ES2709850T3 - Aparato intercambiador de calor basado en un tubo de calor pulsátil - Google Patents

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Daniele Torresin
Bruno Agostini
Mathieu Habert
Francesco Moraschinelli
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Abstract

Dispositivo (1) intercambiador de calor capaz de funcionar como un tubo de calor pulsátil, que comprende una pluralidad de tubos (9) para proporcionar vías fluidas entre un primer elemento (10) de distribución de fluido y un segundo elemento (11) de distribución de fluido del dispositivo (1) intercambiador de calor, comprendiendo cada tubo (9) de la pluralidad de tubos (9) un grupo de canales (12), donde cada uno del primer elemento (10) de distribución de fluido y del segundo elemento (11) de distribución de fluido comprende por lo menos una plancha (13) del primer tipo, y donde cada plancha (13) del primer tipo comprende orificios (14) para proporcionar una funcionalidad de alineación para la pluralidad de tubos (9), y donde el primer elemento (10) de distribución de fluido comprende una plancha (15) del segundo tipo, y donde la plancha (15) del segundo tipo comprende orificios (17) para proporcionar vías de fluido entre la pluralidad de tubos (9), y donde la plancha (15) del segundo tipo está situada a un lado de la plancha (13) del primer tipo de planchas del primer elemento (10) de distribución de fluido opuesto al segundo elemento (11) de distribución de fluido, caracterizado por que las planchas (13) del primer tipo tienen un espesor que es idéntico al espesor de la plancha del segundo tipo (15), siendo el espesor de las planchas del primero y segundo tipos idéntico al espesor de dichos tubos (9), donde el espesor de un tubo (9) se define como la anchura de de un tubo, donde la anchura del tubo (9) es ortogonal tanto a una dirección de apilamiento de los canales (12) del tubo (9) como una dirección de la vía de fluido del tubo (9).

Description

DESCRIPCION
Aparato intercambiador de calor basado en un tubo de calor pulsatil
El invento se refiere a un dispositivo intercambiador de calor capaz de funcionar como un tubo de calor pulsatil y a una instalacion refrigerante con por lo menos un dispositivo intercambiador de calor semejante para refrigerar componentes electronicos.
Antecedentes de la invencion
En el documento EP 2444770 A1 se revela un dispositivo intercambiador de calor basado en tubos de calor pulsatil. El dispositivo intercambiador de calor comprende canales de evaporacion y canales de condensacion, que se extienden entre un primero y un segundo extremos del dispositivo intercambiador de calor. Se dispone un primer elemento transmisor de calor en una proximidad del primer extremo del intercambiador de calor para transmitir una carga de calor a un fluido de dichos canales de evaporacion. Analogamente, se dispone un segundo elemento transmisor de calor en una proximidad del segundo extremo del intercambiador de calor para transmitir una carga de calor desde un fluido de dichos canales de condensacion a un medio refrigerante adicional, por ejemplo, aire. El dispositivo intercambiador de calor comprende un primer elemento de distribucion de fluido en el primer extremo de las piezas de conexion y un segundo elemento de distribucion de fluido en el segundo extremo de las piezas de conexion. El primero y el segundo elementos de distribucion conducen fluido desde uno o mas canales predeterminados de un segundo grupo de canales. Cada uno de los elementos primero y segundo de distribucion de fluido, que comprende por lo menos una plancha, que facilita una conexion entre el primer grupo y el segundo grupo de canales adyacentes. El dispositivo intercambiador de calor segun el documento EP 2444 770 A1 tiene los siguientes inconvenientes: es caro de fabricar debido al uso de demasiadas piezas. Ademas, solo tiene un rendimiento termico limitado.
Por ello, es un objetivo de la presente invencion facilitar un intercambiador de calor que sea mas facil de fabricar y reducir sus costes de produccion. Un objetivo adicional es proporcionar un dispositivo intercambiador de calor con un rendimiento termico mejorado. Un objetivo tecnico adicional es proporcionar un intercambiador de calor mejorado cuyas propiedades refrigerantes puedan adaptarse facilmente a diferentes requerimientos refrigerantes en funcion del campo de aplicacion y de los componentes electronicos que hayan de refrigerarse. Un objetivo adicional de la presente invencion es proporcionar un dispositivo intercambiador de calor que funcione con libertad de orientacion, lo que significa que el dispositivo funcione independientemente de su orientacion, de modo que el dispositivo intercambiador de calor sea adaptable a diferentes requerimientos de refrigeracion.
Resumen de la invencion
El objetivo tecnico se consigue con el contenido de las reivindicaciones independientes. Ademas, son evidentes realizaciones ejemplares a partir de las reivindicaciones dependientes y de la siguiente descripcion.
Segun un aspecto de la presente invencion, se propone un dispositivo intercambiador de calor. El dispositivo intercambiador de calor es capaz de funcionar como un tubo de calor pulsatil, que comprende una pluralidad de tubos para facilitar vfas fluidas entre un primer elemento de distribucion de fluido y un segundo elemento de distribucion de fluido del dispositivo intercambiador de calor. Cada tubo de la pluralidad de tubos comprende un grupo de canales. Cada uno de los primero y segundo elementos de distribucion de fluido contiene por lo menos una plancha de un primer tipo, incluyendo cada una de las planchas del primer tipo orificios para facilitar una funcionalidad de alineacion para la pluralidad de los tubos, y donde las planchas del primer tipo tienen un espesor identico. El primer elemento de distribucion de fluido comprende una plancha de un segundo tipo, y conteniendo la pancha del segundo tipo orificios para facilitar vfas de fluido entre la pluralidad de tubos. La plancha del segundo tipo se situa a un lado de la plancha del primer tipo del primer elemento de distribucion de fluido opuesto al segundo elemento de distribucion de fluido.
Las planchas del primer tipo tienen un espesor que es identico al espesor de la plancha del segundo tipo. El espesor de las planchas del primero y segundo tipo es identico al espesor de los tubos.
El dispositivo intercambiador de calor de la presente invencion tiene la ventaja de que es mas facil de fabricar y de que sus costes de produccion han disminuido porque se necesita un menor numero de piezas diferentes.
El dispositivo intercambiador de calor es aplicable para refrigerar dispositivos electronicos en una amplia gama de campos tecnicos, por ejemplo, para interruptores y mecanismos impulsores utilizados en aplicaciones de bajo y medio voltaje. El termino “voltaje medio” mencionado antes se entiende como un voltaje de regimen de unos 1.000 voltios hasta 36.000 voltios (CC o voltaje rms -rafz cuadrada de la media de los cuadrados- en caso de CA). Un voltaje por debajo de 1.000 voltios se considera en adelante como “voltaje bajo”.
El dispositivo intercambiador de calor de la presente invencion puede emplearse para refrigerar un dispositivo electronico unico tal como un dispositivo semiconductor de potencia que se monta en el dispositivo intercambiador de calor. No obstante, tambien es posible acumular una pluralidad de dispositivos intercambiadores de calor para refrigerar una pluralidad de dispositivos semiconductores.
Una ventaja adicional del dispositivo intercambiador de calor mejorado es que el dispositivo intercambiador de calor funciona con cualquier orientacion.
Otra ventaja adicional de la presente invencion es que el dispositivo intercambiador de calor puede refrigerarse preferiblemente por aire. No obstante, pueden emplearse otros medios refrigerantes tal como agua o aceite.
Realizaciones de la invencion
Segun una realizacion de la invencion, el segundo elemento de distribucion de fluido comprende una pluralidad de planchas del primer tipo, donde las planchas del primer tipo se apilan encima de otra y donde los orificios del primer tipo proporcionan ademas un paso de flujo de area constante entre el grupo de canales de cada tubo. La posibilidad de apilar una pluralidad de planchas del primer tipo tiene la ventaja de que la cualidad de refrigerar con el dispositivo intercambiador de calor se puede adaptar individual y facilmente a los requerimientos de refrigeracion del campo de aplicacion. Ademas, la pluralidad de planchas del primer tipo se conforma preferiblemente geometricamente identica. Segun una realizacion adicional de la invencion, en el segundo elemento de distribucion de fluido, la pluralidad de planchas del primer tipo se apila directamente una encima de otra.
Segun una realizacion adicional de la invencion, el segundo elemento de distribucion de fluido comprende una plancha del segundo tipo, donde la plancha del segundo tipo contiene orificios. Eso tiene la ventaja de proporcionar un paso de flujo de area constante a lo largo de la via fluida entre canales de tubos adyacentes.
Segun una realizacion adicional de la invencion, los orificios de la plancha del segundo tipo se han dispuesto en la plancha del segundo tipo de un modo que los puntos centrales de los orificios de la plancha del segundo tipo esten geometricamente interconectados por un lmea en zigzag conformada periodicamente, donde la lmea en zigzag conformada periodicamente contiene una pluralidad de puntos de esquina y donde el punto central de cada orificio queda sobre un punto de esquina de la pluralidad de puntos de esquina de la lmea en zigzag conformada periodicamente.
Segun una realizacion mas de la invencion, la plancha del segundo tipo del elemento de distribucion de fluido se situa a un lado de la plancha del primer tipo de planchas del segundo elemento de distribucion de fluido opuesto al primer elemento de distribucion de fluido.
Segun una realizacion mas de la invencion, el primer elemento de distribucion de fluido y/o el segundo elemento de distribucion de fluido comprende por lo menos una plancha de tapa para cerrar la via de fluido. Una plancha de tapa o una pluralidad de planchas de tapa apilada una sobre otra evita el goteo de lfquido refrigerante. Ademas, la plancha de tapa puede tener un orificio para un tubo de entrada que se puede usar para introducir o eliminar un medio refrigerante.
Segun una realizacion mas de la invencion, la pluralidad de tubos se dispone en paralelo. Aunque la instalacion de los tubos no se restringe a una orientacion paralela. Podnan ser posibles otras orientaciones y no restringirse los efectos positivos de la presente invencion descritos aqrn.
Segun una realizacion mas de la presente invencion, el dispositivo intercambiador de calor comprende un primer elemento transmisor de calor para transmitir una carga de calor a un fluido de la pluralidad de tubos, y un segundo elemento transmisor de calor para transmitir una carga de calor del fluido de la pluralidad de tubos a un medio refrigerante externo, donde el primer elemento transmisor de calor se dispone en una region extrema del dispositivo intercambiador de calor con el primer elemento de distribucion de fluido o en una region extrema del dispositivo intercambiador de calor con el segundo elemento de distribucion de fluido y donde el segundo elemento transmisor de calor se dispone en un lado opuesto del dispositivo intercambiador de calor como el primer elemento transmisor de calor. El medio refrigerante externo puede ser, por ejemplo, un flujo de aire que se dirige al dispositivo intercambiador de calor y es recibido de el.
Segun otra realizacion mas de la invencion, el primer elemento transmisor de calor comprende una pluralidad de ranuras para recibir una parte del tubo de la pluralidad de tubos estando dicha parte del tubo completamente embutida en la ranura. La pluralidad de ranuras esta dispuesta dentro del primer elemento transmisor de calor. Ha de tenerse en cuenta que en una realizacion preferida de la presente invencion todos los tubos estan embutidos. Una ventaja de las ranuras puede ilustrarse con la siguiente aplicacion util del dispositivo intercambiador de calor: cuando una pluralidad de dispositivos intercambiadores de calor se dispone en una pila con elementos, los tubos estan embutidos en las ranuras dentro del primer elemento transmisor de calor y no se danan cuando, por ejemplo, se aplica un elemento de sujecion en la pila.
Segun otra realizacion mas de la invencion, el primer elemento de distribucion de fluido o el segundo elemento de distribucion de fluido comprende por lo menos dos planchas con orificios para conectar tubos de la pluralidad de tubos situada en un lado opuesto del primer elemento de distribucion o del segundo elemento de distribucion de fluido. Eso tiene la ventaja de que el dispositivo intercambiador de calor puede ser operado tambien en modo de bucle cerrado.
Segun otra realizacion mas de la invencion, en el primer elemento de distribucion de fluido la por lo menos una plancha del primer tipo y la plancha del segundo tipo estan directamente apiladas una encima de otra.
Segun otra forma de realizacion mas de la invencion, en el segundo elemento de distribucion de fluido la por o menos una plancha del primer tipo y la plancha del segundo tipo se apilan directamente una encima de la otra. Segun otra forma de realizacion mas de la invencion, se puede configurar una primera instalacion de refrigeracion, donde la instalacion de refrigeracion comprende por lo menos un dispositivo intercambiador de calor, por lo menos un dispositivo conmutador y donde el dispositivo conmutador esta ffsicamente en contacto con el por lo menos un dispositivo intercambiador de calor para transmitir una carga de calor desde el dispositivo conmutador al por lo menos un dispositivo intercambiador de calor. Tal instalacion de refrigeracion puede construirse montando un dispositivo semiconductor de potencia tal como un componente IGCT (transistor controlado por puerta integrada), un IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) o cualquier otro dispositivo conmutador semiconductor de potencia en el dispositivo intercambiador de calor.
Segun otra realizacion mas de la invencion, se puede configurar una segunda instalacion de refrigeracion que comprenda una pluralidad de unidades que esten mutuamente acopladas mecanicamente, donde cada unidad comprende por lo menos un dispositivo intercambiador de calor, por lo menos un dispositivo conmutador, y donde el dispositivo conmutador esta ffsicamente en contacto con el por lo menos un dispositivo intercambiador de calor para transmitir una carga de calor desde el dispositivo interruptor al por lo menos un dispositivo intercambiador de calor y donde se proporciona un elemento aislante electrico entre las dos unidades situadas proximamente una a otra. Tales disposiciones refrigerantes pueden emplearse para aplicaciones de interruptor de circuitos de corriente continua basadas en dispositivos conmutadores de semiconductores de potencia.
Breve descripcion de los dibujos
El contenido de la invencion se explicara con mayor detalle en el texto siguiente con referencia a realizaciones ejemplares que se ilustran en los dibujos adjuntos.
En los dibujos:
Figura 1 muestra esquematicamente un dispositivo intercambiador de calor segun una primera realizacion de la invencion;
Figura 2 muestra esquematicamente un dispositivo intercambiador de calor segun una segunda realizacion de la invencion;
Figura 3 muestra esquematicamente un dispositivo intercambiador de calor segun una tercera realizacion de la invencion;
Figura 4 muestra esquematicamente una estructura de un elemento de distribucion de fluido segun una realizacion de la invencion;
Figura 5 muestra esquematicamente una vista detallada de un elemento transmisor de calor segun una realizacion de la invencion;
Figura 6 muestra esquematicamente una primera instalacion de refrigeracion para un dispositivo intercambiador de calor segun la invencion; y
Figura 7 muestra esquematicamente una segunda instalacion de refrigeracion para un dispositivo intercambiador de calor segun la invencion.
Los sfmbolos de referencia usados en el dibujo y sus significados se listan de forma resumida en el listado de sfmbolos de referencia. En principio, las mismas piezas estan dotadas de los mismos sfmbolos de referencia en las figuras. Cualquier realizacion descrita representa un ejemplo del contenido de la invencion y no tiene efecto restrictivo alguno.
La figura 1 muestra una primera realizacion de un dispositivo 1 basado en un tubo de calor pulsatil que comprende una pluralidad de tubos 9 para proporcionar vfas de fluido entre un primer elemento 10 de distribucion de fluido y un segundo elemento 11 de distribucion de fluido del dispositivo 1 intercambiador de calor. Cada tubo 9 de la pluralidad de tubos 9 comprende un grupo de canales 12. Cada uno de los primero y segundo elementos 10, 11 de distribucion de fluido comprende una plancha 13 de un primer tipo, donde cada una de las planchas 13 del primer tipo comprende orificios 14. Debe tenerse cuenta ademas que cada tubo puede ser un tubo extruido multipuerto (MPE). Debe tenerse en cuenta ademas que las planchas 13 del primer tipo tienen espesores identicos.
El primer elemento 10 de distribucion de fluido comprende una plancha 15 de un segundo tipo, donde la plancha 15 del segundo tipo comprende orificios 17 para proporcionar vfas de fluido entre la pluralidad de tubos 9. l
La plancha 15 del segundo tipo esta colocada a un lado de la plancha 13 del primer tipo del primer elemento 10 de distribucion de fluido opuesta al segundo elemento 11 de distribucion de fluido. El termino “a un lado” significa por encima o por debajo.
Segun la figura 1, la plancha 15 del segundo tipo del segundo elemento 11 de distribucion de fluido esta situada por debajo de la plancha 13 del primer tipo del segundo elemento 11 de distribucion de fluido opuesta al primer elemento 10 de distribucion de fluido.
Cada uno de los elementos 10 de distribucion de fluido y de los segundos elementos 11 de distribucion de fluido comprende una plancha 18. La plancha 18 tiene la funcion de sellar la via de fluido o el dispositivo 1 intercambiador de calor.
Segun la figura 1, en el primer elemento 10 de distribucion de fluido, la plancha 18 esta directamente apilada encima de la plancha 15 del segundo tipo. Segun la figura 1, en el segundo elemento 11 de distribucion de fluido la plancha 18 esta directamente dispuesta debajo de la plancha 15 del segundo tipo.
Ademas, el dispositivo 1 intercambiador de calor segun la figura 1 comprende un primer elemento 7 transmisor del calor para transmitir una carga de calor a un fluido de la pluralidad de tubos 9 y un segundo elemento 8 transmisor de calor para transmitir una carga de calor del fluido de la pluralidad de tubos 9 a un medio refrigerante externo. El primer elemento 7 transmisor del calor se ha dispuesto en una region extrema del primer elemento 10 de distribucion de fluido. El segundo elemento 8 transmisor de calor se ha dispuesto en un lado opuesto al primer elemento 7 de distribucion de calor. El medio refrigerante externo podna ser, por ejemplo, un flujo de aire (no representado) que es dirigido al dispositivo 1 intercambiador de calor o que proviene de el.
La disposicion de la pluralidad de tubos 9 es habitualmente en paralelo, pero debe mencionarse que la operacion de la invencion no se restringe a una determinada instalacion de los tubos 9.
Segun la realizacion de la figura 1, los orificios 17 de la plancha 15 del segundo tipo se disponen en la plancha 15 del segundo tipo de un modo que los puntos centrales de los orificios 17 de la plancha 15 del segundo tipo esten interconectados geometricamente por una lmea en zigzag conformada periodicamente, donde la lmea en zigzag conformada periodicamente comprende una pluralidad de puntos de esquina y donde el punto central de cada orificio 17 este situado sobre un punto de esquina de la pluralidad de puntos de esquina de la lmea en zigzag conformada periodicamente. Aunque son posibles otras disposiciones de los orificios 17 de la plancha 15 del segundo tipo en la plancha 15 del segundo tipo.
Las planchas 15 del segundo tipo pueden tener un espesor identico. Ademas, el espesor de las planchas 15 del segundo tipo puede ser identico al espesor de las planchas 13 del primer tipo.
El espesor de las planchas 13 del primer tipo y el espesor de las planchas 15 del segundo tipo es identico al espesor del tubo 9. El espesor del tubo 9 se define aqrn como una anchura del tubo 9, donde la anchura del tubo 9 es ortogonal a la vez a una direccion de apilamiento de canales 12 del tubo 9 y a una direccion de la via de fluido del tubo 9.
Segun la figura 1, en el primer elemento 10 de distribucion de fluido, la plancha 13 del primer tipo y la plancha 15 del segundo tipo estan directamente apiladas una sobre otra.
Segun la figura 1, en el segundo elemento 11 de distribucion de fluido de la plancha 13 del primer tipo y la plancha 15 del segundo estan apiladas directamente una sobre otra.
La figura 2 muestra una segunda realizacion del dispositivo 1 intercambiador de calor. El dispositivo 1 intercambiador de calor es similar al dispositivo 1 intercambiador de calor expuesto en la figura 1. El primer elemento 10 de distribucion de fluido del dispositivo intercambiador de calor comprende en la figura 2 una plancha 13 del primer tipo con orificios 14 y una plancha 15 del segundo tipo con orificios 17. El segundo elemento 11 de distribucion de fluido del dispositivo 1 intercambiador de calor comprende en la figura 2 una pluralidad de cuatro planchas 13 del primer tipo apiladas una sobre otra, donde cada una de las planchas 13 del primer tipo tiene identicos orificios 14. Utilizando una pluralidad de planchas 13 del primer tipo, es posible conservar el area de flujo constante entre los canales 12 de cada tubo 9. El dispositivo 1 intercambiador de calor tal como se expone en las figuras 1 y 2 es operado en una configuracion de bucle cerrado.
Segun la figura 2, en el segundo elemento 11 de distribucion de fluido la pluralidad de planchas 13 esta directamente apilada una sobre otra.
Segun la figura 2, el primer elemento 10 de distribucion de fluido comprende una plancha 18, donde la plancha 18 esta directamente apilada encima de la plancha 15 del segundo tipo. Ademas, segun la figura 2, el segundo elemento 11 de distribucion de fluido comprende una plancha 18, donde la plancha 18 esta directamente dispuesta por debajo de las planchas 13 del primer tipo.
La figura 3 muestra una tercera realizacion del dispositivo 1 intercambiador de calor. El dispositivo 1 intercambiador de calor difiere de la segunda realizacion segun la figura 2 solo en el modo en que el segundo elemento 11 de distribucion del fluido comprende ademas planchas 16, 18 y 19. La plancha 18 tiene la funcion de sellar la via de fluido o el dispositivo 1. La plancha 19 con un orificio 20 hace posible operar el dispositivo 1 intercambiador de calor en una configuracion de bucle cerrado. El orificio 20 conecta tubos 9 de la pluralidad de tubos 9 situados en un lado opuesto del segundo elemento 11 de distribucion de fluido. En caso de que el dispositivo 1 intercambiador de calor necesitase se operado en una configuracion de bucle abierto, debena suprimirse la plancha 19.
La figura 4 muestra un elemento 10, 11 de distribucion de fluido de un dispositivo 1 intercambiador de calor que comprende una pluralidad de planchas apiladas una sobre otra. El elemento 10, 11 de distribucion de fluido comprende una plancha 13 del primer tipo y planchas 16, 18 y 19. La plancha 18 tiene la funcion de sellar el dispositivo 1 intercambiador de calor (no representado). Ademas, la plancha 18 tiene un orificio 40 para un tubo 41 de entrada. El tubo 41 de entrada proporciona un punto de carga para el fluido. Con la plancha 19 con el orificio 20, el dispositivo 1 intercambiador de calor puede ser operado en una configuracion de bucle cerrado.
La figura 5 muestra una vista detallada de una parte del primer elemento 7 transmisor de calor. El primer elemento 7 transmisor de calor comprende una pluralidad de ranuras 35 para recibir una parte del tubo 9 de la pluralidad de tubos 9 que comprende una pluralidad de canales 12. La parte del tubo 9 esta embutida en la ranura 35 proporcionando proteccion al tubo 9. La pluralidad de ranuras 35 se ha dispuesto dentro del primer elemento 7 transmisor del calor. Una ventaja de las ranuras 35 se ilustra con la figura 6: Cuando una pluralidad de dispositivos intercambiadores de calor se dispone en una pila con elementos, los tubos 9 que estan embutidos en las ranuras 35 dentro del primer elemento 7 transmisor de calor no son danados cuando, por ejemplo, se aplica a la pila un medio de sujecion (no representado).
La figura 6 muestra un primer ejemplo de una aplicacion del dispositivo 1 intercambiador de calor. Dos componentes 22 electronicos se montan en el primer elemento 7 transmisor de calor del dispositivo 1 intercambiador de calor. Los componentes 22 electronicos pueden ser componentes semiconductores tal como componentes IGBT o IGCT o cualesquiera otros dispositivos interruptores de semiconductor de potencia dependiendo del campo de aplicacion. La figura 7 muestra un segundo ejemplo de una aplicacion del dispositivo 1 intercambiador de calor. La instalacion de refrigeracion segun la figura 7 comprende una pluralidad de dispositivos 1 intercambiadores de calor que estan dispuestos en un conjunto apilado. La instalacion de refrigeracion 25 comprende cuatro unidades 28, donde cada unidad 28 comprende un dispositivo 1 intercambiador de calor, un dispositivo 22 conmutador. El dispositivo 22 conmutador esta en un contacto ffsico con el dispositivo 1 intercambiador de calor para transmitir una carga de calor del dispositivo 22 conmutador al dispositivo 1 intercambiador de calor. Tal configuracion puede emplearse por disyuntores de circuito de corriente continua basados en componentes IGBT o IGCT. El conjunto apilado se sujetador medio de una abrazadera 30.
LISTADO DE SfMBOLOS DE REFERENCIA
I Dispositivo intercambiador de calor
7 Primer elemento transmisor de calor
8 Segundo elemento transmisor de calor
9 Tubo
10 Primer elemento de distribucion de fluido
I I Segundo elemente de distribucion de fluido
12 Canal
13 Plancha del primer tipo
14 Orificio
15 Plancha del segundo tipo
16 Plancha funcionando como una tapa
17 Orificio
18 Plancha
19 Orificio
20 Plancha para modo de bucle cerrado
21 Instalacion de refrigeracion
22 Dispositivo conmutador
25 Instalacion de refrigeracion
26 Elemente aislante
28 Unidad
30 Sujecion
35 Ranura
40 Orificio
41 Tubo de entrada

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) intercambiador de calor capaz de funcionar como un tubo de calor pulsatil, que comprende una pluralidad de tubos (9) para proporcionar vfas fluidas entre un primer elemento (10) de distribucion de fluido y un segundo elemento (11) de distribucion de fluido del dispositivo (1) intercambiador de calor, comprendiendo cada tubo (9) de la pluralidad de tubos (9) un grupo de canales (12), donde cada uno del primer elemento (10) de distribucion de fluido y del segundo elemento (11) de distribucion de fluido comprende por lo menos una plancha (13) del primer tipo, y donde cada plancha (13) del primer tipo comprende orificios (14) para proporcionar una funcionalidad de alineacion para la pluralidad de tubos (9), y donde el primer elemento (10) de distribucion de fluido comprende una plancha (15) del segundo tipo, y donde la plancha (15) del segundo tipo comprende orificios (17) para proporcionar vfas de fluido entre la pluralidad de tubos (9), y donde la plancha (15) del segundo tipo esta situada a un lado de la plancha (13) del primer tipo de planchas del primer elemento (10) de distribucion de fluido opuesto al segundo elemento (11) de distribucion de fluido, caracterizado por que las planchas (13) del primer tipo tienen un espesor que es identico al espesor de la plancha del segundo tipo (15), siendo el espesor de las planchas del primero y segundo tipos identico al espesor de dichos tubos (9), donde el espesor de un tubo (9) se define como la anchura de de un tubo, donde la anchura del tubo (9) es ortogonal tanto a una direccion de apilamiento de los canales (12) del tubo (9) como una direccion de la via de fluido del tubo (9).
2. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el segundo elemento (11) de distribucion de fluido comprende una pluralidad de planchas (13) del primer tipo, donde las planchas (13) del primer tipo estan apiladas una encima de la otra y donde los orificios (14) de planchas del primer tipo (13) proporcionan ademas un paso de flujo de area constante entre el grupo de canales (12) de cada tubo (9).
3. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun la reivindicacion 2, caracterizado por que en el segundo elemento (11) de distribucion de fluido, la pluralidad de planchas (13) del primer tipo esta directamente apilada una encima de otra.
4. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el segundo elemento (11) de distribucion de fluido comprende una plancha (15) del segundo tipo, donde la plancha (15) del segundo tipo comprende orificios (17) para proporcionar un paso de flujo de area constante a lo largo de la via de fluido entre canales (12) de tubos (9) adyacentes.
5. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun la reivindicacion 4, caracterizado por que los orificios (17) de la plancha (15) del segundo tipo se han dispuesto en la plancha (15) del segundo tipo de un modo que puntos centrales de los orificios (17) de la plancha (15) del segundo tipo esten interconectados geometricamente por una lmea en zigzag conformada periodicamente, donde la lmea en zigzag conformada periodicamente comprende una pluralidad de puntos de esquina y donde el punto central de cada orificio (17) queda sobre un punto de esquina de la pluralidad de puntos de esquina de la lmea en zigzag conformada periodicamente.
6. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado por que la plancha (15) del segundo tipo del segundo elemento (11) de distribucion de fluido esta situada a un lado de la plancha (13) del primer tipo de las planchas del segundo elemento (11) de distribucion de fluido opuesto al primer elemento (10) de distribucion de fluido.
7. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que el primer elemento (10) de distribucion de fluido y/o el segundo elemento (11) de distribucion de fluido comprenden por lo menos una plancha (18) de tapa para cerrar la via de fluido.
8. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que la pluralidad de tubos (9) se ha dispuesto en paralelo.
9. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que el dispositivo (1) intercambiador de calor comprende un primer elemento (7) transmisor de calor para transmitir una carga de calor a un fluido de la pluralidad de tubos (9) y un segundo elemento (8) transmisor de calor para transmitir una carga de calor desde el fluido de la pluralidad de tubos (9) a un medio refrigerante externo, donde el primer elemento (7) transmisor de calor se ha dispuesto en una region extrema del dispositivo (1) intercambiador de calor con el primer elemento (10) de distribucion de fluido o en una region extrema del dispositivo (1) intercambiador de calor con el segundo elemento (11) de distribucion del fluido y donde el segundo elemento (8) transmisor de calor se ha dispuesto en un lado opuesto al dispositivo (1) intercambiador de calor que el primer elemento (7) transmisor de calor.
10. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el primer elemento (7) transmisor de calor comprende una pluralidad de ranuras (35) para recibir una parte del tubo (9) de la pluralidad de tubos (9) estando dicha parte del tubo (9) completamente embutida en la ranura (35).
11. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que en el primer elemento (10) de distribucion de fluido o en el segundo elemento (11) de distribucion de fluido comprende por lo menos dos planchas (16; 19) con orificios (20) para conectar tubos (9) de la pluralidad de tubos (9) situada en un lado opuesto al primer elemento (10) de distribucion de fluido o del segundo elemento (11) de distribucion de fluido para operar el dispositivo (1) intercambiador de calor en modo de bucle cerrado.
12. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que en el primer elemento (10) de distribucion de fluido la por lo menos una plancha (13) del primer tipo y la plancha (15) del segundo tipo estan directamente apiladas una encima de otra.
13. Dispositivo (1) intercambiador de calor segun las reivindicaciones 3 a 12, caracterizado por que en el segundo elemento (11) de distribucion de fluido la por lo menos una plancha (13) del primer tipo y la plancha (15) del segundo tipo estan directamente apiladas una encima de otra.
14. Instalacion (21) de refrigeracion que comprende por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la instalacion (21) de refrigeracion comprende por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor, por lo menos un dispositivo (22) conmutador y donde el dispositivo (22) conmutador esta en contacto ffsico con el por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor para transmitir una carga de calor desde el dispositivo (22) conmutador al por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor.
15. Instalacion (25) de refrigeracion que comprende por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la instalacion (25) de refrigeracion comprende una pluralidad de unidades (28) que estan mutuamente acopladas mecanicamente, donde cada unidad (28) comprende por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor, por lo menos un dispositivo (22) conmutador, donde el dispositivo (22) conmutador esta en contacto ffsico con el por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor para transmitir una carga de calor desde el dispositivo (22) conmutador al por lo menos un dispositivo (1) intercambiador de calor, y donde se ha previsto un elemento (26) aislante electrico entre dos unidades (28) situadas mutuamente proximas.
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