ES2931028T3 - Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración - Google Patents

Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración Download PDF

Info

Publication number
ES2931028T3
ES2931028T3 ES18940943T ES18940943T ES2931028T3 ES 2931028 T3 ES2931028 T3 ES 2931028T3 ES 18940943 T ES18940943 T ES 18940943T ES 18940943 T ES18940943 T ES 18940943T ES 2931028 T3 ES2931028 T3 ES 2931028T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
heat exchanger
tube
refrigerant
flow path
tube part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18940943T
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Kanatani
Hiroki Ishiyama
Yusuke Tashiro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2931028T3 publication Critical patent/ES2931028T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

Este intercambiador de calor (1) está provisto de tuberías de transferencia de calor (3, 4). Las tuberías de transferencia de calor incluyen una primera parte de tubería (3) y una pluralidad de segundas partes de tubería (4) conectadas en paralelo a la primera parte de tubería. La primera parte de tubería tiene una primera superficie periférica interior (30) y una pluralidad de primeras ranuras (31) que están empotradas en la primera superficie periférica interior y están dispuestas paralelas a la dirección circunferencial de las tuberías de transferencia de calor. Cada uno de la pluralidad de segundos tubos tiene una segunda superficie periférica interna (40) y una pluralidad de segundas ranuras (41) que están empotradas en la segunda superficie periférica interna y están dispuestas paralelas a la dirección circunferencial. Al menos uno del número, la profundidad, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración
Campo técnico
La presente invención se refiere a un intercambiador de calor y a un aparato de ciclo de refrigeración.
Antecedentes de la invención
La patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2007-263492 da a conocer un intercambiador de calor en el que una tubería de refrigerante colocada en una parte superior es una parte de tubería acanalada dotada de ranuras en su superficie interna, y una tubería de refrigerante colocada en una parte inferior es una parte de tubería lisa no dotada de ranuras en su superficie interna. Una única parte de tubería acanalada está conectada en serie con una única parte de tubería lisa. El documento JP 2001 330388 A da a conocer un intercambiador de calor según el preámbulo de la reivindicación 1.
Lista de referencias
Documentos de patente
PTL 1: patente japonesa abierta a inspección pública n.° 2007-263492
Sumario de la invención
Problema técnico
En el intercambiador de calor descrito anteriormente, la parte de tubería lisa no dotada de ranuras tiene una pérdida de presión menor que la parte de tubería acanalada dotada de ranuras.
Sin embargo, en el intercambiador de calor descrito anteriormente, la parte de tubería lisa no dotada de ranuras también tiene un rendimiento de intercambio de calor inferior al rendimiento de intercambio de calor de la parte de tubería acanalada dotada de ranuras.
Por consiguiente, el intercambiador de calor descrito anteriormente tiene una mayor pérdida de presión que un intercambiador de calor que incluye un tubo de transferencia de calor formado únicamente por una parte de tubería lisa, y tiene un menor rendimiento de intercambio de calor que un intercambiador de calor que incluye un tubo de transferencia de calor formado únicamente por una parte de tubería acanalada.
Un objetivo principal de la presente invención es proporcionar un intercambiador de calor y un aparato de ciclo de refrigeración, siendo el intercambiador de calor tal que la reducción del rendimiento de intercambio de calor se suprime en todo el intercambiador de calor, mientras que la pérdida de presión del refrigerante se reduce en todo el intercambiador de calor, en comparación con un intercambiador de calor convencional.
Solución al problema
Un aparato de ciclo de refrigeración según la presente invención incluye un intercambiador de calor según la reivindicación 1, que incluye un tubo de transferencia de calor. El tubo de transferencia de calor incluye una primera parte de tubo, y una pluralidad de segundas partes de tubo conectadas en paralelo entre sí con respecto a la primera parte de tubo. La primera parte de tubo tiene una primera superficie circunferencial interna, y al menos una primera ranura rebajada en relación con la primera superficie circunferencial interna y dispuesta una al lado de la otra en una dirección circunferencial del tubo de transferencia de calor. Cada una de la pluralidad de segundas partes de tubo tiene una segunda superficie circunferencial interna, y al menos una segunda ranura rebajada en relación con la segunda superficie circunferencial interna y dispuesta una al lado de la otra en la dirección circunferencial. La al menos una primera ranura es menor que la al menos una segunda ranura en al menos una de un número de ranuras, una profundidad de cada ranura y un ángulo de avance de cada ranura.
Efectos ventajosos de la invención
Según la presente invención, pueden proporcionarse un intercambiador de calor según la reivindicación 1 y un aparato de ciclo de refrigeración según la reivindicación 4, siendo el intercambiador de calor tal que la reducción del rendimiento de intercambio de calor se suprime en todo el intercambiador de calor, mientras que la pérdida de presión del refrigerante se reduce en todo el intercambiador de calor, en comparación con un intercambiador de calor convencional.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra un aparato de ciclo de refrigeración según una primera realización.
La figura 2 muestra un intercambiador de calor según la primera realización.
La figura 3 es una vista en sección transversal que muestra una primera parte de tubo de un tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor mostrado en la figura 2.
La figura 4 es una vista en sección transversal que muestra una segunda parte de tubo del tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor mostrado en la figura 2.
La figura 5 es una vista en sección transversal que muestra una primera parte de tubo de un tubo de transferencia de calor de un intercambiador de calor según una segunda realización.
La figura 6 es una vista en sección transversal que muestra una segunda parte de tubo del tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor según la segunda realización.
La figura 7 es una vista en sección transversal que muestra una primera parte de tubo de un tubo de transferencia de calor de un intercambiador de calor según una tercera realización.
La figura 8 es una vista en sección transversal que muestra una segunda parte de tubo del tubo de transferencia de calor del intercambiador de calor según la tercera realización.
La figura 9 muestra un intercambiador de calor según una quinta realización.
Descripción de realizaciones
Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación en el presente documento en detalle con referencia a los dibujos. Las partes iguales o correspondientes en los dibujos se designan con los mismos caracteres y no se repetirá una descripción de las mismas en principio.
Primera realización
Configuración del aparato de ciclo de refrigeración
Tal como se muestra en la figura 1, un aparato de ciclo de refrigeración 100 según una primera realización incluye un circuito de refrigerante por el que circula el refrigerante. El circuito de refrigerante incluye un compresor 101, una válvula de cuatro pasos 102 como unidad de conmutación de la trayectoria de flujo, una unidad de descompresión 103, un primer intercambiador de calor 1 y un segundo intercambiador de calor 11. El aparato de ciclo de refrigeración 100 incluye, además, un primer ventilador 104 que sopla aire al primer intercambiador de calor 1, y un segundo ventilador 105 que sopla aire al segundo intercambiador de calor 11.
El compresor 101 tiene un orificio de descarga a través del cual se descarga el refrigerante, y un orificio de aspiración a través del cual se aspira el refrigerante. La unidad de descompresión 103 es una válvula de expansión, por ejemplo. La unidad de descompresión 103 está conectada a una primera parte de entrada/salida 5 del primer intercambiador de calor 1.
La válvula de cuatro pasos 102 tiene una primera abertura P1 conectada al orificio de descarga del compresor 101 a través de una tubería de descarga, una segunda abertura P2 conectada al orificio de aspiración del compresor 101 a través de una tubería de aspiración, una tercera abertura P3 conectada a una segunda parte de entrada/salida 6a y una tercera parte de entrada/salida 6b del primer intercambiador de calor 1, y una cuarta abertura P4 conectada al segundo intercambiador de calor 11. La válvula de cuatro pasos 102 se proporciona para conmutar entre un primer estado en el que el primer intercambiador de calor 1 sirve como condensador y el segundo intercambiador de calor 11 sirve como evaporador, y un segundo estado en el que el segundo intercambiador de calor 11 sirve como condensador y el primer intercambiador de calor 1 sirve como evaporador. Cabe observar que las flechas de línea continua mostradas en la figura 1 indican una dirección de flujo del refrigerante que circula a través del circuito de refrigerante cuando el aparato de ciclo de refrigeración 100 está en el primer estado. Las flechas de línea discontinua mostradas en la figura 1 indican una dirección de flujo del refrigerante que circula a través del circuito de refrigerante cuando el aparato de ciclo de refrigeración 100 está en el segundo estado.
Configuración del primer intercambiador de calor
Tal como se muestra en la figura 2, el primer intercambiador de calor 1 incluye, principalmente, una pluralidad de aletas 2 y una pluralidad de tubos de transferencia de calor 3, 4, por ejemplo. El primer intercambiador de calor 1 se proporciona de tal manera que el gas que fluye hacia una dirección a lo largo de la pluralidad de aletas 2 intercambia calor con el refrigerante que fluye a través de la pluralidad de tubos de transferencia de calor 3,4.
La pluralidad de tubos de transferencia de calor 3, 4 incluye una pluralidad de primeras partes de tubo 3 y una pluralidad de segundas partes de tubo 4. Cada primera parte de tubo 3 tiene un diámetro exterior igual a un diámetro exterior de cada segunda parte de tubo 4.
La pluralidad de primeras partes de tubo 3 están conectadas en serie entre sí a través de las primeras partes de conexión 20. La pluralidad de segundas partes de tubo 4 tiene un primer grupo de segundas partes de tubo 4a conectadas en serie entre sí a través de segundas partes de conexión 21, y un segundo grupo de segundas partes de tubo 4b conectadas en serie entre sí a través de una pluralidad de terceras partes de conexión 22. El primer grupo de segundas partes de tubo 4a y el segundo grupo de segundas partes de tubo 4b están conectados cada uno en serie con la pluralidad de primeras partes de tubo 3 a través de una cuarta parte de conexión 23. El primer grupo de segundas partes de tubo 4a y el segundo grupo de segundas partes de tubo 4b están conectados en paralelo entre sí a través de la cuarta parte de conexión 23. Las primeras partes de conexión 20, las segundas partes de conexión 21 y las terceras partes de conexión 22 están configuradas cada una como una tubería de conexión que conecta dos orificios de entrada/salida en serie. La cuarta parte de conexión 23 está configurada como una tubería divergente que conecta dos o más orificios de entrada/salida en paralelo con un orificio de entrada/salida. En la figura 2, la primera parte de conexión 20, la segunda parte de conexión 21 y la tercera parte de conexión 22, indicadas con líneas continuas, están conectadas a uno de los extremos de la pluralidad de tubos de transferencia de calor 3, 4, mientras que la primera parte de conexión 20, la segunda parte de conexión 21 y la tercera parte de conexión 22, indicadas con líneas discontinuas, están conectadas a los otros extremos de la pluralidad de tubos de transferencia de calor 3, 4.
La pluralidad de primeras partes de tubo 3 conectadas en serie entre sí a través de las primeras partes de conexión 20 forman una primera trayectoria de flujo de refrigerante. El primer grupo de segundas partes de tubo 4a conectadas en serie entre sí a través de las segundas partes de conexión 21 forman una segunda trayectoria de flujo de refrigerante. El segundo grupo de segundas partes de tubo 4b conectadas en serie entre sí a través de las terceras partes de conexión 22 forman una tercera trayectoria de flujo de refrigerante. La segunda trayectoria de flujo de refrigerante y la tercera trayectoria de flujo de refrigerante forman trayectorias ramificadas que divergen de la primera trayectoria de flujo de refrigerante.
La primera trayectoria de flujo de refrigerante tiene un extremo conectado a la unidad de descompresión 103 a través de la primera parte de entrada/salida 5. La primera trayectoria de flujo de refrigerante tiene el otro extremo conectado a un extremo de la segunda trayectoria de flujo de refrigerante y a un extremo de la tercera trayectoria de flujo de refrigerante a través de la cuarta parte de conexión 23. La segunda trayectoria de flujo de refrigerante tiene el otro extremo conectado a la tercera abertura P3 de la válvula de cuatro pasos 102 a través de la segunda parte de entrada/salida 6a. La tercera trayectoria de flujo de refrigerante tiene el otro extremo conectado a la tercera abertura P3 de la válvula de cuatro pasos 102 a través de la tercera parte de entrada/salida 6b.
Cada primera parte de tubo 3 tiene una configuración similar. Tal como se muestra en la figura 3, cada primera parte de tubo 3 tiene una primera superficie circunferencial interna 30 y una pluralidad de primeras ranuras 31. La primera superficie circunferencial interna 30 es una superficie que entra en contacto con el refrigerante que fluye a través de la primera parte de tubo 3. Cada primera ranura 31 está rebajada con respecto a la primera superficie circunferencial interna 30. Cada una de la pluralidad de primeras ranuras 31 tiene una configuración similar, por ejemplo. Las primeras ranuras 31 están separadas entre sí en la dirección circunferencial de la primera parte de tubo 3. Cada primera ranura 31 se proporciona en forma de espiral con respecto a un eje central O de la primera parte de tubo 3. Cada primera ranura 31 cruza la dirección radial de la primera parte de tubo 3. Cada primera ranura 31 se proporciona de manera que su anchura en la dirección circunferencial disminuye hacia la circunferencia exterior de la primera parte de tubo 3 en la dirección radial, por ejemplo.
Cada segunda parte de tubo 4 tiene una configuración similar. Dicho de otra manera, cada una del primer grupo de segundas partes de tubo 4a y cada una del segundo grupo de segundas partes de tubo 4b tienen una configuración similar. Tal como se muestra en la figura 4, cada segunda parte de tubo 4 tiene una segunda superficie circunferencial interna 40 y una pluralidad de segundas ranuras 41. La segunda superficie circunferencial interna 40 es una superficie que entra en contacto con el refrigerante que fluye a través de la segunda parte de tubo 4. Cada segunda ranura 41 está rebajada con respecto a la segunda superficie circunferencial interna 40. Cada una de la pluralidad de segundas ranuras 41 tiene una configuración similar, por ejemplo. Las segundas ranuras 41 están separadas entre sí en la dirección circunferencial de la segunda parte de tubo 4. Cada segunda ranura 41 se proporciona en forma de espiral con respecto al eje central O de la segunda parte de tubo 4. Cada segunda ranura 41 cruza la dirección radial de la segunda parte de tubo 4. Cada segunda ranura 41 se proporciona de tal manera que su anchura en la dirección circunferencial disminuye hacia la circunferencia exterior de la segunda parte de tubo 4 en la dirección radial, por ejemplo.
Tal como se muestra en la figura 3, el número de primeras ranuras 31 se define como el número de primeras ranuras 31 dispuestas una al lado de la otra en la dirección circunferencial en una sección transversal perpendicular a la dirección axial de la primera parte de tubo 3. Tal como se muestra en la figura 4, el número de segundas ranuras 41 se define como el número de segundas ranuras 41 dispuestas una al lado de la otra en la dirección circunferencial en una sección transversal perpendicular a la dirección axial de la segunda parte de tubo 4. El número de primeras ranuras 31 es menor que el número de segundas ranuras 41. Dicho de otro modo, la anchura de cada primera ranura 31 en la dirección circunferencial es mayor que la anchura de cada segunda ranura 41 en la dirección circunferencial.
La profundidad de cada primera ranura 31 (descrita más adelante en detalle) es igual a la profundidad de cada segunda ranura 41, por ejemplo. El ángulo de avance de cada primera ranura 31 (descrito más adelante en detalle) es igual al ángulo de avance de cada segunda ranura 41, por ejemplo.
Flujo de refrigerante a través del primer intercambiador de calor 1
Cuando el aparato de ciclo de refrigeración 100 está en el primer estado, el primer intercambiador de calor 1 sirve como condensador. En este caso, la segunda parte de entrada/salida 6a y la tercera parte de entrada/salida 6b están conectadas en paralelo entre sí con respecto al orificio de descarga del compresor 101. Por lo tanto, parte del refrigerante descargado del compresor 101 fluye hacia la segunda trayectoria de flujo de refrigerante a través de la segunda parte de entrada/salida 6a, y el resto del refrigerante fluye hacia la tercera trayectoria de flujo de refrigerante a través de la tercera parte de entrada/salida 6b. El refrigerante que ha fluido hacia la segunda trayectoria de flujo de refrigerante intercambia calor con el aire y se condensa mientras fluye a través del primer grupo de segundas partes de tubo 4a, para disminuir gradualmente su grado de sequedad. El refrigerante que ha fluido hacia la tercera trayectoria de flujo de refrigerante intercambia calor con el aire y se condensa mientras fluye a través del segundo grupo de segundas partes de tubo 4b, para disminuir gradualmente su grado de sequedad. Los refrigerantes que han fluido a través de la segunda trayectoria de flujo de refrigerante y la tercera trayectoria de flujo de refrigerante se fusionan y fluyen hacia la primera trayectoria de flujo de refrigerante. El refrigerante que ha fluido hacia la primera trayectoria de flujo de refrigerante intercambia calor con el aire y se condensa mientras fluye a través de las primeras partes de tubo 3, para disminuir adicionalmente su grado de sequedad. El refrigerante que ha fluido a través de la primera trayectoria de flujo de refrigerante fluye fuera del primer intercambiador de calor 1 a través de la primera parte de entrada/salida 5, y fluye hacia la unidad de descompresión 103.
Cuando el aparato de ciclo de refrigeración 100 está en el segundo estado, el primer intercambiador de calor 1 sirve como evaporador. En este caso, todo el refrigerante descomprimido en la unidad de descompresión 103 fluye hacia la primera trayectoria de flujo de refrigerante a través de la primera parte de entrada/salida 5. El refrigerante que ha fluido hacia la primera trayectoria de flujo de refrigerante intercambia calor con el aire y se evapora mientras fluye a través de las primeras partes de tubo 3, para aumentar gradualmente su grado de sequedad. El refrigerante que ha fluido a través de la primera trayectoria de flujo de refrigerante se ramifica de manera que parte del refrigerante fluye hacia la segunda trayectoria de flujo de refrigerante, y el resto del refrigerante fluye hacia la tercera trayectoria de flujo de refrigerante. El refrigerante que ha fluido hacia la segunda trayectoria de flujo de refrigerante intercambia calor con el aire y se evapora adicionalmente mientras fluye a través del primer grupo de segundas partes de tubo 4a, para aumentar adicionalmente el grado de sequedad. El refrigerante que ha fluido hacia la tercera trayectoria de flujo de refrigerante intercambia calor con el aire y se evapora adicionalmente mientras fluye a través del segundo grupo de segundas partes de tubo 4b, para aumentar adicionalmente el grado de sequedad. El refrigerante que ha fluido a través de cada una de la segunda trayectoria de flujo de refrigerante y la tercera trayectoria de flujo de refrigerante fluye fuera del primer intercambiador de calor 1 a través de la segunda parte de entrada/salida 6a y la tercera parte de entrada/salida 6b, y fluye hacia el orificio de aspiración del compresor 101.
Rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en el primer intercambiador de calor 1
El rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire aumenta con el aumento del área de una superficie de un tubo de transferencia de calor que entra en contacto con el refrigerante.
Las superficies de la primera parte de tubo 3 que entran en contacto con el refrigerante son la primera superficie circunferencial interna 30 y las superficies internas de las primeras ranuras 31. Las superficies de la segunda parte de tubo 4 que entran en contacto con el refrigerante son la superficie circunferencial interna 40 y las superficies internas de las segundas ranuras 41. El diámetro exterior de la segunda parte de tubo 4 es igual al diámetro exterior de la primera parte de tubo 3, y el número de segundas ranuras 41 es mayor que el número de primeras ranuras 31. Por lo tanto, la suma de las áreas de la segunda superficie circunferencial interna 40 y las superficies internas de las segundas ranuras 41 de la segunda parte de tubo 4 es mayor que la suma de las áreas de la primera superficie circunferencial interna 30 y las superficies internas de las primeras ranuras 31, y el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en la segunda parte de tubo 4 se mejora en comparación con el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en la primera parte de tubo 3.
De esta manera, el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en el primer intercambiador de calor 1 se mejora en comparación con el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en un intercambiador de calor en el que todo el tubo de transferencia de calor es un tubo acanalado similar a la primera parte de tubo 3.
Pérdida de presión del refrigerante en el primer intercambiador de calor 1
La pérdida de presión del refrigerante aumenta con un aumento del volumen específico del refrigerante y con el aumento del caudal del refrigerante. Además, la pérdida de presión del refrigerante aumenta con un aumento de la resistencia de la trayectoria del flujo de un tubo de transferencia de calor a través del cual fluye el refrigerante.
En el primer estado, el refrigerante que se ha descargado del compresor 101 y que tiene un alto grado de sequedad fluye hacia la segunda parte de tubo 4, y el refrigerante que se ha condensado y ha disminuido su grado de sequedad en la segunda parte de tubo 4 fluye hacia la primera parte de tubo 3. Por lo tanto, el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4 es mayor que el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3. Además, debido a que el número de segundas ranuras 41 es mayor que el número de primeras ranuras 31, la resistencia de la trayectoria de flujo de la segunda parte de tubo 4 es mayor que la resistencia de la trayectoria de flujo de la primera parte de tubo 3. Por otra parte, el caudal del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4 es menor que, por ejemplo, aproximadamente la mitad del caudal del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3.
Dicho de otra manera, el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada segunda parte de tubo 4 provocada por las segundas ranuras 41 son mayores que el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada primera parte de tubo 3 provocada por las primeras ranuras 31. En cambio, el caudal que pasa a través de cada segunda parte de tubo 4 es menor que el caudal que pasa a través de cada primera parte de tubo 3. Por lo tanto, se suprime el aumento de la pérdida de presión del refrigerante en cada segunda parte de tubo 4.
Por otra parte, el caudal que pasa a través de cada primera parte de tubo 3 es mayor que el caudal que pasa a través de cada segunda parte de tubo 4. Por el contrario, el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada primera parte de tubo 3 provocada por las primeras ranuras 31 son menores que el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada segunda parte de tubo 4 provocada por las segundas ranuras 41. Por lo tanto, se suprime el aumento de la pérdida de presión del refrigerante en cada primera parte de tubo 3.
En el segundo estado, el refrigerante que se ha descomprimido en la unidad de descompresión 103 y que tiene un bajo grado de sequedad fluye hacia la primera parte de tubo 3. El refrigerante que se ha evaporado y ha aumentado su grado de sequedad en la primera parte de tubo 3 se ramifica y, a continuación, fluye hacia la segunda parte de tubo 4. Por lo tanto, mientras que el caudal del refrigerante que pasa a través de cada primera parte de tubo 3 es mayor que el caudal del refrigerante que pasa a través de cada segunda parte de tubo 4, el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3 es menor que el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4. Además, debido a que el número de primeras ranuras 31 es menor que el número de segundas ranuras 41, la resistencia de la trayectoria de flujo de la primera parte de tubo 3 es menor que la resistencia de la trayectoria de flujo de la segunda parte de tubo 4.
Dicho de otra manera, el caudal que pasa a través de cada primera parte de tubo 3 es menor que el caudal que pasa a través de cada segunda parte de tubo 4. Por el contrario, el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada primera parte de tubo 3 provocada por las primeras ranuras 31 son menores que el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada segunda parte de tubo 4 provocada por las segundas ranuras 41. Por lo tanto, se suprime el aumento de la pérdida de presión del refrigerante en cada primera parte de tubo 3.
Por otra parte, el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada segunda parte de tubo 4 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada segunda parte de tubo 4 provocada por las segundas ranuras 41 son mayores que el volumen específico del refrigerante que fluye a través de cada primera parte de tubo 3 y la resistencia de la trayectoria de flujo de cada primera parte de tubo 3 provocada por las primeras ranuras 31. En cambio, el caudal que pasa a través de cada segunda parte de tubo 4 es menor que el caudal que pasa a través de cada primera parte de tubo 3. Por lo tanto, se suprime el aumento de la pérdida de presión del refrigerante en cada segunda parte de tubo 4.
De esta manera, en el primer estado y en el segundo estado, la pérdida de presión del refrigerante en todo el primer intercambiador de calor 1 se mantiene relativamente baja. En particular, la pérdida de presión del refrigerante en todo el primer intercambiador de calor 1 se mantiene más baja que la pérdida de presión del refrigerante en todo el intercambiador de calor en el que todo el tubo de transferencia de calor es un tubo acanalado similar a la segunda parte de tubo.
Tal como se describió anteriormente, el primer intercambiador de calor 1 tiene un mayor rendimiento de intercambio de calor que un intercambiador de calor en el que todo el tubo de transferencia de calor es un tubo acanalado similar a la primera parte de tubo 3, y tiene una pérdida de presión del refrigerante que se mantiene más baja que la de un intercambiador de calor en el que todo el tubo de transferencia de calor es un tubo acanalado similar a la segunda parte de tubo. Dicho de otra manera, en el primer intercambiador de calor 1, la reducción del rendimiento del intercambio de calor se suprime en todo el intercambiador de calor, mientras que la pérdida de presión del refrigerante se reduce en todo el intercambiador de calor, en comparación con un intercambiador de calor convencional.
En el primer intercambiador de calor 1, la primera parte de tubo 3 es igual a la segunda parte de tubo 4 en cuanto al diámetro exterior, y los diámetros exteriores de los tubos de transferencia de calor 3, 4 son constantes independientemente de la ubicación. El diámetro de cada agujero pasante de la aleta 2 a través del cual se inserta cada una de la primera parte de tubo 3 y la segunda parte de tubo 4 es también constante. Por lo tanto, el primer intercambiador de calor 1 se ensambla fácilmente en comparación con, por ejemplo, un intercambiador de calor en el que el diámetro exterior y el diámetro interno de un tubo de transferencia de calor varían con la ubicación con el fin de reducir la pérdida de presión.
Al incluir el primer intercambiador de calor 1 descrito anteriormente, el aparato de ciclo de refrigeración 100 es más eficiente que un aparato de ciclo de refrigeración convencional.
Segunda realización
Un aparato de ciclo de refrigeración y un primer intercambiador de calor según una segunda realización son básicamente similares en configuración al aparato de ciclo de refrigeración 100 y al primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, pero se diferencian en que la profundidad de cada primera ranura 31 es menor que la profundidad de cada segunda ranura 41.
En el primer intercambiador de calor según la segunda realización, el número de primeras ranuras 31 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la primera parte de tubo 3 es igual al número de segundas ranuras 41 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la segunda parte de tubo 4, por ejemplo.
Tal como se muestra en la figura 5, una profundidad HI de la primera ranura 31 se define como la distancia entre una línea imaginaria L1 extendida desde la primera superficie circunferencial interna 30 y la superficie interna de la primera ranura 31, en el centro de la primera ranura 31 en la dirección circunferencial. La profundidad HI de cada primera ranura 31 es igual. Tal como se muestra en la figura 6, una profundidad H2 de la segunda ranura 41 se define como la distancia entre una línea imaginaria L2 extendida desde la segunda superficie circunferencial interna 40 y la superficie interna de la segunda ranura 41, en el centro de la segunda ranura 41 en la dirección circunferencial. La profundidad H2 de cada segunda ranura 41 es igual.
En el primer intercambiador de calor según la segunda realización, la profundidad HI de cada primera ranura 31 es menor que la profundidad H2 de cada segunda ranura 41. El área de las superficies internas de las primeras ranuras 31 es menor que el área de las superficies internas de las segundas ranuras 41. Por lo tanto, al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, también en el primer intercambiador de calor según la segunda realización, el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en la segunda parte de tubo 4 se mejora en comparación con el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en la primera parte de tubo 3.
Además, la resistencia de la trayectoria de flujo de la segunda parte de tubo 4 es mayor que la resistencia de la trayectoria de flujo de la primera parte de tubo 3. Por lo tanto, al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, también en el primer intercambiador de calor según la segunda realización, se suprime el aumento de la pérdida de presión del refrigerante en cada segunda parte de tubo 4.
De esta manera, el primer intercambiador de calor según la segunda realización puede producir efectos similares a los del primer intercambiador de calor 1 según la primera realización.
Al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, también en el primer intercambiador de calor según la segunda realización, el número de primeras ranuras 31 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la primera parte de tubo 3 puede ser menor que el número de segundas ranuras 41 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la segunda parte de tubo 4, por ejemplo. En un primer intercambiador de calor de este tipo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo entre la primera parte de tubo 3 y la segunda parte de tubo 4 necesaria para reducir la pérdida de presión del refrigerante en todo el primer intercambiador de calor está diseñada por la diferencia en cada uno de los dos parámetros, que son el número y la profundidad de las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41. Por lo tanto, incluso cuando es difícil diseñar la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo solo por la diferencia en uno de los dos parámetros, por ejemplo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo es relativamente fácil de lograr.
Tercera realización
Un aparato de ciclo de refrigeración y un primer intercambiador de calor según una tercera realización son básicamente similares en configuración al aparato de ciclo de refrigeración 100 y al primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, pero se diferencian en que el ángulo de avance de cada primera ranura 31 es menor que el ángulo de avance de cada segunda ranura 41.
En el primer intercambiador de calor según la tercera realización, el número de primeras ranuras 31 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la primera parte de tubo 3 es igual al número de segundas ranuras 41 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la segunda parte de tubo 4, por ejemplo. Además, en el primer intercambiador de calor según la tercera realización, la profundidad HI de cada primera ranura 31 es igual a la profundidad H2 de cada segunda ranura 41, por ejemplo.
Tal como se muestra en la figura 7, un ángulo de avance 01 de la primera ranura 31 se define como el ángulo formado por una dirección en la que se extiende la primera ranura 31 con respecto al eje central O de la primera parte de tubo 3. El ángulo de avance 01 de cada primera ranura 31 es igual.
Tal como se muestra en la figura 8, un ángulo de avance 02 de la segunda ranura 41 se define como el ángulo formado por una dirección en la que la segunda ranura 41 se extiende con respecto al eje central O de la segunda parte de tubo 4. El ángulo de avance 02 de cada segunda ranura 41 es igual.
En el primer intercambiador de calor según la tercera realización, el ángulo de avance 01 de cada primera ranura 31 es menor que el ángulo de avance 02 de cada segunda ranura 41. La longitud de cada una de tales primeras ranuras 31 en la dirección de extensión es menor que la longitud de cada segunda ranura 41 en la dirección de extensión. Por lo tanto, cuando el número y la profundidad de las primeras ranuras 31 son iguales o menores que el número y la profundidad de las segundas ranuras 41, el área de las superficies internas de las primeras ranuras 31 es menor que el área de las superficies internas de las segundas ranuras 41. Por lo tanto, al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, también en el primer intercambiador de calor según la tercera realización, el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en la segunda parte de tubo 4 se mejora en comparación con el rendimiento del intercambio de calor entre el refrigerante y el aire en la primera parte de tubo 3.
Además, la resistencia de la trayectoria de flujo de la segunda parte de tubo 4 es mayor que la resistencia de la trayectoria de flujo de la primera parte de tubo 3. Por lo tanto, al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, también en el primer intercambiador de calor según la tercera realización, se suprime el aumento de la pérdida de presión del refrigerante en cada segunda parte de tubo 4.
De esta manera, el primer intercambiador de calor según la tercera realización puede producir efectos similares a los del primer intercambiador de calor 1 según la primera realización.
Al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, también en el primer intercambiador de calor según la tercera realización, el número de primeras ranuras 31 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la primera parte de tubo 3 puede ser menor que el número de segundas ranuras 41 en la sección transversal perpendicular a la dirección axial de la segunda parte de tubo 4, por ejemplo. En un primer intercambiador de calor de este tipo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo entre la primera parte de tubo 3 y la segunda parte de tubo 4 necesaria para reducir la pérdida de presión del refrigerante en todo el primer intercambiador de calor está diseñada por la diferencia en cada uno de los dos parámetros, que son el número y la profundidad de las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41. Por lo tanto, incluso cuando es difícil diseñar la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo solo por la diferencia en uno de los dos parámetros, por ejemplo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo es relativamente fácil de lograr.
Al igual que en el primer intercambiador de calor 1 según la segunda realización, también en el primer intercambiador de calor según la tercera realización, la profundidad HI de cada primera ranura 31 puede ser menor que la profundidad H2 de cada segunda ranura 41. En un primer intercambiador de calor de este tipo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo entre la primera parte de tubo 3 y la segunda parte de tubo 4 necesaria para reducir la pérdida de presión del refrigerante en todo el primer intercambiador de calor está diseñada por la diferencia en cada uno de los dos parámetros, que son la profundidad y los ángulos de avance de las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41. Por lo tanto, incluso cuando es difícil diseñar la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo solo por la diferencia en uno de los dos parámetros, por ejemplo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo es relativamente fácil de lograr.
Cuarta realización
Un aparato de ciclo de refrigeración y un primer intercambiador de calor según una cuarta realización son básicamente similares en configuración al aparato de ciclo de refrigeración 100 y al primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, pero se diferencian en que el número de primeras ranuras 31 es menor que el número de segundas ranuras 41, la profundidad HI de cada primera ranura 31 es menor que la profundidad H2 de cada segunda ranura 41, y el ángulo de avance 01 de cada primera ranura 31 es menor que el ángulo de avance 02 de cada segunda ranura 41.
El primer intercambiador de calor según la cuarta realización es también básicamente similar en configuración a los primeros intercambiadores de calor según las realizaciones primera a tercera descritas anteriormente y, por lo tanto, puede producir efectos similares a los de los primeros intercambiadores de calor según las realizaciones primera a tercera.
Además, en el primer intercambiador de calor según la cuarta realización, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo entre la primera parte de tubo 3 y la segunda parte de tubo 4 necesaria para reducir la pérdida de presión del refrigerante en todo el primer intercambiador de calor está diseñada por la diferencia en cada uno de los tres parámetros, que son el número, la profundidad y los ángulos de avance de las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41. Por lo tanto, incluso cuando es difícil diseñar la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo solo por la diferencia en uno o dos de los tres parámetros, por ejemplo, la diferencia en la resistencia de la trayectoria de flujo es relativamente fácil de lograr.
Tal como se ha descrito anteriormente, en los primeros intercambiadores de calor según las realizaciones primera a cuarta, al menos uno del número, la profundidad y el ángulo de avance de la pluralidad de primeras ranuras 31 es menor que al menos uno del número, la profundidad y el ángulo de avance de la pluralidad de segundas ranuras 41.
Quinta realización
Un aparato de ciclo de refrigeración y un primer intercambiador de calor según una quinta realización son básicamente similares en configuración al aparato de ciclo de refrigeración 100 y al primer intercambiador de calor 1 según la primera realización, pero se diferencian en que incluyen, además, una pluralidad de terceras partes de tubo 7 conectadas en paralelo con cada una de la pluralidad de segundas partes de tubo 4.
La pluralidad de terceras partes de tubo 7 tiene un primer grupo de terceras partes de tubo 7a conectadas en serie entre sí a través de una quinta parte de conexión 24, un segundo grupo de terceras partes de tubo 7b conectadas en serie entre sí a través de una sexta parte de conexión 25, un tercer grupo de terceras partes de tubo 7c conectadas en serie entre sí a través de una séptima parte de conexión 26, y un cuarto grupo de terceras partes de tubo 7d conectadas en serie entre sí a través de una octava parte de conexión 27.
El primer grupo de terceras partes de tubo 7a y el segundo grupo de terceras partes de tubo 7b están conectados cada uno en serie con el primer grupo de segundas partes de tubo 4a a través de una novena parte de conexión 28. El primer grupo de terceras partes de tubo 7a y el segundo grupo de terceras partes de tubo 7b están conectados en paralelo entre sí a través de la novena parte de conexión 28.
El tercer grupo de terceras partes de tubo 7c y el cuarto grupo de terceras partes de tubo 7d están conectados cada uno en serie con el segundo grupo de segundas partes de tubo 4b a través de una décima parte de conexión 29. El tercer grupo de terceras partes de tubo 7c y el cuarto grupo de terceras partes de tubo 7d están conectados en paralelo entre sí a través de la décima parte de conexión 29.
La quinta parte de conexión 24, la sexta parte de conexión 25, la séptima parte de conexión 26 y la octava parte de conexión 27 están configuradas cada una como una tubería de conexión que conecta dos orificios de entrada/salida en serie. La novena parte de conexión 28 y la décima parte de conexión 29 están configuradas cada una como una tubería divergente que conecta dos o más orificios de entrada/salida en paralelo con un orificio de entrada/salida. En la figura 9, la primera parte de conexión 20, la segunda parte de conexión 21, la tercera parte de conexión 22, la quinta parte de conexión 24, la sexta parte de conexión 25, la séptima parte de conexión 26 y la octava parte de conexión 27, indicadas por líneas continuas, están conectadas a uno de los extremos de la pluralidad de tubos de transferencia de calor 3, 4, 7, mientras que la primera parte de conexión 20, la segunda parte de conexión 21, la tercera parte de conexión 22, la quinta parte de conexión 24, la sexta parte de conexión 25, la séptima parte de conexión 26 y la octava parte de conexión 27, indicadas por líneas discontinuas, están conectadas a los otros extremos de la pluralidad de tubos de transferencia de calor 3, 4, 7.
El primer grupo de terceras partes de tubo 7a forma una cuarta trayectoria de flujo de refrigerante. El segundo grupo de terceras partes de tubo 7b forma una quinta trayectoria de flujo de refrigerante. La cuarta trayectoria de flujo de refrigerante y la quinta trayectoria de flujo de refrigerante forman trayectorias ramificadas que divergen de la segunda trayectoria de flujo de refrigerante.
El tercer grupo de terceras partes de tubo 7c forma una sexta trayectoria de flujo de refrigerante. El cuarto grupo de terceras partes de tubo 7d forma una séptima trayectoria de flujo de refrigerante. La sexta trayectoria de flujo de refrigerante y la séptima trayectoria de flujo de refrigerante forman trayectorias ramificadas que divergen de la tercera trayectoria de flujo de refrigerante.
La primera trayectoria de flujo de refrigerante tiene un extremo conectado a la unidad de descompresión 103 a través de la primera parte de entrada/salida 5. La primera trayectoria de flujo de refrigerante tiene el otro extremo conectado a un extremo de la segunda trayectoria de flujo de refrigerante y a un extremo de la tercera trayectoria de flujo de refrigerante a través de la cuarta parte de conexión 23. La segunda trayectoria de flujo de refrigerante tiene el otro extremo conectado a un extremo de la cuarta trayectoria de flujo de refrigerante y a un extremo de la quinta trayectoria de flujo de refrigerante a través de la novena parte de conexión 28. La tercera trayectoria de flujo de refrigerante tiene el otro extremo conectado a un extremo de la sexta trayectoria de flujo de refrigerante y a un extremo de la séptima trayectoria de flujo de refrigerante a través de la décima parte de conexión 29.
La cuarta trayectoria de flujo de refrigerante y la sexta trayectoria de flujo de refrigerante tienen el otro extremo conectado a la tercera abertura P3 de la válvula de cuatro pasos 102 a través de la segunda parte de entrada/salida 6a. La quinta trayectoria de flujo de refrigerante y la séptima trayectoria de flujo de refrigerante tienen cada uno el otro extremo conectado a la tercera abertura P3 de la válvula de cuatro pasos 102 a través de la tercera parte de entrada/salida 6b.
Cada tercera parte de tubo 7 tiene una configuración similar. Dicho de otra manera, cada uno de los grupos primero a cuarto de terceras partes de tubo 7a, 7b, 7c, 7d tiene una configuración similar. Cada tercera parte de tubo 7 tiene una tercera superficie circunferencial interna 70 y una pluralidad de terceras ranuras 71. La tercera superficie circunferencial interna 70 es una superficie que entra en contacto con el refrigerante que fluye a través de la tercera parte de tubo 7. Cada tercera ranura 71 está rebajada con respecto a la tercera superficie circunferencial interna 70. Cada una de la pluralidad de terceras ranuras 71 tiene una configuración similar, por ejemplo. Las terceras ranuras 71 están separadas entre sí en la dirección circunferencial de la primera parte de tubo 3. Cada tercera ranura 71 se proporciona en forma de espiral con respecto al eje central O de la tercera parte de tubo 7. Cada tercera ranura 71 cruza la dirección radial de la tercera parte de tubo 7. Cada tercera ranura 71 se proporciona de manera que su anchura en la dirección circunferencial disminuye hacia la circunferencia exterior de la tercera parte de tubo 7 en la dirección radial, por ejemplo.
La segunda parte de tubo 4 y la tercera parte de tubo 7 tienen una relación entre sí similar a la existente entre la primera parte de tubo 3 y la segunda parte de tubo 4 en cualquiera de las realizaciones primera a cuarta. Dicho de otra manera, al menos uno del número, la profundidad y el ángulo de avance de las segundas ranuras 41 es menor que al menos uno del número, la profundidad y el ángulo de avance de las terceras ranuras 71. Cabe observar que el número, la profundidad y el ángulo de avance de las terceras ranuras 71 se definen de forma similar al número, la profundidad y el ángulo de avance de las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41, respectivamente.
El número de segundas ranuras 41 supera el número de primeras ranuras 31, y es menor que el número de terceras ranuras 71, por ejemplo. Dicho de otra manera, uno cualquiera de los parámetros que incluyen el número, la profundidad y el ángulo de avance que satisface la relación de magnitud descrita anteriormente entre las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41 es el mismo que un parámetro que satisface la relación de magnitud descrita anteriormente entre las segundas ranuras 41 y las terceras ranuras 71. Dicho de otra manera, las primeras ranuras 31, las segundas ranuras 41 y las terceras ranuras 71 se proporcionan de tal manera que uno cualquiera de estos parámetros, incluyendo el número, la profundidad y el ángulo de avance, satisface la relación de magnitud de dos fases descrita anteriormente, por ejemplo. De manera alternativa, el número de segundas ranuras 41 puede superar el número de primeras ranuras 31, y la profundidad de las segundas ranuras 41 puede ser menor que la profundidad de la pluralidad de terceras ranuras 71. Dicho de otra manera, uno cualquiera de los parámetros que incluyen el número, la profundidad y el ángulo de avance que satisface la relación de magnitud descrita anteriormente entre las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41 puede ser diferente de un parámetro que satisface la relación de magnitud descrita anteriormente entre las segundas ranuras 41 y las terceras ranuras 71. En el caso descrito anteriormente, el número de segundas ranuras 41 puede ser igual al número de terceras ranuras 71. Dicho de otra manera, las segundas ranuras 41 y las terceras ranuras 71 pueden proporcionarse para ser iguales para uno cualquiera de los parámetros, incluyendo el número, la profundidad y el ángulo de avance que satisface la relación de magnitud descrita anteriormente entre las primeras ranuras 31 y las segundas ranuras 41.
El primer intercambiador de calor 1 según la quinta realización es básicamente similar en configuración al primer intercambiador de calor 1 según la primera realización y, por lo tanto, puede producir efectos similares a los del primer intercambiador de calor 1 según la primera realización. Además, en el primer intercambiador de calor 1 según la quinta realización, el tubo de transferencia de calor tiene un mayor número de partes de tubo que difieren en la resistencia de la trayectoria de flujo que en el primer intercambiador de calor 1 según la primera realización y, por lo tanto, la resistencia de la trayectoria de flujo puede ser más precisa o establecerse de forma más aproximada.
En los aparatos de ciclo de refrigeración según las realizaciones primera a quinta, el segundo intercambiador de calor 11 también puede tener una configuración similar a la del primer intercambiador de calor 1. En este caso, la primera parte de entrada/salida 5 del segundo intercambiador de calor 11 puede estar conectada a la unidad de descompresión 103, y la segunda parte de entrada/salida 6a y la tercera parte de entrada/salida 6b pueden estar conectadas a la cuarta abertura P4 de la válvula de cuatro pasos 102.
Los aparatos de ciclo de refrigeración según las realizaciones primera a quinta pueden incluir al menos una primera ranura 31 y al menos una segunda ranura 41. Cuando los aparatos de ciclo de refrigeración según las realizaciones primera a quinta incluyen una segunda ranura 41, la primera ranura 31 puede ser menor que la segunda ranura 41 en al menos una de la profundidad y el ángulo de avance. De manera similar, el aparato de ciclo de refrigeración según la quinta realización puede incluir al menos una tercera ranura 71. Cuando el aparato de ciclo de refrigeración según la quinta realización incluye una tercera ranura 71, la segunda ranura 41 puede ser menor que la tercera ranura 71 en al menos una de la profundidad y el ángulo de avance.
Aunque las realizaciones de la presente invención se han descrito anteriormente, las realizaciones descritas anteriormente pueden modificarse de diversas maneras. Además, el alcance de la presente invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente. El alcance de la presente invención está definido por las reivindicaciones.
Lista de signos de referencia
1 primer intercambiador de calor; 2 aleta; 3 primera parte de tubo; 4, 4a, 4b segunda parte de tubo; 5 primera parte de entrada/salida; 6a segunda parte de entrada/salida; 6b tercera parte de entrada/salida; 7, 7a, 7b, 7c, 7d tercera parte de tubo; 11 segundo intercambiador de calor; 20 primera parte de conexión; 21 segunda parte de conexión; 22 tercera parte de conexión; 23 cuarta parte de conexión; 24 quinta parte de conexión; 25 sexta parte de conexión; 26 séptima parte de conexión; 27 octava parte de conexión; 28 novena parte de conexión; 29 décima parte de conexión; 30 primera superficie circunferencial interna; 31 primera ranura; 40 segunda superficie circunferencial interna; 41 segunda ranura; 70 tercera superficie circunferencial interna; 71 tercera ranura; 100 aparato de ciclo de refrigeración; 101 compresor; 102 válvula de cuatro pasos; 103 unidad de descompresión; 104 primer ventilador; 105 segundo ventilador.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Intercambiador de calor (1) que comprende un tubo de transferencia de calor (3, 4) y una aleta (2),
    incluyendo el tubo de transferencia de calor (3, 4) una primera parte de tubo (3) y una pluralidad de segundas partes de tubo (4) conectadas en paralelo entre sí con respecto a la primera parte de tubo (3),
    teniendo la primera parte de tubo (3) una primera superficie circunferencial interna (30) y al menos una primera ranura (31) rebajada en relación con la primera superficie circunferencial interna (30) y dispuesta una al lado de la otra en una dirección circunferencial del tubo de transferencia de calor (3),
    teniendo cada una de la pluralidad de segundas partes de tubo (4) una segunda superficie circunferencial interna (40) y al menos una segunda ranura (41) rebajada en relación con la segunda superficie circunferencial interna (40) y dispuesta una al lado de la otra en la dirección circunferencial, y
    siendo la al menos una primera ranura (31) menor que la al menos una segunda ranura (41) en al menos uno de un número de ranuras, una profundidad de cada ranura y un ángulo de avance de cada ranura,
    caracterizado porque la primera parte de tubo (3) y la segunda parte de tubo (4) están conectadas con la aleta (2).
    Intercambiador de calor (1) según la reivindicación 1, en el que
    el tubo de transferencia de calor (3, 4) incluye, además, una pluralidad de terceras partes de tubo (7) conectadas en paralelo con cada una de la pluralidad de segundas partes de tubo (4),
    cada una de la pluralidad de terceras partes de tubo (7) tiene una tercera superficie circunferencial interna (70), y al menos una tercera ranura (71) rebajada en relación con la tercera superficie circunferencial interna (70) y dispuesta una al lado de la otra en la dirección circunferencial, y
    cuando la al menos una segunda ranura (41) y la al menos una tercera ranura (71) se comparan entre sí en al menos uno de un número de ranuras, una profundidad de cada ranura y un ángulo de avance de cada ranura, la al menos una segunda ranura (41) es menor que la al menos una tercera ranura (71) en la al menos una de un número de ranuras, la profundidad de cada ranura y el ángulo de avance de cada ranura.
    Intercambiador de calor (100) según la reivindicación 1 o 2, en el que
    la primera parte de tubo (3) tiene un diámetro exterior igual a un diámetro exterior de cada una de las segundas partes de tubo (4).
    Aparato de ciclo de refrigeración (100) que comprende un compresor (101), una unidad de conmutación de la trayectoria de flujo (102), una unidad de descompresión (103), un primer intercambiador de calor (1) y un segundo intercambiador de calor (11),
    proporcionándose la unidad de conmutación de la trayectoria de flujo (102) para conmutar entre un primer estado en el que el refrigerante fluye sucesivamente a través del compresor (101), el primer intercambiador de calor (1), la unidad de descompresión (103) y el segundo intercambiador de calor (11), y un segundo estado en el que el refrigerante fluye sucesivamente a través del compresor (1), el segundo intercambiador de calor (11), la unidad de descompresión (103) y el primer intercambiador de calor (1), y
    proporcionándose el primer intercambiador de calor (1) como el intercambiador de calor (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y disponiéndose de manera que la primera parte de tubo (3) está situada aguas abajo de las segundas partes de tubo (4) en una dirección en la que el refrigerante fluye en el primer estado, y la primera parte de tubo (3) está situada aguas arriba de las segundas partes de tubo (4) en la dirección en la que el refrigerante fluye en el segundo estado.
ES18940943T 2018-11-22 2018-11-22 Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración Active ES2931028T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/043145 WO2020105164A1 (ja) 2018-11-22 2018-11-22 熱交換器および冷凍サイクル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2931028T3 true ES2931028T3 (es) 2022-12-23

Family

ID=70774440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18940943T Active ES2931028T3 (es) 2018-11-22 2018-11-22 Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11852386B2 (es)
EP (1) EP3885690B1 (es)
JP (1) JP7134250B2 (es)
CN (1) CN113015880A (es)
ES (1) ES2931028T3 (es)
WO (1) WO2020105164A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023188387A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5333228Y1 (es) * 1974-07-24 1978-08-16
JPS57165982U (es) * 1981-04-06 1982-10-19
JPS58174668U (ja) 1982-05-17 1983-11-22 三菱重工業株式会社 蒸発器
JPS61114092A (ja) * 1984-11-06 1986-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
JPS63197887A (ja) * 1987-02-12 1988-08-16 Matsushita Refrig Co 熱交換器
JPH0161561U (es) 1987-10-02 1989-04-19
JP3621758B2 (ja) * 1995-09-11 2005-02-16 松下冷機株式会社 熱交換器
JP3367467B2 (ja) * 1999-05-17 2003-01-14 松下電器産業株式会社 フィン付き熱交換器
JP2001124480A (ja) 1999-10-28 2001-05-11 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 熱交換器および熱交換装置
JP2001330388A (ja) 2000-05-19 2001-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器ユニット
CN1412516A (zh) 2001-10-16 2003-04-23 松下电器产业株式会社 热交换器机组
JP4073850B2 (ja) * 2003-09-11 2008-04-09 シャープ株式会社 熱交換器
JP2005127570A (ja) 2003-10-22 2005-05-19 Toshiba Kyaria Kk 伝熱管及びこれを用いた冷凍装置
JP2007263492A (ja) 2006-03-29 2007-10-11 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒サイクル装置
JP2008101907A (ja) * 2007-11-28 2008-05-01 Sharp Corp 熱交換器
JP4738401B2 (ja) * 2007-11-28 2011-08-03 三菱電機株式会社 空気調和機
JPWO2009131072A1 (ja) 2008-04-24 2011-08-18 三菱電機株式会社 熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和機
JP4836996B2 (ja) * 2008-06-19 2011-12-14 三菱電機株式会社 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機
JP5094771B2 (ja) * 2009-03-16 2012-12-12 三菱電機株式会社 熱交換器の製造方法及びその熱交換器を用いた空気調和機
JP2011144989A (ja) * 2010-01-13 2011-07-28 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器用の伝熱管、熱交換器、冷凍サイクル装置及び空気調和装置
JP2011252662A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Hitachi Cable Ltd 冷媒用伝熱管及び熱交換器
JP2014020678A (ja) 2012-07-19 2014-02-03 Panasonic Corp 熱交換器
JP6102724B2 (ja) * 2013-12-24 2017-03-29 株式会社富士通ゼネラル 熱交換器
US10591192B2 (en) * 2015-02-27 2020-03-17 Hitachi-Johnson Controls Air Conditioning, Inc. Heat exchange apparatus and air conditioner using same
WO2016147385A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー （ホンコン） リミテッド 冷凍空調用圧縮機及び冷凍空調装置
CN108006941A (zh) 2017-11-21 2018-05-08 广东美的制冷设备有限公司 换热装置及空调设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020105164A1 (ja) 2020-05-28
EP3885690A4 (en) 2021-12-01
EP3885690A1 (en) 2021-09-29
JP7134250B2 (ja) 2022-09-09
EP3885690B1 (en) 2022-10-26
CN113015880A (zh) 2021-06-22
JPWO2020105164A1 (ja) 2021-09-27
US20220042724A1 (en) 2022-02-10
US11852386B2 (en) 2023-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160377347A1 (en) Heat exchanger
US9651317B2 (en) Heat exchanger and air conditioner
ES2717887T3 (es) Dispositivo de intercambio de calor y tubo de conexión usado en su interior
ES2875421T3 (es) Colector laminado, intercambiador de calor y dispositivo de aire acondicionado
WO2014100651A1 (en) Refrigerant distributor of micro-channel heat exchanger
US20160245560A1 (en) Tube fitting, heat exchanger, and air-conditioning apparatus
ES2943887T3 (es) Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración
ES2959955T3 (es) Distribuidor e intercambiador de calor
JP6239159B2 (ja) 冷凍サイクル装置
KR20140106552A (ko) 핀 튜브형 열교환기
JP6067094B2 (ja) 熱交換器、及び、それを用いた冷凍サイクル装置
ES2931028T3 (es) Intercambiador de calor y dispositivo de ciclo de refrigeración
ES2955923T3 (es) Intercambiador de calor
WO2016121119A1 (ja) 熱交換器及び冷凍サイクル装置
ES2624188T3 (es) Acondicionador de aire
JP2016148480A (ja) 熱交換器
JP2011112315A (ja) フィンチューブ型熱交換器及びこれを用いた空気調和機
JP5591285B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
US20240175586A1 (en) Air-conditioning apparatus
JPWO2020178966A1 (ja) ガスヘッダ、熱交換器及び冷凍サイクル装置
ES2928916T3 (es) Unidad de fuente de calor para aparato de refrigeración
ES2911079T3 (es) Intercambiador de calor, unidad exterior y dispositivo de ciclo de refrigeración
JP7258151B2 (ja) 熱交換器および冷凍サイクル装置
KR20110014353A (ko) 에어컨 응축기의 헤더파이프와 냉매파이프의 결합구조
JP2017223408A (ja) 二重管式内部熱交換器