ES2641760T3

ES2641760T3 - Intercambiador de calor y acondicionador de aire provisto de intercambiador de calor

Info

Publication number: ES2641760T3
Application number: ES09766495.7T
Authority: ES
Inventors: Sangmu Lee; Akira Ishibashi; Takuya Matsuda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2017-11-13
Anticipated expiration: 2029-05-08
Also published as: CN102066866A; EP2312254B1; US9322602B2; US20110094258A1; JP4836996B2; CN102066866B; US20150033789A1; EP2312254A1; JP2010002093A; HK1153804A1; WO2009154047A1; EP2312254A4

Abstract

Un intercambiador de calor provisto de una pluralidad de aletas similares a placas (2) dispuestas en paralelo con un intervalo predeterminado y una pluralidad de tubos de transferencia de calor con forma plana (3) insertados, en una dirección ortogonal a dichas aletas similares a placas (2) y a través de los que fluye un refrigerante, en donde dichos tubos de transferencia de calor (3) tienen un primero y un segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) formados por dos huecos pasantes simétricos y substancialmente con forma de D que tienen un tabique (32) entre los dos pasos (31a, 31b) en el interior, estando dichos tubos fijados a dicha aleta similar a una placa (2) mediante expansión de los diámetros de dichos primer y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) por medio de una bola de bureta para expandir el tubo (100), caracterizado por que dichos tubos de transferencia de calor (3) tienen una forma exterior con una cara exterior plana (3a, 3b) dispuesta a lo largo de una dirección del flujo de aire y una sección sustancialmente con forma ovalada, y uno o ambos de dichos primero y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) tienen una pluralidad de nervios salientes (33, 34) que se extienden en una dirección axial sobre una cara de la pared interior del paso de flujo, en la pluralidad de nervios salientes (33, 34), los nervios salientes (34) dispuestos en las porciones de esquina del tabique (32) tienen una altura mayor que la del otro nervio saliente (33), de manera que dicho paso de flujo de refrigerante (31a, 31b) sobre el que se proporciona la pluralidad de nervios salientes (33, 34) está constituido para que las distancias desde un punto (O1, O2) situado en la parte central del paso del flujo de refrigerante de la sección a cada una de las porciones de extremo distal de la pluralidad de nervios salientes (33, 34), sea sustancialmente igual, el punto (O1, O2) situado en la parte central del flujo de refrigerante de la sección coincide con el centro de la bola de bureta para expandir el tubo (100) que se inserta en dicho paso de flujo de refrigerante (31a, 31b).

Description

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DESCRIPCION

Intercambiador de calor y acondicionador de aire provisto de intercambiador de calor Campo tecnico

La invencion presente se refiere a un intercambiador de calor y a un acondicionador de aire provisto con este intercambiador de calor.

Antecedentes de la tecnica

Un intercambiador de calor de tecnica anterior constituido por un acondicionador de aire incluye un intercambiador de calor llamado intercambiador de calor de tubos con aletas. Este intercambiador de calor esta constituido por aletas similares a placas dispuestas con un cierto intervalo y a traves de las que fluye gas (aire) y un tubo de transferencia de calor con forma plana insertado ortogonalmente en las aletas similares a placas y a traves del que fluye un refrigerante, y se proporciona una pluralidad de nervios salientes en la direccion axial sobre una cara interior del tubo de transferencia de calor (vease el documento de la patente 1, por ejemplo). Tambien se incluye un intercambiador de calor que tiene un tubo de transferencia de calor con forma plana en una estructura de multiples huecos o un intercambiador de calor que tiene una pluralidad de ranuras proporcionadas mediante corte en una aleta similar a una placa. El grupo de ranuras esta provisto de manera que una porcion del extremo lateral de la ranura esta en oposicion a una direccion de flujo de aire, y se describe que mediante adelgazamiento de la capa lfmite de velocidad y de la capa lfmite de la temperatura del flujo de aire en la porcion de extremo lateral de la ranura, se promueve la transferencia de calor y se aumenta la capacidad de intercambio de calor (vease el documento de la patente 2, por ejemplo).

Tecnicas precedentes

(Documento de la patente 1) Publicacion de la solicitud de patente japonesa no examinada N° 11-94481 (Figuras 1 a 3)

(Documento de la patente 2) Publicacion de la solicitud de patente japonesa no examinada N° 2003-262485 (Figuras 1 a 4)

Compendio de la invencion

Problemas a ser resueltos por la invencion

En el intercambiador de calor del documento de la patente 1, dado que el tubo de transferencia de calor tiene una forma elfptica plana con un unico hueco pasante a traves del que fluye un refrigerante, el tubo de transferencia de calor se expande y deforma debido a una presion del interior del tubo de transferencia de calor durante una operacion de un sistema de refrigeracion, existe el problema de que se deteriora el contacto apretado entre el tubo de transferencia de calor y la aleta similar a una placa.

Con el proposito de mejorar el rendimiento del intercambiador de calor, el tubo de transferencia de calor puede estar hecho dentro de una estructura de multiples huecos y su tamano y diametro pueden ser reducidos como en el documento de la patente 2. Sin embargo, al reducir el tamano y el diametro del tubo de transferencia de calor, la velocidad de transferencia de calor en el tubo aumenta aunque la perdida de presion aumente y necesitan ser optimizadas. Ademas, el tubo de transferencia de calor cuyo tamano y diametro son reducidos es ventajoso para el rendimiento de la transferencia de calor, pero existe el problema de que aumenta el coste del montaje o similares ya que la fabricacion del tubo de transferencia de calor y el montaje entre el tubo de transferencia de calor y la aleta similar a una placa se realizan por soldadura fuerte o cosoldadura.

Las patentes alemanas DE 93 15 296 U1, DE 33 02 150 A1 y la patente europea EP 0 709 641 A1 describen intercambiadores de calor provistos de una pluralidad de aletas similares a placas dispuestas en paralelo con un intervalo predeterminado y una pluralidad de tubos de transferencia de calor con forma plana insertados en una direccion ortogonal a dichas aletas similares a placas y a traves de los que fluye un refrigerante.

La invencion presente se realizo con el fin de resolver los problemas anteriores y tiene como objeto proporcionar un intercambiador de calor y un acondicionador de aire provisto de este intercambiador de calor en el que se reduce la resistencia de la ventilacion y se aumenta la capacidad de intercambio de calor usando un tubo de transferencia de calor en el que no se produce la deformacion del tubo de transferencia de calor causada por una presion del interior del tubo de transferencia de calor incluso aunque el tubo de transferencia de calor haya sido hecho plano, el contacto apretado con la aleta similar a una placa es favorable, el rendimiento de montaje es bueno y el rendimiento de transferencia de calor es excelente.

Medios para resolver los problemas

Estos medios se describen en las reivindicaciones. El intercambiador de calor segun la invencion presente se proporciona con una pluralidad de aletas similares a placas dispuestas en paralelo con un intervalo predeterminado

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y una pluralidad de tubos de transferencia de calor con forma plana insertados en una direccion ortogonal a las aletas similares a placas y a traves de los que fluye un refrigerante y el tubo de transferencia de calor tiene una forma exterior con una cara exterior plana dispuesta a lo largo de una direccion de flujo de aire y una seccion sustancialmente con forma ovalada y un primero y un segundo pasos de flujo de refrigerante hechos con dos huecos pasantes simetricos y substancialmente con forma de D que tienen un tabique entre los dos pasos interiores, fijados a la aleta similar a una placa mediante la expansion de los diametros de los pasos de flujo de refrigerante primero y segundo por medio de una bola de bureta para expandir el tubo, y uno o ambos de dichos primero y segundo pasos de flujo de refrigerante tienen una pluralidad de nervios salientes que se extienden en una direccion axial sobre una cara de la pared interior del paso de flujo. En la pluralidad de nervios salientes, los nervios salientes dispuestos en las porciones de esquina del tabique tienen una altura mayor que la de los otros nervios salientes, de manera que dicho paso de flujo de refrigerante sobre el que se proporciona la pluralidad de nervios salientes esta constituido para que las distancias desde un punto situado en la parte central del paso del flujo de refrigerante de la seccion a cada una de las porciones de extremo distal de la pluralidad de los nervios salientes sean sustancialmente iguales, el punto situado en la parte central del paso de flujo de refrigerante de la seccion coincide con el centro de la bola de bureta para expandir el tubo que esta insertada dentro de dicho conducto de flujo de refrigerante.

Ventajas

Segun la invencion presente, debido a la division del tabique, los dos pasos de flujo de refrigerante estan dispuestos dentro del tubo de transferencia de calor con forma plana, la deformacion del tubo de transferencia de calor no es causada por una presion del interior del tubo de transferencia de calor, incluso aunque el tubo de transferencia de calor haya sido hecho plano, y en un tubo de transferencia de calor en el que un contacto apretado con la aleta similar a una placa es favorable, se puede obtener un rendimiento de montaje bueno y un rendimiento de transferencia de calor excelente. Ademas, usando el tubo de transferencia de calor con forma plana con excelente rendimiento de transferencia de calor con tamano y diametro reducidos, se puede obtener un intercambiador de calor en el que la resistencia a la ventilacion sea reducida y la capacidad de intercambio de calor sea aumentada.

Descripcion breve de los dibujos

[Fig. 1] La Figura 1 es una vista por delante que ilustra un esquema de un intercambiador de calor segun un primer ejemplo no conforme con la invencion presente.

[Fig. 2] La Figura 2 es una vista por delante de un tubo de transferencia de calor del primer ejemplo.

[Fig. 3] La Figura 3 es un diagrama explicativo de los medios de expansion del tubo de transferencia de calor de la Figura 2.

[Fig. 4] La Figura 4 es una vista de la seccion A - A de los medios para expandir el tubo de la Figura 3.

[Fig. 5] La Figura 5 es una vista por delante de un tubo de transferencia de calor de un segundo ejemplo no conforme con la invencion.

[Fig. 6] La Figura 6 es un diagrama que ilustra una relacion entre una altura de un nervio saliente y una velocidad de intercambio de calor despues de la expansion del tubo.

[Fig. 7] La Figura 7 es una vista por delante de un tubo de transferencia de calor de una primera realizacion de la invencion.

[Fig. 8] La Figura 8 es un diagrama explicativo de los medios de expansion del tubo para el tubo de transferencia de calor de la Figura 7.

[Fig. 9] La Figura 9 es una vista de la seccion B - B de los medios de expansion de la Figura 8.

[Fig. 10] La Figura 10 es una vista por delante de un tubo de transferencia de calor de una segunda realizacion.

[Fig. 11] Las Figuras 11 son vistas explicativas de un intercambiador de calor de tubos con aletas de una tecnica precedente.

[Fig. 12] La Figura 12 es una vista por delante que ilustra un esquema de un intercambiador de calor segun una tercera realizacion.

[Fig. 13] La Figura 13 es una vista por delante que ilustra un esquema de un intercambiador de calor segun una cuarta realizacion.

Modos para de realizacion de la invencion

Ejemplos no conformes con la invencion, asf como realizaciones de la invencion presente se describen a continuacion haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

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Primer ejemplo

La Figura 1 es una vista por delante que ilustra un esquema de un intercambiador de calor segun un primer ejemplo no conforme con la invencion presente. En la Figura 1, el numero de referencia 1 denota un intercambiador de calor constituido por una pluralidad de aletas similares a placas 2 dispuestas en paralelo con un intervalo predeterminado y una pluralidad de tubos de transferencia de calor 3 con forma plana insertados en una direccion ortogonal a la aletas similares a placas 2 y fijados a las aletas similares a placas 2 mediante expansion del tubo (tambien llamada expansion del diametro). Las aletas similares a placas 2 estan hechas de una placa de metal tal como cobre o aleacion de cobre o aluminio o aleacion de aluminio (de manera similar al otro ejemplo y a las realizaciones) y dispuestas paralelamente a una direccion de flujo de aire A y con un intervalo predeterminado en una direccion perpendicular (direccion de profundidad) en la Figura. En la aleta similar a una placa 2, los tubos de transferencia de calor con forma plana 2, que se describen mas adelante, estan dispuestos en varias etapas y en una hilera o mas en una direccion (direccion vertical en la Figura) perpendicular a la direccion del flujo de aire A. Ademas, hay dispuesta una pluralidad de ranuras 4 en la aleta similar a una placa 2 cortando entre cada etapa de los tubos de transferencia de calor con forma plana 3. La ranura 4, segun se muestra en el documento de la patente 2, esta dispuesta de manera que un lado de la ranura 4 esta en contra de la direccion del flujo de aire A, y por adelgazamiento de una capa lfmite de velocidad y de una capa lfmite de temperatura del flujo de aire en la porcion extrema lateral, se proporciona tal ventaja que promueve la transferencia de calor y aumenta la capacidad de intercambio de calor.

El tubo de transferencia de calor 3 esta formado de tal manera que, segun se muestra en la Figura 2, el tubo es alargado a lo largo de la direccion del flujo de aire A, las caras exteriores superior e inferior 3a, 3b son planas y una seccion tiene una forma sustancialmente ovalada (o una forma elfptica plana). Es decir, las caras exteriores superior e inferior 3a y 3b son superficies planas y las caras laterales 3c, 3d en un lado contra el viento y un lado a favor del viento tienen una forma exterior plana formando un semidrculo. Este tubo de transferencia de calor con forma plana 3 esta hecho de un material de metal tal como cobre o aleacion de cobre, o aluminio o aleacion de aluminio y similares y esta formado por un material de extrusion (de manera similar al otro ejemplo y a las realizaciones).

Dentro del tubo de transferencia de calor 3, estan dispuestos el primer y el segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b hechos de dos huecos pasantes simetricos sustancialmente con forma de D a ambos lados en la direccion horizontal (de ahora en adelante se hace referencia a ella como la direccion a lo ancho) de la Figura paralelamente a la direccion axial y tienen un tabique 32 entre ellos. Es decir, el tubo de transferencia de calor 3 tiene una estructura plana con dos huecos y sustancialmente con forma de D.

Un radio r despues de la expansion del diametro (que se describe a continuacion) del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b hechos de dichos huecos pasantes sustancialmente con forma de D es de 1 a 3 mm. Esto es debido a que si el radio r es inferior a 1 mm, un aumento de la perdida de presion se hace mayor que un aumento de la velocidad de transferencia de calor, lo que da lugar a una disminucion del rendimiento de intercambio de calor. Por otra parte, si el radio r supera los 3 mm, no solo se reduce la velocidad de flujo del refrigerante entre tubos y se reduce el rendimiento de intercambio de calor, sino que una altura (espesor) H y una anchura W del tubo 3 de transferencia de calor con forma plana aumentan y aumenta la perdida de presion del flujo de aire. Asf, el radio r despues de la expansion del diametro del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b es ajustado entre 1 y 3 mm (lo mismo se aplica al radio r del paso de flujo de refrigerante en el otro ejemplo y en las realizaciones).

Posteriormente, se describe un ejemplo de un procedimiento de expansion del diametro del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b del tubo de transferencia de calor con forma plana 3 y un procedimiento de montaje a un hueco de montaje (hueco largo) 22 proporcionado en la aleta 2 similar a un placa.

Segun se muestra en la Figura 3, el hueco de montaje del hueco largo 22 esta dispuesto en una porcion del collar de aleta 21 de la aleta similar a una placa prensada 2, y cada una de las aletas 2 con forma de placa esta mantenida por una plantilla (no mostrada) o similar con la porcion de collar de aleta 21 alineada en la misma direccion. El tubo de transferencia de calor con forma plana 3 antes mencionado es insertado en el hueco de montaje 22 de cada una de las aletas similares a placas 2 y, a continuacion, usando un dispositivo de expansion de tubos que usa un par de bolas de bureta para expandir los tubos 100 de un material de metal tal como una aleacion super dura o similar y que tiene la misma forma seccional (sustancialmente con forma de D, vease la Figura 4) como el primer y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b, el par de bolas de bureta para expandir los tubos 100 son impulsadas dentro del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b mediante un metodo mecanico o la presion de un fluido. A continuacion, se dilata al mismo tiempo el diametro del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b, y el tubo de transferencia de calor 3 es secuencialmente fijado a cada una de las aletas 2 con forma de placa y queda fijado de manera enteriza.

En este caso, el espesor t2 del tabique 32 del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b es formado preferiblemente con mayor espesor, aproximadamente 1,5 veces el espesor t1 del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b. Como resultado, se puede aumentar la capacidad de presion del tubo de transferencia de calor con forma plana 3.

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Como se ha mencionado anteriormente, segun el tubo de transferencia de calor de este ejemplo, puesto que la capacidad de presion del tubo de transferencia de calor 3 con forma plana puede ser resistida por el tabique 32 dispuesto entre el primero y segundo pasos de flujo 31a, 31b, el tubo de transferencia de calor con forma plana 3 no es deformado por la presion dentro del tubo de transferencia de calor y el contacto apretado con la aleta similar a una placa 2 puede ser mantenido favorablemente. De este modo se puede obtener el tubo de transferencia de calor con excelente rendimiento de transferencia de calor. Ademas, puesto que el tubo de transferencia de calor con forma plana 3 esta fijado una aleta similar a una placa 2 por la expansion del tubo, el montaje es mucho mas facil que si se hace con soldadura fuerte. Por tanto, se puede reducir el coste de fabricacion. Ademas, un intervalo entre las aletas similares a placas 2 puede ser mantenido constante por la porcion de collar de aleta 21 en la misma direccion y el contacto apretado entre el tubo de transferencia de calor con forma plana 3 y la aleta similar a una placa 2 es favorable, puede obtenerse el intercambiador de calor en el que la resistencia de ventilacion es reducida y se puede aumentar la capacidad de intercambio de calor incluso si el tubo de transferencia de calor es hecho plano y se reduce el tamano y el diametro.

Segundo ejemplo

La Figura 5 es una vista por delante que ilustra un tubo de transferencia de calor con forma plana de un segundo ejemplo no conforme con la invencion Este tubo de transferencia de calor 3 tiene, como en el caso de la Figura 2, el primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b hechos de huecos pasantes que tienen una seccion con forma sustancialmente de D dispuesta a ambos lados en la direccion de la anchura. En las caras de la pared interior del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b, respectivamente, una pluralidad de nervios salientes 33 que tienen una seccion sustancialmente cuadrada (su parte de extremo distal tiene una forma ligeramente redondeada) estan dispuestos en la direccion axial con una altura e intervalo constantes.

El tubo de transferencia de calor con forma plana 3 es insertado en el hueco de montaje 22 de la aleta similar a una placa 2 segun el procedimiento mencionado anteriormente y es fijado a la aleta similar a una placa 2 expandiendo los diametros del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b por medio de cada nervio saliente 33 usando las bolas de bureta para expandir los tubos 100 que tienen la seccion con la misma forma (sustancialmente con forma de D) como anteriormente.

Segun se muestra en la Figura 6, en este tubo de transferencia de calor con forma plana 3' cuanto mayor es la altura h (longitud saliente) del nervio saliente 33 despues de la expansion del tubo, mayor es la velocidad de transferencia de calor cuando se aumenta la superficie de contacto. Sin embargo, si la altura h del nervio saliente 33 despues de la expansion del tubo es superior a 0,3 mm, el aumento de la perdida de presion se hace mayor que el aumento de la velocidad de transferencia de calor y, en consecuencia disminuye la velocidad de intercambio de calor. Por otra parte, si la altura h del nervio saliente 33 despues de la expansion del tubo es inferior a 0,1 mm, la velocidad de transferencia de calor no mejora. De este modo, en este tubo de transferencia de calor con forma plana 3' la altura h (longitud saliente) del nervio saliente 33 despues de la expansion del tubo es de preferencia aproximadamente de 0,1 a 0,3 mm. La forma en seccion del nervio saliente 33 no esta limitada a un cuadrado, sino que puede emplearse cualquier forma de la seccion apropiada tal como un triangulo, trapezoide, semidrculo y similares.

Primera Realizacion

La Figura 7 es una vista por delante que ilustra un tubo de transferencia de calor con forma plana de una primera realizacion. El tubo de transferencia de calor 3 de esta realizacion tiene, de manera similar a la Figura 2, el primer y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b hechos de huecos pasantes que tienen secciones sustancialmente con forma de D dispuestas a ambos lados en la direccion de la anchura. Sobre las caras de la pared interior del primero y del segundo paso de flujo de refrigerante 31a, 31b, una pluralidad de nervios salientes 33, 34 que tienen una altura e intervalo predeterminados y secciones sustancialmente con forma cuadrada (las porciones de extremo distal tienen una forma ligeramente redondeada) estan dispuestos en la direccion axial. El nervio saliente 34 esta dispuesto en las partes de esquina del tabique 32 y, ademas, a una altura requerida h, para que los extremos distales de los nervios salientes 33, 34 sean puestos en contacto con un drculo con un radio R, es decir, una cara circunferencial exterior (vease la Figura 9) de un drculo de la bola de bureta para expandir el tubo 100.

En otras palabras, el primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b sobre los que estan dispuestos la pluralidad de nervios salientes 33, 34 estan constituidos de manera que una distancia desde puntos predeterminados de las partes centrales de los pasos de flujo de refrigerante de la seccion (O1, O2 de la Figura 7) a cada una de las porciones de extremo distal de la pluralidad de los nervios salientes 33, 34, es sustancialmente igual. Los puntos O1, O2 son puntos que coinciden con los centros de las bolas de bureta para expandir los tubos 100 cuando se expande el tubo.

Este tubo de transferencia de calor con forma plana 3 es insertado en el hueco de montaje 22 de la aleta similar a una placa 2 segun se muestra en la Figura 8 segun el procedimiento anteriormente mencionado y es fijado a la aleta similar a una placa 2 expandiendo los diametros del primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b por medio de cada nervio saliente 33, 34 usando bolas de bureta para expandir los tubos 41 que tienen una seccion circular. En este caso, la altura h (longitud saliente) del nervio saliente 33 es de preferencia aproximadamente de 0,1 a 0,3 mm. Usando la bola de bureta para expandir el tubo 100 con la cara circunferencial exterior circular, se puede

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situar facilmente la bola de bureta para expandir el tubo. La forma de la seccion de los nervios que sobresalen 33, 34 no esta limitada a un cuadrado, sino que se puede emplear cualquier forma de seccion apropiada tal como un triangulo, trapezoide, semidrculo y similares.

Segunda realizacion

La Figura 10 es una vista por delante que ilustra un tubo de transferencia de calor con forma plana de una segunda realizacion. El tubo de transferencia de calor 3 de esta realizacion tiene el primer paso de flujo de refrigerante 31a con la misma forma que la del primer ejemplo y el segundo paso de flujo de refrigerante 31b tiene la misma forma que el de la primera realizacion. Resultara evidente que la combinacion puede ser la opuesta.

Este tubo de transferencia de calor con forma plana 3 es insertado en el hueco de montaje 21 de la aleta similar a una placa 2 segun el procedimiento anteriormente mencionado y es fijado a la aleta similar a una placa 2 expandiendo el diametro del primer paso de flujo de refrigerante 31a usando la bola de bureta para expandir el tubo 41 que tiene una seccion sustancialmente con forma de D y expandiendo el diametro del segundo paso de flujo de refrigerante 31b usando la bola de bureta para expandir el tubo 41 que tiene una seccion circular. En este caso, la altura h (longitud saliente) del nervio saliente 33 es de preferencia aproximadamente de 0,1 a 0,3 mm. La forma de la seccion del nervio saliente 33 no esta limitada a un cuadrado, sino que puede emplearse cualquier forma seccional apropiada tal como un triangulo, trapezoide, semidrculo y similares.

Segun esta realizacion, el primer ejemplo y la primera realizacion se aplican en combinacion con el primero y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b, y se puede obtener un efecto sustancialmente similar a estas realizaciones. Es decir, el tubo de transferencia de calor 3 con forma plana no es deformado por la presion interior del tubo de transferencia de calor, y el contacto apretado con la aleta similar a una placa 2 puede mantenerse favorablemente. De este modo, se puede obtener el tubo de transferencia de calor que tiene un excelente rendimiento de transferencia de calor. Ademas, puesto que el tubo de transferencia de calor con forma plana 3 esta fijado a la aleta similar a una placa 2 por expansion del tubo, el montaje es mucho mas facil que mediante soldadura fuerte. Por tanto, se puede reducir un coste de fabricacion. Ademas, puesto que cada una de las aletas similares a placas 2 puede ser mantenida con un intervalo constante por la porcion de collar de aleta 21 en la misma direccion y con el contacto apretado entre el tubo de transferencia de calor con forma plana 3 y la aleta similar a una placa 2 es favorable, incluso si el tubo de transferencia de calor ha sido hecho plano o de tamano y diametro reducidos, se puede obtener un intercambiador de calor en el que la resistencia de ventilacion es reducida y se puede aumentar la capacidad de intercambio de calor.

Ademas, si la pluralidad de nervios salientes 33, 34 estan dispuestos en la cara de pared interior del paso de flujo de refrigerante 31b, en cualquiera de los pasos de flujo de refrigerante, se aumenta una superficie de contacto con el refrigerante y puesto que la altura h del nervio saliente 33 es fijada aproximadamente de 0,1 a 0,3 mm, no aumenta una presion en el interior del paso de flujo, pero el rendimiento de transferencia de calor puede ser mejorado adicionalmente.

Tercera realizacion

Las Figuras 11 son diagramas explicativos que ilustran un intercambiador de calor de tubos con aletas de tecnica precedente, en el que la Figura 11A muestra un lado de la cara delantera y la Figura 11B muestra un lado de la cara trasera de un estado conectado del tubo de transferencia de calor. La Figura 12 es una vista por delante de un intercambiador de calor segun una tercera realizacion.

En primer lugar, se describira la Figura 11. Al tubo de transferencia de calor se le hace un trabajo de curvado hasta darle un estado ahorquillado con un paso de curvado predeterminado en su porcion intermedia para fabricar una pluralidad de tubos ahorquillados 51 y, a continuacion, la pluralidad de tubos ahorquillados 51 son insertados desde el lado de la cara posterior en aletas similares a placas 2 dispuestas en paralelo entre sf con un intervalo predeterminado. A continuacion, el tubo de transferencia de calor es expandido mediante un metodo mecanico o un metodo de expansion del tubo de presion por lfquido y la aleta similar a una placa 2 y el tubo de transferencia de calor quedan fijados entre sf. Seguidamente, usando una pluralidad de tubos curvados de retorno 5 que han recibido un trabajo de curvado con longitud y paso predeterminados, el tubo curvado de retorno 5 que tiene un anillo de soldadura en su cara exterior es fijado a un extremo de tubo del tubo ahorquillado adyacente 51 despues de la expansion del tubo, ambos tubos son calentados y soldados por un quemador para fabricar un intercambiador de calor 50.

A continuacion se describe un flujo de refrigerante del intercambiador de calor de tubos con aletas 50 de la tecnica anterior. El refrigerante entra desde un tubo de entrada 52, fluye desde "a" en el lado de la cara delantera a "b" en el lado de la cara trasera, fluye desde "c" a traves del tubo ahorquillado 51 y fluye a "d" en el lado de la cara delantera, pasa a traves del tubo curvado de retorno 5 del lado de la cara delantera, y fluye dentro del tubo ahorquillado 51 en la etapa siguiente desde "e". Segun se ha mencionado anteriormente, el refrigerante fluye hacia abajo a traves del tubo de la transferencia de calor siguiendo la secuencia a -> b -> c -> d -> e -> f -> g ->..., y el refrigerante fluye finalmente fuera de un tubo de salida 53 de la etapa inferior. Durante este penodo, el intercambio de calor se realiza con el aire que pasa entre las aletas semejantes a una placa 2.

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Por otra parte, respecto al intercambiador de calor 1 de esta realizacion, segun se muestra en la Figura 12, que explica la disposicion del tubo de transferencia de calor 3 en el lado derecho de la Figura (se asume que se muestra una parte de la parte intermedia de la disposicion de los tubos de transferencia de calor derecho e izquierdo), por ejemplo, se fabrica una pluralidad de tubos ahorquillados 30 haciendo un trabajo de curvado al tubo de transferencia 3 en la parte intermedia con un paso de curvado predeterminado y luego la pluralidad de tubos ahorquillados 30 son insertados en las aletas similares a placas 2 dispuestas en paralelo entre sf con un intervalo predeterminado desde el lado de la cara trasera. A continuacion, el tubo de transferencia de calor 3 es expandido mediante el metodo mecanico o el metodo de expansion del tubo por presion de lfquido como se ha mencionado anteriormente, y la aleta similar a una placa y el tubo de transferencia de calor 3 quedan fijados entre su Ademas, en el tubo ahorquillado 30, los extremos de tubo del tubo de transferencia de calor 3 de la segunda etapa y el tubo de transferencia de calor 3 de la tercera etapa estan conectados por dos tubos de retorno curvados 5a, 5b hechos de un material de metal de aluminio o de aleacion de aluminio y similares en un estado cruzado. Es decir, el primer paso de flujo de refrigerante 31a del lado en contra del viento del tubo de transferencia de calor 3 de la segunda etapa y el segundo paso de flujo de refrigerante 31b del lado a favor del viento del tubo de transferencia de calor 3 de la tercera etapa estan conectados por el tubo curvado de retorno 5a y el segundo paso de flujo de refrigerante 31b del lado a favor del viento de los tubos de transferencia de calor 3 de la segunda etapa y el primer paso de flujo de refrigerante 31a del lado contra el viento del tubo de transferencia de calor 3 de la tercera etapa estan conectados por el tubo curvado de retorno 5b. El tubo de transferencia de calor 3 de la tercera etapa y de la cuarta etapa, no mostrados, estan constituidos como tubos ahorquillados 30, y los tubos de transferencia de calor de la cuarta etapa y de la quinta etapa, no mostrados, estan conectados por los tubos curvados de retorno de manera similar a los anteriores en un estado cruzado. El intercambiador de calor 1 de esta realizacion tiene una pluralidad de circuitos refrigerantes constituidos en la direccion de la columna como antes.

En el intercambiador de calor 1 de esta realizacion, el refrigerante fluye por separado dentro del primer y segundo pasos de flujo de refrigerante 31a, 31b del tubo de transferencia de calor 3 de la primera etapa, respectivamente, al mismo tiempo. El refrigerante que fluye dentro del primer paso de flujo de refrigerante 31a del tubo de transferencia de calor 3 de la primera etapa fluye fuera del primer paso de flujo de refrigerante 31a del tubo de transferencia de calor 3 de la segunda etapa a traves del tubo ahorquillado 30 y fluye dentro del segundo paso de flujo de refrigerante 31b del tubo de transferencia de calor 3 de la tercera etapa a traves del tubo curvado de retorno 5a. Por otra parte, el refrigerante que fluye dentro del segundo paso de flujo de refrigerante 31b del tubo de transferencia de calor 3 de la primera etapa fluye fuera del segundo paso de flujo de refrigerante 31b del tubo de transferencia de calor 3 de la segunda etapa mas alla a traves del tubo ahorquillado 30 y fluye dentro del primer paso de flujo de refrigerante 31a del tubo de transferencia de calor 3 de la tercera etapa mas alla a traves del tubo curvado de retorno 5b.

Por tanto, segun el intercambiador de calor 1 de esta realizacion, dado que el refrigerante se fluidifica alternativamente en un estado cruzado por los tubos curvados de retorno 5a, 5b, la capacidad de intercambio de calor del lado contra el viento y la capacidad de intercambio de calor del lado a favor del viento pueden equilibrarse bien y se puede obtener un intercambiador de calor de alta eficiencia.

Cuarta realizacion

La Figura 13 es una vista por delante que ilustra un esquema de un intercambiador de calor segun una cuarta realizacion. Esta realizacion difiere de la tercera realizacion solamente porque los extremos de tubo de los tubos de transferencia de calor 3 de la segunda etapa y de la tercera etapa de los tubos ahorquillados adyacentes 30 estan conectados por un tubo curvado de retorno 5c que tiene un unico paso de flujo para que los refrigerantes se mezclen.

En consecuencia, la relacion de masas entre una fase gaseosa y una fase lfquida es la misma en los lados de salida de la pluralidad de circuitos de refrigerante del tubo de transferencia de calor y entra en la porcion de entrada de refrigerante del tubo de transferencia de calor de la etapa siguiente, la capacidad de intercambio de calor del lado contra el viento y la capacidad de intercambio de calor del lado a favor del viento puede equilibrarse bien, y se puede obtener un intercambiador de calor de alta eficiencia.

Ademas, se puede usar el intercambiador de calor 1 constituido usando el tubo de transferencia de calor con forma plana 3 de cada una de las realizaciones anteriores de un circuito de ciclo de refrigeracion constituido por la conexion secuencial de compresor, condensador, dispositivo de regulacion, evaporador por tubos, como el condensador o evaporador que usa un refrigerante unico HC o un refrigerante mezclado que contiene HC o un refrigerante de cualquiera de R32, R410A, R407C, dioxido de carbono y similares como un fluido operativo.

Numeros de referencia

1 intercambiador de calor

2 aleta similar a una placa

3 tubo de transferencia de calor

4 ranura

5, 5a, 5b, 5c tubo curvado de retorno

21 porcion de collar de aleta

22 hueco de montaje 30 tubo ahorquillado

5 31a primer paso del flujo de refrigerante

31b segundo paso del flujo de refrigerante 32 tabique

33, 34 nervio saliente

100 bola de bureta para expandir el tubo

10

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Un intercambiador de calor provisto de una pluralidad de aletas similares a placas (2) dispuestas en paralelo con un intervalo predeterminado y una pluralidad de tubos de transferencia de calor con forma plana (3) insertados, en una direccion ortogonal a dichas aletas similares a placas (2) y a traves de los que fluye un refrigerante, en donde dichos tubos de transferencia de calor (3) tienen un primero y un segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) formados por dos huecos pasantes simetricos y substancialmente con forma de D que tienen un tabique (32) entre los dos pasos (31a, 31b) en el interior, estando dichos tubos fijados a dicha aleta similar a una placa (2) mediante expansion de los diametros de dichos primer y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) por medio de una bola de bureta para expandir el tubo (100), caracterizado por que dichos tubos de transferencia de calor (3) tienen una forma exterior con una cara exterior plana (3a, 3b) dispuesta a lo largo de una direccion del flujo de aire y una seccion sustancialmente con forma ovalada, y uno o ambos de dichos primero y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) tienen una pluralidad de nervios salientes (33, 34) que se extienden en una direccion axial sobre una cara de la pared interior del paso de flujo, en la pluralidad de nervios salientes (33, 34), los nervios salientes (34) dispuestos en las porciones de esquina del tabique (32) tienen una altura mayor que la del otro nervio saliente (33), de manera que dicho paso de flujo de refrigerante (31a, 31b) sobre el que se proporciona la pluralidad de nervios salientes (33, 34) esta constituido para que las distancias desde un punto (O1, O2) situado en la parte central del paso del flujo de refrigerante de la seccion a cada una de las porciones de extremo distal de la pluralidad de nervios salientes (33, 34), sea sustancialmente igual, el punto (O1, O2) situado en la parte central del flujo de refrigerante de la seccion coincide con el centro de la bola de bureta para expandir el tubo (100) que se inserta en dicho paso de flujo de refrigerante (31a, 31b).
2. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en donde una pluralidad de circuitos de refrigerante estan constituidos en una direccion de columna usando dicho tubo de transferencia de calor (3) a cuya porcion intermedia se le ha hecho un trabajo de curvado, y porciones de salida del refrigerante de dichos primero y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) de uno de los tubos de transferencia de calor adyacentes (3) y las porciones de entrada de refrigerante de dichos primero y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) del otro tubo de transferencia de calor (3) estan conectadas entre sf por dos tubos curvados de retorno (5a, 5b) en un estado cruzado.
3. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en donde una pluralidad de circuitos de refrigerante estan constituidos en una direccion de columna usando dicho tubo de transferencia de calor (3) a cuya porcion intermedia se le ha hecho un trabajo de curvado, y porciones de salida de refrigerante de dichos primer y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) de uno de los tubos de transferencia de calor adyacentes (3) y porciones de entrada de refrigerante de dichos primero y segundo pasos de flujo de refrigerante (31a, 31b) del otro tubo de transferencia de calor (3) estan conectadas entre sf por un unico tubo curvado de retorno (5c) para que los refrigerantes se mezclen.
4. Un acondicionador de aire provisto de un ciclo de refrigeracion en donde un compresor, un condensador, un dispositivo de regulacion y un evaporador estan conectados secuencialmente por tubos, caracterizado por que se usa un refrigerante como fluido operativo y el intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 es usado como dicho evaporador o condensador.
5. El acondicionador de aire segun la reivindicacion 4, en donde cualquiera de un refrigerante unico de HC o un refrigerante mezclado que contiene HC, R32, R410A, R407C, dioxido de carbono, es usado como refrigerante.