir, porque la altura de los orificios en el segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) determinara a que altura de refrigerante lfquido fluira a traves de los orificios).

No existen orificios formados dentro del canal 22b pero existen orificios formados en las zonas en ambos lados laterales del canal 22b. Los elementos 21a y 21b en forma de U invertida primero y segundo se dimensionan/conforman preferentemente para tener extremos libres de los mismos alojados en el canal 22b longitudinal para formar una estructura de tubo en seccion transversal rectangular junto con las pestanas 22a y la superficie de fondo de la primera parte 22 de bandeja. Los elementos 21a y 21b en forma de U invertida primero y segundo estan unidos a las pestanas o al fondo de la primera bandeja 22 mediante soldadura, mediante elementos de fijacion tales como tuerca/perno o cualquier otra tecnica de union adecuada. En el modo de realizacion ilustrado, se usa soldadura para unir los elementos 21a y 21b en forma de U invertida primero y segundo a la primera parte 22 de bandeja.

Haciendo referencia aun a las FIGs. 5-8, un tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) mas grande adicional esta unido por encima del segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) en una relacion separada. Espedficamente, una pluralidad de pernos 25 extendidos hacia arriba a traves del segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) y estan unidos al mismo usando tuercas. Las tuercas actuan como separadores para montar el tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) por encima del elemento 21b. El tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) es lateralmente mas ancho que el segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion) y tiene una altura aproximadamente igual o un poco mas pequena. Sin embargo, las tuercas que actuan como separadores son relativamente finas de manera que los extremos libres del tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) sobresalen hacia abajo por debajo de los bordes superiores de las pestanas 22a y estan dispuestas por encima del fondo de la primera bandeja 22, tal como se observa del mejor modo en la FIG. 8. Los extremos libres de los pernos 25 Ademas se extienden a traves del tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion), y se usan tuercas adicionales para fijar el tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) al segundo elemento 21b en forma de U invertida (de distribucion). Estas tuercas adicionales actuan ademas como separadores para separar la estructura 50 deflectora hacia arriba desde el tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion).

El tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) impide el flujo de vapor refrigerante a traves del mismo. Cuando el refrigerante en dos fases se descarga del primer elemento 21a en forma de U invertida de la parte 21 de tubena de entrada, el componente lfquido del refrigerante en dos fases descargado es recibido por la primera

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parte 22 de bandeja. Por otro lado, el componente de vapor del refrigerante en dos fases fluye hacia arriba e impacta contra la estructura 50 deflectora mostrada, de modo que las gotitas de lfquido arrastradas en el vapor son capturadas por la estructura 50 deflectora y se reduce el flujo de refrigerante gaseoso de la estructura 50 deflectora directamente a la tubena 12 de salida.

Tal como muestran las FIGs. 5 y 7, la primera parte 22 de bandeja tiene una pluralidad de primeras pestanas 22c de descarga desde las que el refrigerante lfquido acumulado en las mismas se descarga hacia abajo. El refrigerante lfquido descargado desde las primeras pestanas 22c de descarga de la primera parte 22 de bandeja es recibido por una de las segundas partes 23 de bandeja dispuestas debajo de la primera parte 22 de bandeja.

Tal como muestran las FIGs. 5 y 6, la parte 20 de distribucion del primer modo de realizacion incluye tres segundas partes 23 de bandeja identicas. Las segundas partes 23 de bandeja estan alineadas una junto a otra a lo largo del eje C central longitudinal de la carcasa 10. Tal como muestra la FIG. 6, una longitud longitudinal global de las tres segundas partes 23 de bandeja es sustancialmente la misma que la longitud longitudinal de la primera parte 22 de bandeja tal como muestra la FIG. 6. Se fija una anchura transversal de la segunda parte 23 de bandeja para ser mayor que una anchura transversal de la primera parte 22 de bandeja de modo que la segunda parte 23 de bandeja se extiende sustancialmente sobre la anchura total del haz de tubos 30 tal como muestra la FIG. 7. Las segundas partes 23 de bandeja estan dispuestas de modo que el refrigerante lfquido acumulado en las segundas partes 23 de bandeja no se comunica entre las segundas partes 23 de bandeja. Tal como muestran las FIGs. 5 y 7, cada una de las segundas partes 23 de bandeja tiene una pluralidad de segundas pestanas 23a de descarga desde las que el refrigerante lfquido se descarga hacia abajo hacia el haz de tubos 30. Espedficamente, las segundas partes 23 de bandeja tienen preferentemente un mayor numero de ranuras 23a que las ranuras 22c de la primera parte 22 de bandeja. Sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que la estructura y configuracion de la parte 20 de distribucion es simplemente un ejemplo preferible y que las reivindicaciones no se limitan a la estructura particular de la parte 20 de distribucion divulgada en el presente documento.

En referencia a las FIGs. 4-9, la estructura 50 deflectora incluye basicamente un elemento 52 de cubierta, un primer elemento 54 deflector, un segundo elemento 56 deflector y un tercer elemento 58 deflector que estan fijados entre sf mediante soldadura o cualquier tecnica de union adecuada. El elemento 52 de cubierta es la parte mas superior del deflector. El tercer elemento 58 deflector esta inmediatamente bajo el elemento 52 de cubierta. El segundo elemento 56 deflector esta inmediatamente debajo del tercer elemento 58 deflector. El primer elemento 54 deflector esta inmediatamente debajo del segundo elemento 56 deflector. Cada uno de los elementos 54, 56 y 58 deflectores primero, segundo y tercero estan formados como elementos en forma de U invertida a partir de un material de lamina/placa de metal. Los tramos de los elementos 54, 56 y 58 deflectores primero, segundo y tercero tienen muescas formadas de manera alternante linealmente separadas tal como se observa del mejor modo en la FIG. 9. Espedficamente, el tercer elemento 58 deflector incluye una pluralidad de secciones 58a de patilla en forma de placa longitudinalmente separadas que estan longitudinalmente alineadas con las secciones 54a de patilla en forma de placa longitudinalmente separadas del primer elemento 54 deflector. El segundo elemento 56 deflector incluye una pluralidad de secciones 56b de patilla en forma de placa longitudinalmente separadas longitudinalmente dispuestas en las distancias de separacion entre las secciones 54a y 58a de patilla. Esta disposicion de las secciones 54a, 56b y 58a de patilla forman una trayectoria serpenteante (en las distancias de separacion) para el flujo de refrigerante gaseoso, para chocar con el flujo de refrigerante gaseoso, pero para permitir al refrigerante gaseoso fluir hasta cierto punto a traves de los elementos 54, 56 y 58 deflectores.

Tal como se observa del mejor modo en las FIGs. 8-9, el elemento 52 de cubierta incluye una parte 80 central y un par de partes 82 de lado laterales. Las partes 82 de lado laterales son identicas entre sf, excepto porque son imagenes especulares una de otra. Los elementos 54, 56 y 58 deflectores primero, segundo y tercero estan unidos a la parte 80 central de manera que las secciones 54a, 56b y 58a de patilla sobresalen hacia abajo desde la parte 80 central en la posicion montada mostrada en la FIG. 8. La parte 80 central y los elementos 54, 56 y 58 deflectores primero, segundo y tercero tienen aberturas formadas en los mismos para alojar los pernos 25. Las tuercas usadas para asegurar el tercer elemento 24 en forma de U invertida (de distribucion) separan la estructura 50 deflectora hacia arriba poniendo en contacto el primer elemento 54 deflector. Entonces, se unen tuercas a los extremos libres de los pernos 25 para asegurar la estructura 50 deflectora de manera que la parte 80 central esta situada por encima de la parte 20 de distribucion. La parte 20 de distribucion puede denominarse ademas un conjunto de distribucion de refrigerante. La parte 80 central forma una parte de union del elemento 52 de cubierta unido a un extremo superior del conjunto de distribucion de refrigerante.

La parte 80 central es una parte de forma plana. Las partes 82 de lado laterales se extienden lateralmente desde extremos laterales de la parte 80 central. Mas espedficamente, las partes 82 de lado laterales se extienden lateralmente hacia fuera y hacia abajo desde una posicion por encima del conjunto 20 de distribucion de refrigerante, tal como se observa a lo largo del eje C central longitudinal. Cada parte 82 de lado lateral incluye una seccion 82a inclinada, una seccion 82b vertical y una seccion 82c de pestana. Cada parte 82 de lado lateral tiene un extremo libre formado en un extremo de fondo de la seccion 82b vertical que esta dispuesta ademas desde un plano V vertical que pasa a traves del eje C central longitudinal del conjunto 20 de distribucion de refrigerante, tal como se observa a lo largo del eje C central longitudinal, y mas abajo que un borde superior del extremo lateral mas exterior del conjunto 20 de distribucion de refrigerante (un borde superior de los extremos laterales de las segundas 23

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bandejas), tal como se ve a lo largo del eje C central longitudinal, tal como se observa en la FIG. 8.

El conjunto 20 de distribucion de refrigerante tiene un par de extremos laterales mas externos, formados en los extremos laterales de las segundas partes 23 de bandeja. El borde superior de las partes 23 de bandeja forma bordes superiores de los extremos lateralmente mas externos del conjunto 20 de distribucion de refrigerante. En el modo de realizacion ilustrado, el par de partes 82 de lado laterales se extiende lateralmente hacia fuera y hacia abajo desde posiciones por encima del conjunto 20 de distribucion de refrigerante de manera que sus extremos libres estan dispuestos para ponerse en contacto con placas 32 verticales (es decir, a una posicion vertical que corresponde al fondo de las segundas 23 bandejas). Las placas 32 verticales se comentan con mas detalle a continuacion. Sin embargo, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que los extremos libres de las partes 82 de lado laterales pueden estar separados hacia arriba de las placas 32 verticales. En el modo de realizacion ilustrado, las secciones 82c de pestana se extienden perpendicularmente relativas a las secciones 82a inclinadas hacia el conjunto 20 de distribucion de refrigerante, y estan aproximadamente separadas de manera igual de la parte 80 central y las secciones 82b verticales.

Las gotitas de lfquido capturadas mediante la estructura 50 deflectora se grnan hacia las partes 22 y 23 de bandeja primera y/o segunda. El componente de vapor fluye lateralmente a traves de los elementos 54, 56 y 58 deflectores primero, segundo y tercero, hacia abajo a lo largo de las partes 82 de lado laterales y entonces cambia su direccion hacia arriba hacia la tubena 12 de salida en los extremos libres de las partes 82 de lado laterales. El vapor de refrigerante se descarga hacia el compresor 2 a traves de la tubena 12 de salida. Debido a que la estructura de la estructura 50 deflectora (es decir, el elemento 52 de cubierta), la velocidad de vapor de refrigerante alrededor del extremo libre de las partes 82 de lado laterales es de aproximadamente 0,7 m/s en comparacion a la de aproximadamente 1,0 m/s con un elemento deflector convencional. El lfquido que esta en este intervalo de velocidad de 0,7 m/s no esta acompanado por gas, y por lo tanto, casi todo cae hacia abajo. Por lo tanto, se introducira diffcilmente cualquier refrigerante lfquido en la tubena de refrigerante de gas. La estructura 50 deflectora (por ejemplo el elemento 52 de cubierta) puede mejorar el rendimiento independientemente de la estructura de la unidad de transferencia de calor (haz de tubos 30).

El haz de tubos 30 se dispone debajo de la parte 20 de distribucion de modo que el refrigerante lfquido descargado de la parte 20 de distribucion se suministra sobre el haz de tubos 30. El haz de tubos 30 incluye una pluralidad de tubos 31 de transferencia de calor que se extienden por lo general en paralelo al eje C central longitudinal de la carcasa 10 tal como muestra la FIG. 6. Los tubos 31 de transferencia de calor estan hechos de materiales que tienen alta conductividad termica, tales como metal. Los tubos 31 de transferencia de calor estan preferentemente dotados de ranuras internas y externas para promover de manera adicional el intercambio de calor entre el refrigerante y el agua que fluye dentro de los tubos 31 de transferencia de calor. Dichos tubos de transferencia de calor que incluyen las ranuras interna y externa se conocen bien en la tecnica. Por ejemplo, pueden usarse los tubos Thermoexel-E de Hitachi Cable Ltd. como tubos 31 de transferencia de calor de este modo de realizacion. Tal como muestra la FIG. 5, los tubos 31 de transferencia de calor se soportan en una pluralidad placas 32 de soporte que se extienden en vertical, que estan acopladas de manera fija a la carcasa 10.

En este modo de realizacion, el haz de tubos 30 se dispone para formar un sistema de dos pases, en el que los tubos 31 de transferencia de calor se dividen en un grupo de lmea de suministro dispuesto en una parte inferior del haz de tubos 30, y un grupo de lmea de retorno dispuesto en una parte superior del haz de tubos 30. Tal como muestra la FIG. 6, los extremos de entrada de los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de suministro estan en conexion de fluido con la tubena 15 de entrada de agua mediante la camara 13a de agua de entrada del elemento 13 de cabezal de conexion de modo que el agua que entra en el evaporador 1 se distribuye a los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de suministro. Los extremos de salida de los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de suministro y los extremos de entrada de los tubos 31 de transferencia de calor de los tubos de lmea de retorno estan en comunicacion de fluido con una camara 14a de agua del elemento 14 de cabezal de retorno. Por lo tanto, el agua que fluye dentro los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de suministro se descarga en la camara 14a de agua, y se redistribuye a los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de retorno. Los extremos de salida de los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de retorno estan en comunicacion de fluido con la tubena 16 de salida de agua mediante la camara 13b de agua de salida del elemento 13 de cabezal de conexion. Por lo tanto, el agua que fluye dentro los tubos 31 de transferencia de calor en el grupo de lmea de retorno sale del evaporador 1 a traves de la tubena 16 de salida de agua. En un evaporador de dos pases tfpico, la temperatura del agua que entra en la tubena 15 de entrada de agua puede ser de aproximadamente 54 grados F (aproximadamente 12°C), y el agua se enfna hasta aproximadamente 44 grados F (aproximadamente 7°C) cuando sale de la tubena 16 de salida de agua. A pesar de que, en este modo de realizacion, el evaporador 1 se dispone para formar un sistema de dos pases en el que el agua entra y sale por el mismo lado del evaporador 1, resultara evidente para los expertos en la tecnica a partir de esta divulgacion que puede usarse otro sistema convencional tal como un sistema de un pase o de tres pases. Ademas, en el sistema de dos pases, el grupo de lmea de retorno puede disponerse debajo o junto al grupo de lmea de suministro en lugar de en la disposicion ilustrada en el presente documento.

La disposicion detallada para un mecanismo de transferencia de calor del evaporador 1 de acuerdo con el primer modo de realizacion se explicara en referencia a la FIG. 7. La FIG. 7 es una vista en seccion transversal simplificada

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del evaporador 1 de acuerdo con una lmea de seccion 7-7' en la FIG. 3.

Tal como se describio anteriormente, el refrigerante en un estado de dos fases se suministra a traves del conducto 6 de suministro a la parte 21 de tubena de entrada de la parte 20 de distribucion mediante la tubena 11 de entrada. En la FIG. 7, se ilustra esquematicamente el flujo de refrigerante en el circuito de refrigeracion, y la tubena 11 de entrada se omite por motivos de brevedad. El componente de vapor del refrigerante suministrado a la parte 20 de distribucion se separa del componente lfquido en la primera parte 22 de bandeja de la parte 20 de distribucion y sale del evaporador 1 a traves de la tubena 12 de salida. Por otro lado, el componente lfquido del refrigerante en dos fases se acumula en la primera parte 22 de bandeja y despues en las segundas partes 23 de bandeja, y se descarga de las pestanas 23a de descarga de la segunda parte 23 de bandeja hacia abajo hacia el haz de tubos 30.

Tal como muestra la FIG. 7, el haz de tubos 30 incluye una region FF de pelfcula descendente, una region A de acumulacion y una region FL inundada. Los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente estan configurados y dispuestos para realizar evaporacion de pelfcula descendente del refrigerante lfquido. Mas espedficamente, los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente estan dispuestos de modo que el refrigerante lfquido descargado de la parte 20 de distribucion forma una capa (o una pelfcula) a lo largo de una pared externa de cada uno de los tubos 31 de transferencia de calor, donde el refrigerante ifquido se evapora como vapor de refrigerante a medida que absorbe calor del agua que fluye dentro los tubos 31 de transferencia de calor. Tal como muestra la FIG. 7, los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente estan dispuestos en una pluralidad de columnas verticales que se extienden paralelas entre sf cuando se observan en una direccion paralela al eje C central longitudinal de la carcasa 10 (tal como muestra la FIG. 7). Por lo tanto, el refrigerante desciende hacia abajo desde un tubo de transferencia de calor hasta otro debido a la fuerza de la gravedad en cada una de las columnas de los tubos 31 de transferencia de calor. Las columnas de los tubos

31 de transferencia de calor se disponen con respecto a las segundas pestanas 23a de descarga de la segunda parte 23 de bandeja de modo que el refrigerante lfquido descargado de las segundas pestanas 23a de descarga se deposita sobre el mas superior de los tubos 31 de transferencia de calor en cada una de las columnas. En el modo de realizacion ilustrado, las columnas de los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente estan dispuestas en un patron escalonado tal como muestra la FIG. 7. Un paso vertical entre dos tubos adyacentes de los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente es sustancialmente constante. Asimismo, un paso horizontal entre dos columnas adyacentes de las columnas de los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente es sustancialmente constante.

El refrigerante lfquido que no se evaporo en la region FF de pelfcula descendente continua cayendo hacia abajo por fuerza de la gravedad en la region A de acumulacion, en la que la parte 40 en depresion se proporciona tal como se muestra en la FIG. 7. La parte 40 en depresion esta configurada y dispuesta para acumular el refrigerante lfquido que fluye desde arriba de manera que los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion estan sumergidos al menos parcialmente en el refrigerante lfquido que se acumula en la parte 40 en depresion. En el ejemplo mostrado en la FIG. 7, la parte 40 en depresion se proporciona para dos filas de los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion.

Tal como se muestra en la FIG. 7, la parte 40 en depresion incluye dos primeras secciones 41 en depresion y tres segundas secciones 42 en depresion. Tal como se observa en la FIG. 6, las primeras secciones 41 en depresion y las segundas secciones 42 en depresion se extienden por lo general paralelas al eje C central longitudinal de la carcasa 10 a lo largo de una longitud longitudinal que es sustancialmente la misma que una longitud longitudinal de los tubos 31 de transferencia de calor. Las primeras secciones 41 en depresion y las segundas secciones 42 en depresion de la parte 40 en depresion estan separadas de una superficie interior de la carcasa 10 cuando se observa a lo largo del eje C central longitudinal tal como se observa en la FIG. 7. Las primeras secciones 41 en depresion y las segundas secciones 42 en depresion pueden estar fabricadas de variedad de materiales tales como metal, aleacion, resina, etc. En este modo de realizacion, las primeras secciones 41 en depresion y las segundas secciones 42 en depresion estan fabricadas de material metalico, tal como una placa de acero (lamina de acero). Las primeras secciones 41 en depresion y las segundas secciones 42 en depresion se soportan mediante las placas

32 de soporte. Las placas 32 de soporte incluyen aberturas (no mostradas) dispuestas en posiciones que corresponden a una region interna de las primeras secciones 41 en depresion de manera que todos los segmentos de cada una de las secciones 41 en depresion estan en comunicacion en fluido a lo largo de la longitud longitudinal de las primeras secciones 41 en depresion. Por lo tanto, el refrigerante lfquido acumulado en la primera seccion 41 en depresion se comunica en fluido a traves de las aberturas en las placas 32 de soporte a lo largo de la longitud longitudinal de las secciones 41 en depresion. Asimismo, se proporcionan aberturas (no mostradas) en las placas 32 de soporte en posiciones que corresponden a una region interna de cada una de las segundas secciones 42 en depresion de manera que todos los segmentos de la segunda seccion 42 en depresion estan en comunicacion en fluido a lo largo de la longitud longitudinal de la segunda seccion 42 en depresion. Por lo tanto, el refrigerante lfquido acumulado en las secciones 42 en depresion se comunica en fluido a traves de las aberturas en las placas 32 de soporte a lo largo de la longitud longitudinal de las segundas secciones 42 en depresion.

Tal como se muestra en la FIG. 7, las primeras secciones 41 en depresion estan dispuestas debajo de la fila mas inferior de los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion mientras que las segundas secciones 42 en depresion estan dispuestas debajo de la segunda fila mas inferior de los tubos 31 de transferencia

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de calor en la region A de acumulacion. Tal como se muestra en la FIG. 7, la segunda fila mas inferior de los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion esta dividida en tres grupos, y cada una de las segundas secciones 42 en depresion esta dispuesta respectivamente debajo de cada uno de los tres grupos. Se forma una distancia de separacion entre las segundas secciones 42 en depresion para permitir un desbordamiento del refrigerante lfquido desde las segundas secciones 42 en depresion hacia las primeras secciones 41 en depresion.

En este modo de realizacion, los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion estan dispuestas de manera que uno del mas exterior de los tubos 31 de transferencia de calor en cada fila de la region A de acumulacion esta dispuesto hacia fuera de una columna mas exterior de los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente en cada lado del haz de tubos 30 tal como se muestra en la FIG. 7. Debido a que el flujo de refrigerante lfquido tiende a ensancharse hacia fuera a medida que avanza hacia la region inferior del haz de tubos 30 debido al flujo de vapor dentro de la carcasa 10, se prefiere proporcionar al menos un tubo de transferencia de calor en cada fila de la region A de acumulacion, que esta dispuesto hacia fuera de la columna mas exterior de los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente tal como se muestra en la FIG. 7.

Las primeras secciones 41 en depresion son menos y mas anchas que las segundas secciones 42 en depresion. Cada una de las secciones 41 en depresion incluye una parte 41a de pared de fondo y un par de partes 41b de pared laterales. De manera similar, cada una de las secciones 42 en depresion incluye una parte 42a de pared de fondo y un par de partes 42b de pared laterales. Las partes 41b y 42b de pared laterales tienen diferentes alturas dependiendo de su ubicacion. Las partes 41b y 42b de pared laterales de las respectivas secciones en depresion son imagenes especulares una de otra, excepto para sus alturas en ubicaciones determinadas. Aparte de tener diferentes alturas (en algunos casos) y de ser imagenes especulares una de otra, las partes 41b y 42b de pared laterales son identicas entre sf, y por lo tanto se les dara los mismos numeros de referencia, por motivos de conveniencia.

En este modo de realizacion, los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion estan dispuestos en dos filas horizontales cuando se observa a lo largo del eje C central longitudinal de la carcasa 10. La parte 40 en depresion incluye una pluralidad de secciones 41 y 42 en depresion dispuestas debajo de las filas horizontales en un numero de hileras (por ejemplo, dos en este modo de realizacion) que corresponden a un numero de las filas horizontales de los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion tal como se observa a lo largo del eje C central longitudinal. Dos de las partes 41b de pared lateral en la primera hilera (inferior) forman extremos laterales mas externos de la primera hilera (inferior) y un numero restante de las partes 41b de pared laterales forman partes de pared laterales internas de la primera hilera (inferior). Cualquiera de las partes 41b de pared laterales internas de la primera hilera (inferior) tiene alturas verticales mas pequenas que las dos de las partes 41b de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la primera hilera (inferior). De manera similar, dos de las partes 42b de pared lateral en la segunda hilera (superior) forman extremos laterales mas externos de la segunda hilera (superior) y un numero restante de las partes 42b de pared laterales forman partes de pared laterales internas de la segunda hilera (superior). Cualquiera de las partes 42b de pared laterales internas de la segunda hilera (superior) tiene alturas verticales mas pequenas que las dos de las partes 42b de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la segunda hilera (superior). Esta disposicion puede entenderse mejor a partir de las FIGs. 7 y 10-12.

Por lo tanto, dos de las partes 41b/42b de pared laterales de las secciones 41/42 en depresion en cada hilera forman extremos laterales mas externos de la hilera y un numero restante de las partes 41b/42b de pared laterales forman partes de pared lateral internas de la hilera, y cualquiera de las partes 41b/42b de pared laterales internas de cada hilera tiene alturas verticales mas pequenas que las dos de las partes 41b/42b de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la hilera. Las partes 41b/42b de pared laterales internas de cada hilera extendidas verticalmente hacia arriba desde las partes 41a/42b de pared de fondo hasta posiciones que se solapan con al menos un 50% de los tubos 31 de transferencia de calor en la fila horizontal por encima de la hilera. En el modo de realizacion ilustrado un 50% de los tubos 31 de transferencia de calor en la hilera se solapan mediante las partes 41b/42b de pared laterales internas. Las partes 41b/42b de pared laterales externas superponen verticalmente con aproximadamente un 100% de los tubos de transferencia de calor en la hilera. Por lo tanto refrigerante lfquido que se desborda de cada hilera fluira por encima de las partes 41b/42b de pared laterales internas, y no por encima de las dos de las partes 41b/42b de pared laterales que forman extremos laterales mas externos de la hilera.

En el modo de realizacion ilustrado, los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion estan dispuestos en dos filas horizontales cuando se observa a lo largo del eje C central longitudinal de la carcasa 10, y la parte 40 en depresion se extiende de manera continua lateralmente bajo los tubos 31 de transferencia de calor dispuesta en la region A de acumulacion. En este modo de realizacion D1 representa una distancia de solape (altura) de las partes 41b/42b de pared laterales internas, mientras que D2 representa una distancia de solape (altura) de las partes 41b/42b de pared laterales mas externas. Preferentemente D1/D2 > 0,5 tal como se menciono anteriormente (por ejemplo 0,5 en el modo de realizacion ilustrado).

La FIG. 10 muestra una vista en seccion transversal ampliada de la region X en la FIG. 7 que ilustra

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esquematicamente un estado en el que el evaporador 1 esta en uso bajo condiciones normales. Agua que fluye al interior de los tubos 31 de transferencia de calor no se ilustra en la FIG. 8 por motivos de brevedad. Tal como se muestra en la FIG. 10, el refrigerante lfquido forma pelfculas a lo largo de las superficies exteriores de los tubos 31 de transferencia de calor en la region FF de pelfcula descendente y parte del refrigerante lfquido se evapora como el vapor de refrigerante. Por lo tanto, una cantidad del refrigerante lfquido que cae a lo largo de los tubos 31 de transferencia de calor disminuye a medida que avanza hacia la region inferior del haz de tubos 30 mientras que el refrigerante lfquido se evapora como el vapor de refrigerante. Ademas, si la distribucion del refrigerante lfquido desde la parte 20 de distribucion no es posible, existe mas posibilidad de formacion de pequenas extensiones secas en los tubos 31 de transferencia de calor dispuestos en una region inferior del haz de tubos 30, lo cual es perjudicial para la transferencia de calor. Por lo tanto, en este modo de realizacion de la presente invencion, la parte 40 en depresion se proporciona en la region A de acumulacion, que esta dispuesta en la region inferior del haz de tubos 30, para acumular el refrigerante lfquido que fluye desde arriba y para redistribuir el refrigerante acumulado a lo largo de la direccion longitudinal de la carcasa C. Por lo tanto, todos los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion estan sumergidos al menos parcialmente en el refrigerante lfquido recogido en la parte 40 en depresion de acuerdo con el primer modo de realizacion. Por lo tanto, la formacion de una pequena extension seca en la region inferior del haz de tubos 30 puede evitarse, y puede garantizarse buena eficiencia de transferencia de calor del evaporador 1.

Por ejemplo, tal como se muestra en la FIG. 8, si los tubos 31 de transferencia de calor senalados por “1” reciben un poco de refrigerante, los tubos 31 de transferencia de calor senalados por “2”, que estan dispuestos inmediatamente debajo de los senalados por “1” recibiran el refrigerante lfquido desde arriba. Sin embargo, el refrigerante lfquido se acumula en las segundas secciones 42 en depresion como el refrigerante lfquido fluye a lo largo de los otros tubos 31 de transferencia de calor. Por lo tanto, los tubos 31 de transferencia de calor inmediatamente por encima de las segundas secciones 42 en depresion estan sumergidos al menos parcialmente en el refrigerante lfquido acumulado en las segundas secciones 42 en depresion. Ademas, incluso cuando los tubos 31 de transferencia de calor estan sumergidos solo parcialmente en el refrigerante lfquido acumulado en la segunda seccion 42 en depresion (es decir, una parte de cada uno de los tubos 31 de transferencia de calor esta expuesta), el refrigerante lfquido acumulado en las secciones 42 en depresion sube a lo largo de superficies expuestas de las paredes exteriores de los tubos 31 de transferencia de calor tal como se indica mediante las flechas mostradas en la FIG. 10 debido a efecto capilar. Por lo tanto, el refrigerante lfquido acumulado en las segundas secciones 42 en depresion hierve y/o se evapora al tiempo que absorbe calor del agua que pasa a traves de los tubos 31 de transferencia de calor. Ademas, las segundas secciones 42 en depresion estan disenadas para permitir el desbordamiento de refrigerante lfquido de las segundas secciones 42 en depresion en la primera seccion 41 en depresion. Los tubos 31 de transferencia de calor que estan dispuestos inmediatamente por encima de las primeras secciones 41 en depresion estan sumergidos al menos parcialmente ademas en el refrigerante lfquido acumulado en las primeras secciones 41 en depresion tal como se muestra en la FIG. 10. Ademas, incluso cuando los tubos 31 de transferencia de calor estan sumergidos solo parcialmente en el refrigerante lfquido acumulado en las segundas secciones 41 en depresion (es decir, una parte de cada uno de los tubos 31 de transferencia de calor esta expuesta), el refrigerante lfquido en las secciones 41 en depresion sube a lo largo de superficies expuestas de las paredes exteriores de los tubos 31 de transferencia de calor que estan sumergidos al menos parcialmente en el refrigerante acumulado debido a efecto capilar. Por lo tanto, el refrigerante lfquido acumulado en las primeras secciones 41 en depresion hierve y/o se evapora al tiempo que absorbe calor del agua que pasa al interior de los tubos 31 de transferencia de calor. Por consiguiente, la transferencia de calor tiene lugar de manera eficiente entre el refrigerante lfquido y el agua que fluye en el interior de los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion.

Con referencia a las FIGs. 11 y 12, la estructura detallada de las primeras secciones 41 en depresion y las segundas secciones 42 en depresion, se explicara con referencia a una de las segundas secciones 42 en depresion. La parte 42a de pared de fondo y las partes 42b de pared laterales forman un rebaje en el que el refrigerante lfquido se acumula de manera que los tubos 31 de transferencia de calor estan sumergidos al menos parcialmente en el refrigerante lfquido acumulado en la segunda seccion 42 en depresion cuando el evaporador 1 esta funcionando bajo condiciones normales. Mas espedficamente, las partes 42b de pared laterales de la segunda parte en depresion 42 se solapan parcialmente con los tubos 31 de transferencia de calor dispuestos directamente por encima de la segunda parte en depresion 42 cuando se observa a lo largo de una direccion horizontal perpendicular al eje C central longitudinal de la carcasa 10. La FIG. 12 muestra la seccion 42 en depresion y los tubos 31 de transferencia de calor cuando se observa a lo largo de la direccion horizontal perpendicular al eje C central longitudinal de la carcasa 10. Tal como se menciono anteriormente, la distancia D1 de solape se establece para ser igual a o mayor que una mitad de una altura D2 (diametro externo) del tubo 31 de transferencia de calor (D1/D2 > 0,5). Las primeras secciones 41 en depresion tienen la misma estructura que las segundas secciones 42 en depresion tal como se describio anteriormente, excepto que las primeras secciones 41 en depresion son lateralmente mas anchas. Por lo tanto, se desbordara refrigerante lfquido de las paredes 41b laterales internas para fluir hacia abajo a la region FL inundada, que no se comentara ahora.

Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 7, la region FL inundada incluye la pluralidad de los tubos 31 de transferencia de calor dispuestos en un grupo debajo de la region de acumulacion en la parte de fondo de la carcasa 11 de cubo. Debido a la configuracion del haz de tubos 30 con la region A de acumulacion y la region FF de pelfcula descendente, el numero de tubos 31 en la region FL inundada y el tamano global (profundidad) de la region FL

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inundada puede hacerse mas pequeno. Por lo tanto la cantidad de refrigerante puede reducirse sin disminuir el rendimiento.

En este modo de realizacion, un conducto 8 de fluido esta en conexion de fluido con la region FL inundada dentro de la carcasa 10. Espedficamente, la carcasa 10 incluye una tubena 17 de salida de fondo en comunicacion en fluido con el conducto 8. Un dispositivo 8 de bombeo esta conectado al conducto 8 de fluido para devolver el fluido desde el fondo de la carcasa l0 al compresor 2. La bomba 8a puede hacerse funcionar de manera selectiva cuando el lfquido acumulado en la region FL inundada alcanza un nivel prescrito para descargar el lfquido desde el mismo al exterior del evaporador 1. En el modo de realizacion ilustrado, el conducto 8 de fluido esta conectado a un punto mas al fondo de la region FL inundada. Sin embargo, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que el conducto 8 de fluido puede estar acoplado a la region FL inundada en una ubicacion separada del punto mas al fondo de la region inundada. En cualquier caso, el conducto 8 de fluido esta preferentemente conectado en fluido a la region FL inundada en una ubicacion entre el punto mas al fondo de la region inundada y una ubicacion que corresponde al nivel de lfquido en la region inundada (por ejemplo, entre el punto mas al fondo y la hilera superior de tubos 31 en la region FL inundada). Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que el dispositivo 8a de bombeo puede ser, en cambio, un extractor. En el caso, en el que el dispositivo 8a de bombeo se sustituye por un extractor, el extractor recibe ademas refrigerante comprimido desde el compresor 2. El extractor puede mezclar entonces el refrigerante comprimido desde el compresor 2 con el lfquido alojado de la region FL inundada de manera que una concentracion de aceite particular puede suministrarse de vuelta al compresor 2. Bombas tales como la bomba 8 y extractores tales como el que se menciono anteriormente se conocen bien en la tecnica y por lo tanto, no se explicaran o ilustraran en detalle adicional en el presente documento.

En el modo de realizacion ilustrado, el refrigerante suministrado al evaporador 1 incluye aceite (por ejemplo en una concentracion de 0,5 % en peso). Mientras que el refrigerante/aceite experimente el intercambio de calor y evaporacion en el evaporador 1, la concentracion de aceite dentro del evaporador 1 aumenta gradualmente a medida que el lfquido viaja hacia la parte inferior en el evaporador. Por ejemplo, en este modo de realizacion, la concentracion de aceite en la region Ff de pelfcula descendente sera de entre 0,5 % en peso y 1 % en peso. En la region A de acumulacion, la concentracion de aceite sera de entre 2 % en peso y 10 % en peso (por ejemplo, 2 % en peso en la seccion 42 superior en depresion, y 10 % en peso en la seccion 41 inferior en depresion). En la region FL inundada, la concentracion de aceite alcanzara un 30 % en peso. En la region FL inundada, la concentracion de aceite alcanzara un 30 % en peso incluso si la parte 40 en depresion se modifica de acuerdo con los siguientes modos de realizacion. Sin embargo, debido a las disposiciones divulgadas en el presente documento, la concentracion de aceite puede aumentarse gradualmente en la direccion hacia abajo para no afectar negativamente a la transferencia de calor tanto como las tecnicas convencionales. Ademas, debido a las disposiciones divulgadas en el presente documento, un tamano de la region inundada puede reducirse y por lo tanto, una cantidad de refrigerante puede reducirse adicionalmente.

Las disposiciones para el haz de tubos 30 y la parte 40 en depresion no se limitan a las ilustradas en la FIG. 7. Sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de esta divulgacion que pueden hacerse diversos cambios y modificaciones en el presente documento sin apartarse del alcance de la invencion. Varios ejemplos modificados se explicaran a continuacion.

MODIFICACION DEL PRIMER MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a las FIGs. 13-16, se ilustra un evaporador 1' de acuerdo con una modificacion del primer modo de realizacion. El evaporador 1' es identico al evaporador 1, excepto en que el evaporador incluye una parte 40' en depresion modificada. En vista de la similitud entre esta modificacion del primer modo de realizacion y el primer modo de realizacion, las partes de esta modificacion del primer modo de realizacion que son identicas a las partes del primer modo de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes del primer modo de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes de esta modificacion del primer modo de realizacion que son identicas a las partes del primer modo de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que las descripciones e ilustraciones del modo de realizacion anterior se aplican tambien a esta modificacion del primer modo de realizacion, excepto tal como se explica e ilustra en el presente documento.

La parte 40' en depresion modificada es identica a la parte 40 en depresion, excepto en que la parte 40' en depresion modificada incluye las secciones 41' y 42' en depresion modificadas. Las secciones 41' y 42' en depresion modificadas son identicas a las secciones 41 y 42 en depresion, excepto en que la dimension D1 se establece para solaparse con un 75% de los tubos de transferencia de calor dispuestos en la hilera en extremos internos de las secciones 41' y 42' en depresion. Por lo tanto, cada una de las secciones 41' en depresion incluye una parte 41a' de pared de fondo y un par de partes 41b' de pared laterales. De manera similar, cada una de las secciones 42' en depresion incluye una parte 42a' de pared de fondo y un par de partes 42b' de pared laterales. Las partes 41b' y 42b' de pared laterales tienen diferentes alturas dependiendo de su ubicacion. Las partes 41b' y 42b' de pared laterales de las respectivas secciones en depresion son imagenes especulares una de otra, excepto para sus alturas en ubicaciones determinadas. Aparte de alturas diferentes (en algunos casos) y que son imagenes especulares una

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de otra, las partes 41b' y 42b' de pared laterales son identicas entre sf, y por lo tanto, recibiran los mismos numeros de referencia por conveniencia.

SEGUNDO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 17, se explicara un evaporador 201 de acuerdo con una segundo modo de realizacion. Esta segundo modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion, excepto en que este segundo modo de realizacion incluye una parte 240 en depresion modificada. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del primer modo de realizacion se aplican tambien a este segundo modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el segundo modo de realizacion y el primer modo de realizacion, las partes del segundo modo de realizacion que son identicas a las partes de primer modo de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes del primer modo de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del segundo modo de realizacion que son identicas a las partes del primer modo de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Tal como se menciono, el evaporador 201 de acuerdo con este segundo modo de realizacion es identico al evaporador 1 del primer modo de realizacion, excepto en que el evaporador 201 incluye una parte 240 en depresion modificada. Espedficamente, la parte 240 en depresion incluye las secciones 42 en depresion, pero las secciones 41 en depresion del primer modo de realizacion se omiten. Los tubos 31 de transferencia de calor en las secciones 41 en depresion se eliminan ademas para formar un haz 230 de tubos modificado. Por lo demas, el haz 230 de tubos (unidad de transferencia de calor) es identico al haz de tubos 30.

Aparte de las diferencias anteriormente mencionadas, este segundo modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion. Por lo tanto, en este segundo modo de realizacion, los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion estan dispuestos en una fila horizontal (unica) cuando se observa a lo largo del eje C central longitudinal de la carcasa 10, y la parte 240 en depresion incluye una pluralidad de secciones 42 en depresion dispuestas lateralmente debajo de la fila horizontal de los tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion tal como se observa a lo largo del eje C central longitudinal. Ademas, como en el primer modo de realizacion, cada seccion 42 en depresion incluye una parte 42a de pared de fondo y un par de partes 42b de pared laterales, con dos de las partes 42b de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la parte 240 en depresion y un numero restante de las partes 42b de pared laterales que forman partes de pared laterales internas. Como en el primer modo de realizacion, las partes 42b de pared laterales internas tienen alturas verticales mas pequenas que las dos de las partes 42b de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la parte 240 en depresion. Ademas, como en el primer modo de realizacion, las partes 42b de pared laterales internas extendidas verticalmente hacia arriba desde las partes de pared de fondo hasta posiciones que se solapan con al menos un 50% de los tubos 31 de transferencia de calor en la fila horizontal. Ademas, como en el primer modo de realizacion, uno de los tubos 31 de transferencia de calor mas exteriores en la region A de acumulacion esta situado hacia fuera de una de las columnas de los tubos 31 de transferencia de calor mas exteriores en la region FF de pelfcula descendente con respecto a una direccion transversal cuando se observa a lo largo del eje C central longitudinal de la carcasa 10.

MODIFICACION DEL SEGUNDO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 18, un evaporador 201' se ilustra de acuerdo con una modificacion del segundo modo de realizacion. El evaporador 201' es identico al evaporador 201, excepto en que el evaporador incluye una parte 240' en depresion modificada. En vista de la similitud entre esta modificacion del segundo modo de realizacion y el segundo modo de realizacion, las partes de esta modificacion del segundo modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes de esta modificacion del segundo modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que las descripciones e ilustraciones del segundo modo de realizacion anterior Se aplican tambien a esta modificacion del segundo modo de realizacion, excepto tal como se explica e ilustra en el presente documento.

La parte 240' en depresion es identica a la parte 240 en depresion, excepto en que la parte 240' en depresion incluye secciones 42' en depresion modificadas identicas a las secciones 42' en depresion modificadas de la modificacion del primer modo de realizacion. Por lo tanto, las secciones 42' en depresion modificadas son identicas a las secciones 42 en depresion, excepto en que la dimension D1 se establece para solapar con un 75% de los tubos de transferencia de calor dispuestos en la hilera.

TERCER MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 19, se explicara un evaporador 301 de acuerdo con una tercer modo de realizacion. Este tercer modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion, excepto en que este tercer modo de realizacion incluye una parte 340 en depresion modificada. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del primer modo de realizacion se aplican tambien a este tercer modo realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el tercer modo de realizacion y el primer modo de

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realizacion, las partes del sexto modo de realizacion que son identicas a las partes del primer modo de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia. Ademas, las descripciones de las partes del tercer modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Tal como se menciono, el evaporador 301 de acuerdo con este tercer modo de realizacion es identico al evaporador 1 del primer modo de realizacion, excepto en que el evaporador 301 incluye una parte 340 en depresion modificada. Espedficamente, la parte 340 en depresion incluye una unica seccion 342 en depresion en lugar de las secciones 41 y 42 en depresion del primer modo de realizacion. Debido a la configuracion de la seccion 342 en depresion, se forma un haz 330 de tubos modificado. Por lo demas, el haz de tubos 330 (unidad de transferencia de calor) es identico al haz de tubos 30.

La seccion 342 en depresion se corresponde por lo general en tamano, forma y ubicacion con las secciones 41 en depresion de manera que todos de los tubos 31 de refrigerante de una unica hilera pueden estar dispuestos en la misma. Preferentemente, la parte 342 en depresion incluye una pared 342a de fondo y un par de paredes 342b laterales. Las paredes 342b laterales solapan con preferentemente un 100% de la hilera de tubos 31 de transferencia de calor dispuesta en la misma. Aparte de las diferencias anteriormente mencionadas, este tercer modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion.

CUARTO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 20, se explicara un evaporador 401 de acuerdo con un cuarto modo de realizacion. Este cuarto modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion, excepto en que este cuarto modo de realizacion incluye una parte 440 en depresion modificada. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del primer modo de realizacion se aplican tambien a este cuarto modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el cuarto modo de realizacion y el primer modo de realizacion, las partes del cuarto modo de realizacion que son identicas a las partes del primer modo de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia. Ademas, las descripciones de las partes del cuarto modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Tal como se menciono, el evaporador 401 de acuerdo con este cuarto modo de realizacion es identico al evaporador 1 del primer modo de realizacion, excepto en que el evaporador 401 incluye una parte 440 en depresion modificada. Espedficamente, la parte 440 en depresion incluye una unica seccion 442 en depresion en lugar de las secciones 41 y 42 en depresion del primer modo de realizacion. Debido a la configuracion de la seccion 442 en depresion, se forma un haz 430 de tubos modificado. Por lo demas, el haz de tubos 430 (unidad de transferencia de calor) es identico al haz de tubos 30.

La seccion 442 en depresion es mas profunda que las secciones 41 y 42 en depresion (aproximadamente dos veces mas profunda) de manera que dos hileras de los tubos 31 de refrigerante pueden estar dispuestas en la misma. Preferentemente, la parte en depresion 442 incluye una pared 442a de fondo y un par de paredes 442b laterales. Las paredes 442b laterales solapan con preferentemente un 100% de las dos hileras de tubos 31 de transferencia de calor dispuestos en la misma. Aparte de las diferencias anteriormente mencionadas, este cuarto modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion.

QUINTO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 21, se explicara un evaporador 501 de acuerdo con un quinto modo de realizacion. Este quinto modo de realizacion es identico al segundo modo de realizacion, excepto en que este quinto modo de realizacion incluye una bandeja 90 de region inundada dispuesta debajo de los tubos 31 de transferencia de calor dispuesta en la region FL inundada debajo de la region A de acumulacion. La bandeja 90 de region inundada tiene un tamano y forma que corresponden a un tamano y forma global de los tubos 31 de transferencia de calor de la region FL inundada debajo de la region A de acumulacion. Debido a la presencia de la bandeja 90 de seccion inundada, el conducto 8 de fluido se comunica con el canal de la bandeja 90 en el que los tubos 31 de transferencia de calor estan dispuestos en la misma. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del segundo modo de realizacion se aplican tambien a este quinto modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el quinto modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del quinto modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del quinto modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 501 de acuerdo con este quinto modo de realizacion es identico al evaporador 201 del segundo modo de realizacion, excepto en que el evaporador 501 incluye la bandeja 90 de seccion inundada. Espedficamente, la bandeja 90 de seccion inundada esta dispuesta debajo del grupo de tubos 31 de transferencia de calor que estan dispuestos en la region FL inundada. La bandeja 90 de seccion inundada se extiende longitudinalmente a lo largo del eje X central a lo largo de la longitud de los tubos 31 de transferencia de calor como en las secciones 41 y 42 en depresion. La bandeja 90 de seccion inundada esta constituida preferentemente de material ngido tal como material de lamina o placa de metal que se dobla, extruye o funde en la forma en seccion transversal ilustrada en la FIG. 21. La bandeja 90 de seccion inundada tiene preferentemente tambien una seccion transversal uniforme a lo largo de

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toda la longitud longitudinal de los mismos. Cada una de las placas 32 verticales tiene preferentemente una abertura (no mostrada) de manera que el refrigerante alojado en la bandeja 90 de seccion inundada puede fluir longitudinalmente dentro de la bandeja 90 de seccion inundada. La bandeja 90 de seccion inundada incluye basicamente una parte 90a de pared de fondo, un par de partes 90b de pared laterales, un par de partes 90c de extremo laterales, y una parte 90d de tubo en comunicacion en fluido que se extiende hacia abajo desde la pared 90a de fondo hasta la tubena 17 de salida de fondo. Por lo tanto, el canal de la bandeja 90 de seccion inundada se comunica con el conducto 8 de fluido. En este modo de realizacion, la parte 90a de pared de fondo y el par de partes 90b de pared laterales tienen un tamano y forma que corresponden al tamano y forma global del grupo de tubos 31 de transferencia de calor dispuesto en la misma. En este modo de realizacion, la parte 90a de pared de fondo y el par de partes 90b de pared laterales tienen una forma trapezoidal. Las partes 90c de extremo laterales se extienden por lo general de manera horizontal. En el modo de realizacion ilustrado, los tubos 31 de transferencia de calor en la region inundada estan configurados de manera ligeramente diferente a los modos de realizacion anteriores para minimizar un volumen de la region FL inundada, y la bandeja 90 de region inundada tiene el mismo tamano y forma. Por lo demas, el haz de tubos 530 (unidad de transferencia de calor) es identico al haz 230 de tubos.

MODIFICACION DEL QUINTO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 22, se ilustra un evaporador 501' de acuerdo con una modificacion del quinto modo de realizacion. El evaporador 501' es identico al evaporador 501, excepto en que el evaporador incluye una parte 240' en depresion modificada como en la modificacion del segundo modo de realizacion. En vista de la similitud entre esta modificacion del quinto modo de realizacion y el quinto modo de realizacion, las partes de esta modificacion del quinto modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes de esta modificacion del quinto modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que las descripciones e ilustraciones del quinto modo de realizacion anterior se aplican tambien a esta modificacion del quinto modo de realizacion, excepto tal como se explica e ilustra en el presente documento.

La parte 240' en depresion se divulga en la modificacion del segundo modo de realizacion anterior, y por lo tanto, no se repetira en el presente documento por motivos de brevedad. Por lo demas, esta modificacion del quinto modo de realizacion es identica al quinto modo de realizacion.

SEXTO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 23, se explicara un evaporador 601 de acuerdo con un sexto modo de realizacion. Este sexto modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion, excepto en que este sexto modo de realizacion incluye la bandeja 90 de region inundada (es decir, como en el quinto modo de realizacion) dispuesta debajo de los tubos 31 de transferencia de calor dispuestos en la region FL inundada debajo de la region A de acumulacion. La bandeja 90 de region inundada tiene un tamano y forma que corresponden a un tamano y forma global de los tubos 31 de transferencia de calor de la region FL inundada debajo de la region A de acumulacion. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del primer modo de realizacion se aplican tambien a este sexto modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el sexto modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del sexto modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del sexto modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 601 de acuerdo con este sexto modo de realizacion es identico al evaporador 1 del primer modo de realizacion, excepto en que el evaporador 601 incluye la bandeja 90 de seccion inundada (del quinto modo de realizacion). La bandeja 90 de seccion inundada se describio ya con referencia al quinto modo de realizacion, y por lo tanto, las descripciones no se repetiran en el presente documento por motivos de brevedad. En el modo de realizacion ilustrado, los tubos 31 de transferencia de calor en la region inundada estan configurados de manera ligeramente diferente a los modos de realizacion anteriores (configurados como en el quinto modo de realizacion) para minimizar un volumen de la region FL inundada, y la bandeja 90 de region inundada tiene el mismo tamano y forma. Por lo demas, el haz de tubos 630 (unidad de transferencia de calor) es identico al haz de tubos 30.

MODIFICACION DEL SEXTO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 24, se ilustra un evaporador 601' de acuerdo con una modificacion del sexto modo de realizacion. El evaporador 601' es identico al evaporador 601, excepto en que el evaporador incluye una parte 40' en depresion modificada como en la modificacion del primer modo de realizacion. En vista de la similitud entre esta modificacion del sexto modo de realizacion y el sexto modo de realizacion, las partes de esta modificacion del sexto modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes de esta modificacion del sexto modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la

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divulgacion que las descripciones e ilustraciones del sexto modo de realizacion anterior se aplican tambien a esta modificacion del sexto modo de realizacion, excepto tal como se explica e ilustra en el presente documento.

La parte 40' en depresion modificada se divulga en la modificacion del primer modo de realizacion anterior, y por lo tanto no se repetira en el presente documento por motivos de brevedad. Por lo demas, esta modificacion del sexto modo de realizacion es identica al sexto modo de realizacion.

SEPTIMO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 25, se explicara un evaporador 701 de acuerdo con un septimo modo de realizacion. Este septimo modo de realizacion es identico al cuarto modo de realizacion, excepto en que este septimo modo de realizacion incluye la bandeja 90 de region inundada (es decir, como en el quinto modo de realizacion) dispuesta debajo de los tubos 31 de transferencia de calor dispuestos en la region FL inundada debajo de la region A de acumulacion. La bandeja 90 de region inundada tiene un tamano y forma que corresponden a un tamano y forma global de los tubos 31 de transferencia de calor de la region FL inundada debajo de la region A de acumulacion. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del cuarto modo de realizacion se aplican tambien a este septimo modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el septimo modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del septimo modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del septimo modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 701 de acuerdo con este septimo modo de realizacion es identico al evaporador 401 del cuarto modo de realizacion, excepto en que el evaporador 701 incluye la bandeja 90 de seccion inundada. En el modo de realizacion ilustrado, los tubos 31 de transferencia de calor en la region inundada estan configurados de manera ligeramente diferente a los modos de realizacion anteriores (configurados como en el quinto modo de realizacion) para minimizar un volumen de la region FL inundada, y la bandeja 90 de region inundada tiene el mismo tamano y forma. Por lo demas, el haz de tubos 730 (unidad de transferencia de calor) es identico al haz de tubos 430.

OCTAVO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 26, se explicara un evaporador 801 de acuerdo con un octavo modo de realizacion. Este octavo modo de realizacion es identico al segundo modo de realizacion, excepto en que este octavo modo de realizacion incluye una parte 70 de grna dispuesta para guiar refrigerante disperso de vuelta hacia los tubos 31 de transferencia de calor por encima de la parte 240 en depresion. Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del segundo modo de realizacion se aplican tambien a este octavo modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el octavo modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del octavo modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del octavo modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 801 de acuerdo con este octavo modo de realizacion es identico al evaporador 201 del segundo modo de realizacion, excepto en que el evaporador 801 incluye la parte 70 de grna. Espedficamente, la parte 70 de grna incluye basicamente un par de partes 72 de lado laterales que se extienden hacia arriba y lateralmente hacia fuera desde el haz 230 de tubos en una posicion vertical en lados laterales opuestos de un extremo superior de la parte 240 en depresion. En cualquier caso, la parte 70 de grna incluye al menos una parte 72 de lado lateral que se extiende hacia arriba y lateralmente hacia fuera desde el haz 230 de tubos en una posicion vertical en un extremo superior de la parte 240 en depresion. Cada parte 72 de lado lateral esta formada por una pluralidad de secciones independientes que estan soldadas a placas 32 verticales como se entendera mejor a partir de las FIGs. 4-6.

Cada parte 72 de lado lateral de la parte 70 de grna incluye una seccion 72a inclinada que esta inclinada entre 10 grados y 45 grados en relacion a un plano P horizontal que pasa a traves del eje C central longitudinal de la carcasa 10. Mas preferentemente, cada seccion 72a inclinada esta inclinada entre 30 grados y 45 grados en relacion al plano P horizontal. En el modo de realizacion ilustrado, cada seccion 72a inclinada esta inclinada aproximadamente 40 grados en relacion al plano P horizontal. Tal como se observa en la FIG. 7, las partes 72 de lado laterales y las secciones 72a inclinadas son identicas entre sf, excepto en que sus orientaciones son imagenes especulares una de otra. En el modo de realizacion ilustrado, cada una de las partes 72 de lado laterales consiste solo en de una de las secciones 72a inclinadas. Sin embargo, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que cada una de las partes 72 de lado laterales puede incluir una seccion adicional o secciones adicionales si es necesario y/o se desea.

MODIFICACION DEL OCTAVO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 27, se ilustra un evaporador 801' de acuerdo con una modificacion del octavo

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modo de realizacion. El evaporador 801' es identico al evaporador 801, excepto en que el evaporador incluye una parte 240' en depresion modificada como en la modificacion del segundo modo de realizacion. En vista de la similitud entre esta modificacion del octavo modo de realizacion y el octavo modo de realizacion, las partes de esta modificacion del octavo modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes de esta modificacion del octavo modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que las descripciones e ilustraciones del octavo modo de realizacion anterior se aplican tambien a esta modificacion del octavo modo de realizacion, excepto tal como se explica e ilustra en el presente documento.

La parte 240' en depresion se divulga en la modificacion del segundo modo de realizacion anterior, y por lo tanto, no se repetira en el presente documento por motivos de brevedad. Por lo demas, esta modificacion del octavo modo de realizacion es identica al octavo modo de realizacion.

NOVENO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 28, se explicara un evaporador 901 de acuerdo con un noveno modo de realizacion. Este noveno modo de realizacion es identico al primer modo de realizacion, excepto en que este noveno modo de realizacion incluye la parte 70 de grna (es decir, como en el octavo modo de realizacion). Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del primer modo de realizacion se aplican tambien a este noveno modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el noveno modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del noveno modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del noveno modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 901 de acuerdo con este noveno modo de realizacion es identico al evaporador 1 del primer modo de realizacion, excepto en que el evaporador 901 incluye la parte 70 de grna (del octavo modo de realizacion). La parte 70 de grna se describio ya con referencia al octavo modo de realizacion, y por lo tanto, las descripciones no se repetiran en el presente documento por motivos de brevedad.

MODIFICACION DEL NOVENO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 29, se ilustra un evaporador 901' de acuerdo con una modificacion del noveno modo de realizacion. El evaporador 901' es identico al evaporador 901, excepto en que el evaporador incluye una parte 40' en depresion modificada como en la modificacion del primer modo de realizacion. En vista de la similitud entre esta modificacion del noveno modo de realizacion y el noveno modo de realizacion, las partes de esta modificacion del noveno modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes de esta modificacion del noveno modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad. Ademas, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que las descripciones e ilustraciones del noveno modo de realizacion anterior se aplican tambien a esta modificacion del noveno modo de realizacion, excepto tal como se explica e ilustra en el presente documento.

La parte 40' en depresion modificada se divulga en la modificacion del primer modo de realizacion anterior, y por lo tanto, no se repetira en el presente documento por motivos de brevedad. Por lo demas, esta modificacion del noveno modo de realizacion es identica al noveno modo de realizacion.

DECIMO MODO DE REALIZACION

Haciendo referencia ahora a la FIG. 30, se explicara un evaporador 1001 de acuerdo con un decimo modo de realizacion. Este decimo modo de realizacion es identico al cuarto modo de realizacion, excepto en que este decimo modo de realizacion incluye la parte 70 de grna (es decir, como en el octavo modo de realizacion). Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del cuarto modo de realizacion se aplican tambien a este decimo modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el decimo modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del decimo modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del decimo modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 1001 de acuerdo con este decimo modo de realizacion es identico al evaporador 401 del cuarto modo de realizacion, excepto en que el evaporador 1001 incluye la parte 70 de grna (del octavo modo de realizacion). La parte 70 de grna se describio ya con referencia al octavo modo de realizacion, y por lo tanto, las descripciones no se repetiran en el presente documento por motivos de brevedad.

DECIMOPRIMER MODO DE REALIZACION

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Haciendo referencia ahora ala FIG. 31, se explicara un evaporador 1101 de acuerdo con un decimoprimer modo de realizacion. Este decimoprimer modo de realizacion es identico al septimo modo de realizacion, excepto en que esta decimoprimer modo de realizacion incluye la parte 70 de gma (es decir, como en el octavo modo de realizacion). Por lo tanto, las descripciones e ilustraciones del septimo modo de realizacion se aplican tambien a esta decimoprimer modo de realizacion, excepto tal como se comenta e ilustra en el presente documento. En vista de la similitud entre el decimoprimer modo de realizacion y los modos de realizacion anteriores, las partes del decimoprimer modo de realizacion que son identicas a las partes de otros modos de realizacion recibiran los mismos numeros de referencia que las partes de los otros modos de realizacion. Ademas, las descripciones de las partes del decimoprimer modo de realizacion que son identicas a las partes de los otros modos de realizacion pueden omitirse por motivos de brevedad.

El evaporador 1101 de acuerdo con este decimoprimer modo de realizacion es identico al evaporador 701 del septimo modo de realizacion, excepto en que el evaporador 1101 incluye la parte 70 de gma (del octavo modo de realizacion). La parte 70 de gma se describio ya con referencia al octavo modo de realizacion, y por lo tanto, las descripciones no se repetiran en el presente documento por motivos de brevedad.

VENTAJAS DE LOS MODOS DE REALIZACION

Se explicaran ventajas para las estructuras divulgadas en los modos de realizacion anteriores. En un evaporador de tipo hubrido de pelfcula descendente, se proporciona una bandeja (es decir, en la region A de acumulacion) entre una seccion superior de tipo de pelfcula descendente y una seccion inferior de tipo inundado, y se proporcionan tubenas de transferencia de calor allf para condensar gradualmente el aceite. El aceite se condensa finalmente en la seccion (FL) inferior de tipo inundado. Se condensa gradualmente aceite mediante esta disposicion.

El refrigerante que cae desde la seccion (FF) superior a veces se dispersa hacia la carcasa 10. Si el refrigerante disperso cae hacia abajo a la seccion (FL) inundada, aumentara el refrigerante que va a tratarse en la seccion (FL) inundada. Con el fin de evitar esta situacion, puede proporcionarse una gma 70 para devolver el refrigerante disperso a la parte 40 en depresion (es decir, en la region A de acumulacion), y el refrigerante se trata en la parte 40 en depresion. Ademas, puede realizarse condensacion de manera mas eficiente proporcionando la gma 70.

Con los modos de realizacion divulgados, ya que la concentracion de aceite cambia gradualmente a medida que fluye lfquido hacia abajo, se mejora el rendimiento de transferencia de calor en la parte 40 en depresion (es decir, en la region A de acumulacion) aparte de en la seccion de tipo inundado. Por lo tanto, el numero de tubenas de transferencia de calor puede reducirse con la misma capacidad de intercambiar calor. Ademas, la cantidad del refrigerante puede reducirse disminuyendo el tamano de la region FL inundada. La bandeja 90 de seccion inundada puede incluso reducir adicionalmente el tamano de la region (FL) inundada, y por lo tanto reduce ademas la cantidad de refrigerante necesaria.

En la region FL inundada tal como con la tecnica convencional, se mezcla aceite en la concentracion final de un 30 % en peso. Sin embargo, con los modos de realizacion divulgados, puede condensarse aceite mas gradualmente proporcionando una parte 40 en depresion entre la region FF de pelfcula descendente y la region FL inundada. Por lo tanto, se reducen los casos de bajo rendimiento que sucedfan en la tecnica convencional, y se mejorara el rendimiento total de transferencia de calor.

En una seccion inundada tfpica, puede haber varias zonas en las que no se proporcionen tubenas de transferencia de calor, y es necesaria ademas una cantidad de refrigerante relativamente mas grande. Sin embargo, pueden reducirse tales zonas no validas en gran medida y la cantidad del refrigerante puede reducirse ademas proporcionando la bandeja 90 de seccion inundada que corresponde en tamano y forma a las tubenas en la region inundada.

De acuerdo con la tecnica convencional, la seccion inundada es un 25% o menos en la patente de Estados Unidos 5 561 987), y es un 25% o mas y preferentemente alrededor de un 50% en la patente de Estados Unidos 5 839 294). No existe descripcion en las reivindicaciones de la publicacion de patente de Estados Unidos 2011/0017432, pero era de aproximadamente un 33% cuando el producto se desensamblo y se comprobo el interior.

Por otra parte, de acuerdo con la presente invencion, la zona total de intercambio de calor de la region A de acumulacion y la region FL inundada es de un 30% o menos que una zona total de intercambio de calor del haz de tubos 30. En otras palabras, una suma del numero de tubos 31 de transferencia de calor en la region A de acumulacion y el numero de tubos 31 de transferencia de calor en la region FL inundada es preferentemente un 30% o menos de un numero total de los tubos 31 de transferencia de calor en el haz de tubos. En el modo de realizacion ilustrado, los tubos 31 de transferencia de calor tienen todos diametros externos identicos, en el caso de que los numeros de tubos correspondan a la relacion anterior. Sin embargo, si los tubos tienen diferente tamanos, la suma de la zona de intercambio de calor de la region A de acumulacion y la region FL inundada es un 30% o menos que una zona total de intercambio de calor del haz de tubos 30. Los dibujos de esta solicitud estan simplificados con fines ilustrativos. En otras palabras, el numero exacto de tubos en las regiones ilustradas en el presente documento

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puede no corresponder a las relaciones comentadas en este parrafo en todos los modos de realizacion. Sin embargo, sera evidente para los expertos en la tecnica a partir de la divulgacion que los dibujos simplificados no pretenden ilustrar las relaciones exactas, sino mas bien la estructura general de los modos de realizacion. En los modos de realizacion ilustrados, cuando se suministra un 0,5 % en peso concentracion de aceite refrigerante al evaporador 1, se desea la relacion anterior.

Sin embargo, en cuanto a las secciones aparte de las secciones de tipo de pelfcula descendente, la relacion requerida variara dependiendo de la concentracion de aceite. En un caso en el que la concentracion sea tan pequena como aproximadamente de 0,1% en peso: 25% o menos (pueden obtenerse efectos suficientes en 1525%) tal como se describe en la patente de Estados Unidos 5 561 987. En un caso en el que la concentracion sea aproximadamente de 0,5% en peso: la relacion puede ser aproximadamente de 30% o menos tal como se describe en el parrafo anterior.

En un caso en el que la concentracion sea aproximadamente de 0,5-1% en peso: puede suponerse que la relacion es aproximadamente de 30%- 50%. En un caso en el que la concentracion sea mucho mas alta, debido a que la cantidad de refrigerante lfquido arrastrado en el momento de la retirada se vuelve grande, el sistema no puede funcionar. En el funcionamiento actual para los modos de realizacion ilustrados, se usara preferentemente una concentracion de aceite de alrededor de 0,5% en peso tal como se menciono anteriormente.

La relacion de la region A de acumulacion con la region FL inundada es preferentemente cerca de 50:50. En ningun caso, la relacion es preferentemente menos de 1:2 y no mas de 2:1, pero es mas preferentemente de entre 40:60 y 60:40, pero es incluso mas preferentemente aproximadamente de 50:50. Por lo tanto, la concentracion de aceite aumenta gradualmente en la region A de acumulacion, y la concentracion aumenta finalmente a una concentracion predeterminada (por ejemplo, 30 % en peso) en la region FL inundada en el fondo.

INTERPRETACION GENERAL DE LOS TERMINOS

Para comprender el alcance de la presente invencion, el termino “que comprende” y sus derivados, tal como se usan en el presente documento, se pretende que sean terminos abiertos que especifican la presencia de las caractensticas, elementos, componentes, grupos, numero enteros, y/o etapas expuestos, pero no excluyen la presencia de otras caractensticas, elementos, componentes, grupos, numeros enteros y/o etapas no expuestos. Lo anterior se aplica asimismo a palabras que tienen significados similares tales como los terminos “que incluye”, “que tiene” y sus derivados. Asimismo, los terminos “parte”, “seccion”, o “elemento” cuando se usan en singular pueden tener el doble significado de una unica parte o de una pluralidad de partes. Tal como se usa en el presente documento para describir los modos de realizacion anteriores, los siguientes terminos de direccion “superior”, “inferior”, “encima”, “hacia abajo”, “vertical”, “horizontal”, “debajo” y “transversal” asf como cualquier otro termino de direccion similar se refieren a las direcciones de un evaporador cuando un eje central longitudinal del mismo esta orientado de manera sustancialmente horizontal tal como muestran las FIGs. 6 y 7. Por consiguiente, estos terminos, tal como se usan para describir la presente invencion deben interpretarse con referencia a un evaporador tal como se usa en la posicion normal de funcionamiento. Finalmente, terminos de grado tales como “sustancialmente”, “aproximadamente” y “alrededor de” tal como se usan en el presente documento significan una cantidad razonable de desviacion del termino modificado de modo que el resultado final no cambie significativamente.

Aunque solo se han elegido modos de realizacion seleccionados para ilustrar la presente invencion, resultara evidente para los expertos en la tecnica a partir de esta divulgacion que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones en el presente documento sin alejarse del alcance de la invencion tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, puede cambiarse el tamano, forma, ubicacion u orientacion de los diversos componentes segun como se necesite y/o se desee. Los componentes que se han mostrado directamente conectados o en contacto entre sf pueden tener estructuras intermedias dispuestas entre ellos. Las funciones de un elemento se pueden llevar a cabo por dos, y viceversa. Las estructuras y funciones de un modo de realizacion pueden adoptarse en otro modo de realizacion.

Claims

Reivindicaciones

1. Intercambiador de calor

5 una carcasa (10) con

horizontal;

una parte (20) de distribucion dispuesta dentro de la carcasa, y configurada y dispuesta para distribuir un refrigerante;

10

un haz (30) de tubos que incluye una pluralidad de tubos (31) de transferencia de calor dispuestos dentro de la carcasa debajo de la parte de distribucion de manera que el refrigerante descargado desde el distribuidor se suministra en el haz de tubos, extendiendose los tubos de transferencia de calor por lo general paralelos al eje central longitudinal de la carcasa, incluyendo el haz de tubos 15

una region (FF) de pelfcula descendente dispuesta debajo de la parte de distribucion, y

una region (FL) inundada dispuesta en una parte de fondo de la carcasa;

20 caracterizado por que el haz de tubos incluye ademas una region (A) de acumulacion dispuesta debajo de

la region de pelfcula descendente, en el que la region inundada esta dispuesta debajo de la region de acumulacion y porque el intercambiador de calor comprende ademas

una parte (40) en depresion que se extiende por lo general paralela al eje central longitudinal de la carcasa 25 bajo al menos uno de los tubos de transferencia de calor en la region de acumulacion para acumular el

refrigerante en la misma, con la parte en depresion que se solapa al menos parcialmente con el al menos uno de los tubos de transferencia de calor en la region de acumulacion cuando se observa a lo largo de una direccion horizontal perpendicular al eje central longitudinal de la carcasa.

30 2. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas

una parte (70) de grna que incluye al menos una parte (72) de lado lateral que se extiende hacia arriba y

lateralmente hacia fuera desde el haz (30) de tubos en una posicion vertical en un extremo superior de la

parte (40) en depresion.

35
3. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que

los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion estan dispuestos en una fila

horizontal cuando se observa a lo largo del eje central longitudinal de la carcasa (10).

40
4. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que

la parte (40) en depresion incluye una unica seccion (41) en depresion dispuesta de manera continua debajo de la fila horizontal de los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion tal 45 como se observa a lo largo del eje central longitudinal.
5. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que

la parte en depresion (40) incluye una pluralidad de secciones (41) en depresion dispuestas lateralmente 50 debajo de la fila horizontal de los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion tal

como se observa a lo largo del eje central longitudinal.
6. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que

55 cada seccion (41) en depresion incluye una parte (41a) de pared de fondo y un par de partes (41b) de

pared laterales,

dos de las partes de pared laterales de los extremos laterales mas externos de la parte (40) en depresion y un numero restante de las partes de pared laterales forman partes de pared laterales internas, y

60

las partes de pared laterales internas tienen alturas verticales mas pequenas que las dos de las partes de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la parte en depresion.
7. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que 65

las partes de pared laterales internas se extienden verticalmente hacia arriba desde las partes (41a) de

adaptado para usarse en un sistema de compresion de vapor, que comprende: un eje central longitudinal que se extiende por lo general paralelo a un plano
9.

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10.

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11.

30
12.

35

40
13.

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14.

50
15.

pared de fondo hasta posiciones que se solapan con al menos el 50% de los tubos (31) de transferencia de calor en la fila horizontal.

Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que

los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion estan dispuestos en al menos dos filas horizontales cuando se observa a lo largo del eje central longitudinal de la carcasa (10).

Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que

la parte (40) en depresion incluye una pluralidad de secciones (41) en depresion dispuesta debajo de las filas horizontales en un numero de hileras que corresponden a un numero de las filas horizontales de los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion tal como se observa a lo largo del eje central longitudinal.

Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que

cada seccion (41) en depresion incluye una parte (41a) de pared de fondo y un par de partes (41b) de pared laterales,

dos de las partes (41b) de pared laterales de las secciones (41) en depresion en cada hilera forman extremos laterales mas externos de la hilera y un numero restante de las partes (41b) de pared laterales forman partes de pared laterales internas de la hilera, y

cualquiera de las partes de pared laterales internas de cada hilera tienen alturas verticales mas pequenas que las dos de las partes de pared laterales que forman los extremos laterales mas externos de la hilera.

Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que

las partes de pared laterales internas de cada hilera se extienden verticalmente hacia arriba desde las partes de pared de fondo hasta posiciones que se solapan con al menos un 50% de los tubos de transferencia de calor en la fila horizontal por encima de la hilera.

Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que

los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion estan dispuestos en dos filas horizontales cuando se observa a lo largo del eje central longitudinal de la carcasa (10), y

la parte (40) en depresion incluye una unica seccion (41) en depresion dispuesta de manera continua lateralmente bajo los tubos de transferencia de calor dispuestos en la region de acumulacion.

Intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que comprende ademas

una bandeja (90) de region inundada dispuesta debajo de los tubos (31) de transferencia de calor dispuestos en la region (FL) inundada debajo de la region (A) de acumulacion.

Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que

la bandeja (90) de region inundada tiene un tamano y forma que corresponden a un tamano y forma global de los tubos (31) de transferencia de calor de la region (FL) inundada debajo de la region (A) de acumulacion.

Intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que

una suma de un numero de los tubos (31) de transferencia de calor en la region (A) de acumulacion y un numero de tubos (31) de transferencia de calor en la region (FL) inundada es el 30% o menos que un numero total de tubos (31) de transferencia de calor en el haz (30) de tubos.