TERMOINTERCAMBIADOR CON LAMINA PERFORADA EN COLECTOR DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invenc :ión se refiere generalmente a termointercambiadores ce sistema de compresión de vapor de refrigerante, que tienen una pluralidad de tubos paralelos que se extienden entre un primer colector y un segundo colector; más partícula?::mente, para proporcionar expansión de refrigerante dentro del colector de entrada para mejorar el flujo de refrigerante de dos fases a través de los tubos paralelos del termointercambiador. Los sistemas e compresión de vapor de refrigerante se conocen bien en la técnica. Los acondicionadores de aire y las bombas de calor que emplean ciclos de compresión de vapor de refrigerante comúnmente se utilizan para enfriar o enfriar/calentar aire suministrado a una zona de comodidad de clima controlado dentro de una residencia, edificio de oficinas, hospital, escuela, restaurante u otra instalación.
Los sistemas de compresión de vapor de refrigeración también se utilizan comúnmente para enfriar aire u otro fluido secundario para proporcionar un ambiente refrigerado para alimentos y productos de bebidas dentro de por ejemplo, cajas de exhibición en supermercados, minisúper, tiendas de abarrotes, cafeterías, restaurantes y otros establecimientos de servicios de alimentos. Convencionalmepte, estos sistemas de compresión de
u otro fluido que se puede comprimir. En algunos sistemas de compresión de vapor de refrigerante, el evaporador es un termointercambiador de tubo paralelo. Tales termointercambiadores tienen una pluralidad de trayectorias de flu; o de refrigerante paralelas a través los mismos proporcionadas por una pluralidad de tubos que se extienden en relación paralela entre un colector de entrada y un colector de salida, ?l colector de entrada recibe el flujo de refrigerante desde el circuito de refrigerante y lo distribuye entre la plLluralidad de trayectorias de flujo a través del termointercambiador. El colector de salida sirve para recolectar el flujo de refrigerante conforme sale de las trayectorias de flujo respectivas y para dirigir el flujo de refrigerante nuevamente a la línea de refrigerante para su retorno hacia el compresor en un termointercambiador de un solo paso o a través de un banco adicional de tubos de intercambio térmico en un termointercambiador de multipaso. Históricamente, los termointercambiadores de tubos paralelos utilizados eh sistemas de compresión de vapor refrigerante han utilizado tubos redondos, típicamente tienen un diámetro de 1.27 cm (>_ pulgada), 9.54 milímetros (3/8 de pulgada) o 7 milímetros . Más recientemente, tubos de canal múltiple de forma plaña, rectangular u ovalada se están utilizando en termointercambiadores para sistemas de compresor de vapor de refrigerante. Cada tubo de canal
múltiple tiene una pluralidad de canales de flujo que se extienden longitudinalímente en relación paralela a la longitud del tubo, cada canal proporcionando una trayectoria de refrigerante de á ::ea de flujo en corte transversal pequeña. De este modo, un termointercambiador con tubos de canal múltiple que se extienden en relación paralela entre los colectores de entrada y de salida del termointercambiador tendrá un número relativamente grande de trayectorias de refrigerante de área de flujo en corte transversal pequeñas que se extienden entre los dos colectores. En contraste, un termointercambiador de tubo paralelo con tubos redondos convencionales tendrá un número relativamente pequeño de trayectorias de flujo de área de flujo grandes que se extienden entre los coléctores de entrada y de salida. La distribución no uniforme, también referida como mala distribución, de flujo de refrigerante de dos fases es un problema común en termointercambiadores de tubo paralelo que impacta adversamente la eficiencia del termointercambiador. Entre otros factores, los problemas de mala distribución de doble fase son provocados por la diferencia en intensidad de refrigerante de fase de vapor y el refrigerante de fase líquida presentes en el colector de entrada debido a la ¡expansión de refrigerante conforme recorre el dispositivo de expansión corriente arriba, Una solución para controlar la distribución de
flujo de refrigeración k través de los flujos paralelos en un termointercambiador de ¡evaporación se describe en la Patente
Norteamericana No. 6,50E,413, Repice et al. En el sistema de compresión de vapor de refrigerante descrito en la presente, el refrigerante líquido de alta presión del condensador se expande parcialmente en un dispositivo de expansión en línea convencional corriente arriba del colector de entrada del termointercambiador en un refrigerante de presión más baja. Adicionalmente, una res tricción, tal como un estrechamiento ssiimmppllee eenn eell ttuubboo oo uunnaa placa de orificios internos dispuesta dentro del tubo, se proporciona en cada tubo conectado al colector de entrada corriente abajo de la entrada de tubo para completar la expansión hacia una mezcla de refrigerante de líquido/vapor de baja presión después de que entra al tubo. Otra solución para controlar la distribución de flujo de refrigeración a través de tubos paralelos en un termointercambiador de evaporación se describe en la Patente
Japonesa No. JP4080575, Kanzaki et al. En el sistema de compresión de vapor de efrigerante descrito en la presente, el refrigerante liquidó de alta presión del condensador también se expande parcialmente en un dispositivo de expansión en línea convencional hacia un refrigerante de más baja presión corriente arriba de una cámara de distribución del termointercambiador. Una placa que tiene una pluralidad
entrada hacia un canal anular entre la superficie exterior del tubo de entrada y 1a superficie interior del colector. El flujo de refrigerante ce dos fases por lo tanto pasa en cada uno de los tubos que abre hacia el canal anular. Obtener la distribución de flujo de refrigerante uniforme entre el número relativamente grande de trayectorias de flujo de refrigerante de área de flujo en corte transversal pequeñas es aún más difícil que en termointercambiadores d B tubo redondos convencionales y puede reducir significati|vamente la eficiencia del termointercambiador . Es un objeto general de la invención reducir la mala distribución del f lujo de refrigerante en un sistema de compresión de vapor de refrigerante que tiene una pluralidad de tubos de canal múltiple que se extienden entre un primer colector y un segundo colector. Es un objeto de un aspecto de la invención distribuir uniformementle el refrigerante hacia los canales individuales de una disposición de tubos de canal múltiple. Es un objeto de otro aspecto de la invención retrasar la expansión del refrigerante en un termointercambiador de sistema de compresión de vapor de refrigerante que tienes una pluralidad de tubos de canal múltiple hasta que el flujo de refrigerante se haya distribuido entre los diversos tubos de una disposición de
tubos de canal múltipl 2 en una sola fase como refrigerante líquido . Es un objeto de un aspecto adicional de la invención retrasar la expansión del refrigerante en un termointercambiador de sistema de compresión de vapor de refrigerante que tiene una pluralidad de tubos de canal múltiple hasta que el flujo de refrigerante se haya distribuido a los canales individuales de una disposición de tubos de canal múltiple en una sola fase como refrigerante líquido. En un aspecto de la invención, un termointercambiador se proporciona teniendo un colector que tiene un interior hueco, un miembro que se extiende longitudinalmente que divide el interior del colector en una primera cámara en un primer lado del mismo y una segunda cámara en el otro lado del mismo, y una pluralidad de tubos de intercambio térmico, de los cuales cada uno define una trayectoria de flujo de refrigerante de canal múltiple a través de los mismos. Cada canal define una trayectoria de flujo de refrigerante que tiene una entrada en un extremo de entrada del tubo de intercambio térmico. El extremo de entrada de cada tubo pasa a la segunda cámara del colector y se dispone en yuxtaposi ion con un solo orificio o una fila de orificios que se extiende de manera transversal de una serie de aberturas eparadas longitudinalmente que se
entrada puede tener un área en sección transversal relativamente pequeña en comparación con un área en corte transversal colectiva de los canales del tubo de intercambio térmico respectivo. La abertura de una sola entrada puede tener un área en sección transversal suficientemente pequeña de modo que funciona cono un orificio de expansión. En otra modalidad, la pluralidad de tubos de intercambio térmico de canal múltiple se dispone en conjuntos de pares de tubos de intercambio térmico separados longitudinalmente. Cada conjunto de pares de tubos de intercambio térmico se dispone en yuxtaposición con un conjunto de aberturas de una serie de aberturas separadas longitudinalmente que se disponen intermedias a los extremos de entrada respectivos de los pares de tubos de intercambio térmico del conjunto, El conjunto de aberturas puede comprender una fila de orificios que se extienden en forma transversal intermedios a los extremos de entrada respectivos de los pares de tubos de intercambio térmico del conjunto. Cada uno de los orifid:ios puede tener un área en sección transversal relativamente pequeña en comparación con el área en sección transversal de un canal del tubo de intercambio térmico. Cada uno de los orificios en una fila de orificios puede tener un área en sección transversal suficientemente pequeña de modo que funciona como un orificio de expansión. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para un entendimiento adicional de estos y objetos de la invención, ahora se hará referencia a la siguiente descripción detallada de la invención la cual se leerá junto con los dibujos anexos, donde : La Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de un terpointercambiador de acuerdo con la invención; la Figura es una vista en perspectiva, parcialmente en corte que ilustra el tubo de intercambio térmico y la disposic:ión del colector de entrada de un termointercambiador de la Figura 1; la Figura 3 es una vista en elevación en corte tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1 ; la Figura 4 es una vista en elevación en corte tomada a lo largo de lc. línea 4-4 de la Figura 3 que además ilustra el tubo de intercambio térmico y la disposición del colector de entrada del termointercambiador de la Figura 1; la Figura 5 e s una vista en planta en corte tomada a lo largo de la línea E -5 de la Figura 4; la Figura 6 eá una vista en planta en corte, tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 4; la Figura 7 e Ü3 una vista en elevación en corte que ilustra una modalidad alterna de un tubo de intercambio térmico y de una disposición del colector de entrada de un termointercambiador de 1a invención;
Figura 1 ; y La Figura 14 es una ilustración esquemática de un sistema de compresión ce vapor de refrigerante que incorpora el termointercambiador de la invención. El termointe ;rcambiador 10 de la invención se describirá en general en la presente con referencia a la modalidad ilustrativa de tubo paralelo de un solo paso de un termointercambiador de tubo de canal múltiple como se represente en la Figura 1. El termointercambiador 10 incluye un colector 20 de entrada, un colector 30 de salida y una pluralidad de tubos 4 0 de intercambio térmico de canal múltiple que se extiende longitudinalmente. En la modalidad ilustrativa del termoi L¡ntercambiador 10 representado en la presente, los tubos 4C de intercambio térmico se muestran dispuestos en relación paralela que se extienden general y verticalmente entre un tolector 20 de entrada que se extiende general y horizontalmente y un colector 30 de salida que se extiende general y hori . ontalmente . El colector 20 de entrada define un volumen intermor para recibir un fluido de la línea 14 para que se distribuya entre los tubos 40 de intercambio térmico. El colector [30 define un volumen interior para recolectar fluido de los tubos 40 de intercambio térmico y para dirigir el fluido recolectado a partir del mismo a través de la línea 16. La pluralidad de tubos de intercambio térmico de
Cada tubo 40 de intercambio térmico tiene una pluralidad de canales 2 de flujo paralelo que se extienden longitudinalmente, es cecir, a lo largo del eje de tubo, la longitud del tubo prop :orcionando así trayectorias de flujo paralelas, independientes, múltiples entre la entrada del tubo y la salida del tubo. Cada tubo 40 de intercambio térmico de canal múltiple es un tubo "plano" de por ejemplo un corte transversal rectangular u ovalado, que define un interior el cual se subdivide para formar una disposición de llaaddoo ppoorr llaaddoo ddee ccaannaallee ;s 42 de flujo independiente. Los tubos 40 de canal múltiples planos por ejemplo, pueden tener un ancho de cincuenta milímetros o menos, típicamente de doce a veinticinco milímetros y una altura de aproximadamente dos milímetros o menos cuan o se compara con tubos redondos de la técnica anterior convencionales que tienen un diámetro de 1.27 cm CÁ pulgada), 9.54 milímetros (3/8 de pulgada) o 7 milímetros. Los tubos 10 de muestran en los dibujos de los mismos, para facilidad y claridad de ilustración, como teniendo doce canales 42 que definen trayectorias de flujo que tienen una sección transversal circular. Sin embargo, se entenderá que en aplicaciones comerciales, tal como por ejemplo sistemas de compresión de vapor de refrigerante, cada tubo 40 de canal múltiple típicamente tendrá aproximadamente diez a veinte canales 42 de flujo, pero pueden tener una pluralidad mayor o menor de canales, como se desee,
Generalmente, cada car al 42 de flujo tendrá un diámetro hidráulico, definido como cuatro veces el área de flujo dividida por el perímetro, en el margen de aproximadamente 200 micrones a aprox Lmadamente 3 milímetros. Aunque se representa como teniendo un corte transversal circular en los dibujos, los canales 42 pueden tener una sección transversal rectangular, triangular, trapezoidal o cualquier otra sección transversal no circular deseada. Con referenc La ahora las Figuras 2-6, en particular, un miembro 22 alargado longitudinalmente se dispone dentro del velumen interior del colector 20 de entrada de extremo, hueco de modo que divide el volumen interior en una primera cámara 25 en un lado del miembro 22 y una segunda cámara 27 en el otro lado del miembro 22. La primera cámara 25 dentro del colector 20 de entrada está en comunicación de flujo de fluido con la línea 14 de entrada de fluido para recibir fluido de la línea 14 de entrada. En la modalidad representada en las Figuras 2-6, el miembro 22 comprende una primera p.'.aca 22A alargada longitudinalmente y una segunda placa 22B al argada longitudinalmente dispuesta en relación recíproca para extender la longitud del colector 20 con la placa 22A orient ada hacia la primera cámara 25 y con la placa 22B orientada hacia la segunda cámara 27. La primera placa 22A se perfora mediante una serie de filas de orificios 21 de diámetro relativamente pequeño que se extienden
transversalmente a través de la placa en intervalos separados longitudinalmente a lo largo de la longitud de la misma. La segunda placa 22B tie: e una serie de ranuras 28 que se extienden transversalmente proporcionadas en la misma en espacios separados lo gitudinalmente a lo largo de la longitud de la misma. Las filas de aberturas 21 y las ranuras 28 se disponen mutuamente de tal modo que cada fila de aberturas 21 en la plc.ca 22A se alinea con una ranura 28 correspondiente de la placa 22B. El miembro 22 también se puede proporcionar con un número de orificios 23 relativamente más granees que se abren a través del mismo para igualar la presión entre las cámaras 25 y 27 dispuestas en lados opuestos del miembro 22. Los orificios 23 de igualación de presión no necesitan proporcionarse si el miembro 22 se bronces oída o de otra forma se asegura fijamente a la pared interna del colector 20. Cada tubo 40 de intercambio térmico del termointercambiador 10 se inserta a través de una ranura 26 de acoplamiento en la pajred del colector 20 de entrada con el extremo 43 de entrada del tubo que se extiende hacia la segunda cámara 27 del coelector 20 de entrada. Cada tubo 40 se inserta para una longitud suficiente para el extremo 43 de entrada del tubo para: extenderse hacia una ranura 24 correspondiente en la segunda placa 22B. Con los extremos 43 de entrada de los tubc s 40 respectivos insertados en una
ranura 24 correspondiente en la segunda placa 22B, las bocas 41 respectivas de los canales 42 del tubo 40 de intercambio térmico se abren en comunicación de flujo de fluido con una fila de aberturas 21 cojrrespondiente en la primera placa 22A, conectando así los canales 42 de flujo de los tubos 40 en comunicación de flujo ce fluido con la primera cámara 25. La segunda placa 22B no sólo mantiene los tubos 40 en su lugar, sino que también evita que el refrigerante se desvíe de los tubos 40. Varias modali iades alternas del tubo de intercambio térmico y de la dispos Lción del colector de entrada para el termointercambiador 10 pe ilustran en las Figuras 7-11. En la modalidad representada en la Figura 7, nuevamente un miembro 22 divide el volumen ir.terior en una primera cámara 25 en un lado del miembro 22 y una segunda cámara 37 en el otro lado del miembro 22. En es :a modalidad, el miembro 22 alargado longitudinalmente comprende una primera placa 22A que se alarga longitudinalment 2, dispuesta en relación recíproca con un segundo miembro 22B que se alarga longitudinalmente que tiene una pluralidad de artesas 29 generalmente en forma de V formadas en el mismo en intervalos separados longitudinalmente en e.' lado del mismo orientado hacia los tubos 40. La placa 22A está orientada hacia la primera cámara 25 y tiene una plurailidad de orificios 21 alineados en intervalos separados .ongitudinalmente a lo largo de la
longitud del colector 20. Cada uno de los orificios 21 se abre en una respectiva de las artesas 29. Cada artesa 29 define una cámara 37 para recibir un extremo 43 de entrada de un tubo 40 de intercambio térmico respectivo y forma un paso de flujo divergente que se extiende desde el orificio 21 en el vértice del paso hasta el extremo 43 de entrada del tubo 40 de intercambio térmico respectivo recibido en el mismo. De este modo, las bocas ¿.-. l respectivas en los canales 42 del tubo 40 de intercambio térmico se abren en comunicación de flujo de fluido median :e el paso divergente hacia una sola abertura 21. Con referenci .a ahora a las Figuras 8 y 9, en las modalidades representadlas en las mismas, el colector 120 es un colector de dos pie¡zas formado de una armadura 122 semi cilindrica de extremo cerrado, alargada longitudinalmente y de un miembro 124 de tapa broncesoldado, o de otra forma asegurado en forma adecuada, a la armadura 122 para tapar la cara abierta de la armadura 122. Aungue se ilustra teniendo una sección transversail y semi-elíptica, la armadura 120 puede tener una .sección transversal semi-circular, rectilínea, hexagonal, octagonal u otra. En la modalidad representada en la Figura 8, el miembro 124 de tapa es un miembro similar a una placa que se alarga longitudinalmente y que tiene una pluralidad de ranuras 123 que se axtienden transversalmente, separadas
longitudinalmente que se extienden en parte a través del grosor del miembro 124 ie tapa, cada ranura 123 adaptada para recibir el extremo 43 ie entrada de uno de los tubos 40 de canal múltiple. Adicio almente, el miembro 124 de tapa se perfora mediante una serie de filas de orificios 121 de diámetro relativamente pequeño que se extienden transversalmente a través de la placa en intervalos separados longitudinalmente a lo Largo de la longitud de la misma. Como en la modalidad de la Figura 3 discutida previamente, las filas de aberturas 121 y las ranuras 123 se disponen mutuamente de tal modo que cada fila de aberturas 121 en el miembro 124 se alinea qon una ranura 123 correspondiente del miembro 124. Con los e iremos 43 de entrada de los tubos 40 respectivos insertados en una ranura 123 correspondiente en el miembro 124, las bocas 41 respectivas a los canales 42 del tubo 40 de intercambio térmico se abren en comunicación de flujo de fluido con una fila correspondiente de aberturas 121 en el miembro 124, conectando así los canales 42 de flujo de los tubos 40 en comunicación de flujo de fluido con la cámara 125 interior del colector 120. En la modalidad representada en la Figura 9, el miembro 124 de tapa comprende un miembro que se alarga longitudinalmente que tiene una pluralidad de artesas 129 generalmente en forma de: V formadas en el mismo en intervalos separados longitudinalmente en el lado del mismo orientado
hacia los tubos 40. Cada artesa 129 define una cámara 127 para recibir un extremo 43 de entrada de un tubo 40 de intercambio térmico re spectivo y forma un paso de flujo divergente que se ext. iende desde un orificioO 121 en el vértice del paso hasta el extremo 43 de entrada del tubo 40 de intercambio térmico respectivo recibido en el mismo. Cada orificio 121 se abre en comunicación de flujo de fluido con la cámara 125 de fluido. De este modo, como en la modalidad de la Figura 7 discutida previamente, las bocas 41 respectivas de los car.ales 42 del tubo 40 de intercambio térmico se abren en corrunicación de flujo de fluido mediante un paso divergente hacia una sola abertura 21. Con referenci .a ahora a las Figuras 10 y 11, el colector 220 es un coelector de una pieza formado de una armadura 222, de extremo cerrado, hueca, alargada longitudinalmente. Aunque se ilustra teniendo una sección transversal rectilínea, la armadura 222 puede tener una sección transversal ova ada, hexagonal, octagonal u otra. La pared 228 de la armadurk 222 tiene una pluralidad de ranuras 223 que se extienden transversalmente, separadas longitudinalmente que ?e extienden en parte a través del grosor de la pared, con cada ranura 223 adaptada para recibir el extremo 43 de entrada] de los tubos 40 de canal múltiple. En la modalidad representada en la Figura 10, la pared 228 se perfora mediante una serie de filas de orificios
21 de diámetro relativamente pequeño que se extienden transversalmente a través de la placa en intervalos separados longitudinalmente a lo largo de la longitud de la misma. Las filas de aberturas 221 y las ranuras 223 se disponen mutuamente de tal modc que cada fila de aberturas 221 se alinea con una ranura 223 correspondiente de la pared 228. Por lo tanto, como en las modalidades de la Figura 3 y Figura 8, con los extremos 43 de entrada de los tubos 40 respectivos insertados en una ranura 223 correspondiente, las bocas 41 respectivas de los canales 42 del tubo 40 de intercambio térmico se abren en comunicación de flujo de fluido con una fila de aberturas 221 correspondiente, conectando así los canales 42 de flujo de los tubos 40 en comunicación de flujo de fluido con la cámara 225 interior del colector 220. En la modali .dad representada en la Figura 11, correspondiente a cada ranura 223, la pared 228 tiene una artesa 229 generalmente en forma de V. Cada artesa 129 define una cámara 227 para recibir un extremo 43 de entrada de un tubo 40 de intercambio térmico respectivo y forma un paso de flujo divergente que se extiende desde el orificio 221 en el vértice del paso hasta el extremo 43 de entrada del tubo 40 de intercambio térmico respectivo recibido en el mismo. Cada orificio 221 se abre en comunicación de flujo de fluido con la cámara 225 de fluido De este modo, como en las modalidades de la Figura
7 y Figura 9 discutidas anteriormente, las bocas 41 respectivas en los canales 42 de cada tubo 40 de intercambio térmico se abren en copunicación de flujo de fluido mediante un paso divergente hacia una sola abertura 221. Modalidades alternas adicionales del tubo de intercambio térmico y de la disposición del colector de entrada para el termoi .ntercambiador 10 se ilustran en las Figuras 12 y 13. En c :ada modalidad, la placa 22 alargada longitudinalmente, la cual se dispone dentro del volumen interior del colector 20 de entrada cerrado, hueco para dividir el volumen interior en una primera cámara 25 en un lado de la placa 22 y una segunda cámara 27 en el otro lado de la placa 22, se perfora mediante una serie de filas de una pluralidad de orificios 21 que se extienden en intervalos separados longitudinalmsnte a lo largo de la longitud la misma. Cada tubo 40 de intercambio térmico del termointercambiador 10 ¡se inserta a través de una ranura 26 de acoplamiento en la paíired del colector 20 de entrada con el extremo 43 de entrada del tubo que se extiende hacia la segunda cámara 27 del colector 20 de entrada. En estas modalidades, las filas de orificios 21 se disponen de tal modo que una fila de orificios 21 se localiza entre cada conjunto de pares de tubos 40, en lugar de una fila de orificios por tubo, como en la modalidad de la Figura 1. En la modalidad representada en la Figura 12, el
extremo 43 de entrada de cada tubo 40 se inserta en la cámara 27 hasta que la cara del extremo 43 de entrada hace contacto con la placa 22. Una abertura 46 que se extiende transversalmente se certa en el lado 48 del extremo de entrada de cada conjunto de pares de tubos 40 que se orienta hacia la fila de orific Los 21. La abertura 46 proporciona una entrada en el lado 48 de cada canal 42 de un tubo 40. El fluido fluye desde la cámara 25 del colector 20 a través de cada uno de los orifici os 21 y por consiguiente a través de las aberturas 46 en los lados 48 del conjunto de pares de tubos asociados con los mismos . En la modalidad representada en la Figura 13, el extremo 43 de entrada de cada tubo 40 se inserta en la cámara 25 del colector 20, aunque no lo suficientemente lejos para hacer contacto con la placa 22. En cambio, el extremo 43 de entrada de cada tubo 40 se coloca de tal modo que la cara del extremo 43 de entrada úe yuxtapone en relación separada con la placa 22 para proporcionar un espacio 61 entre la cara de extremo del extremo 43 de entrada y la placa 22. El fluido fluye desde la cámara ¿5 del colector 20 a través de cada fila de orificios 21 y por consiguiente a través del espacio
61 y hacia las bocas 41 de los canales 42 de los tubos 40 del conjunto de pares de tubos asociados con cada fila de orificios 21 respectiva . Para evitar que el fluido fluya a otro lugar dentro de la cámara 27, en lugar de que avance
directamente hacia las bocas 41 de los canales 42 de los tubos 40, se proporci .ona un par de deflectores que se extienden transversalmente cerca de cada conjunto de pares de tubos 40. En las modalidades representadas en las Figuras 3 ,
8, 10, 12 y 13, cada una de las aberturas 21 individuales en el miembro 22 tiene un área de flujo en sección transversal relativamente pequeña en comparación con el área en sección transversal de un cana] 42 de flujo individual. El área en sección transversal relativamente pequeña proporciona uniformidad en el descenso de presión en el fluido que fluye desde la primera cámara 25 dentro del colector 20 a través de las aberturas 21 hacia los canales 42 de flujo de los diversos tubos 40 de canal múltiple, asegurando así una distribución relativamente uniforme de fluido entre la abertura de los tubos 4C individuales hacia el colector 20 de entrada. Adicionalmente, cada una de las aberturas 21 puede tener un área de flujo suficientemente pequeña en relación con el área de flujo de los canales 42 de flujo individuales ddee llooss ttuubbooss 4400 ddee ccaannaal múltiple para asegurar que un nivel deseado de expansión del] fluido de liquido de alta presión a un líquido de baja presión y mezcla de vapor ocurra conforme el fluido fluye a través de cada abertura 21 para entrar a una boca 41 correspondiente de un canal 42. Por ejemplo, el área de flujo de una abertura 21 puede ser en el orden de una
décima de milímetro (p.l milímetros) para un tubo 40 de intercambio térmico que tiene canales con un área de flujo interno de 1 milímetro cuadrado nominal para asegurar la expansión del fluido que pasa a través de la misma. Por supuesto, como reconocerán aquellos expertos en la técnica, el grado de expansión se puede ajustar al dimensionar selectivamente el área de flujo del canal 42 de flujo que recibirá el fluido que: pasa a través de esa abertura 21 particular. En las modalidades representadas en las Figuras 7,
9 y 11, en donde un solo orificio 21 se abre en comunicación de flujo a través de ui paso de flujo divergente hacia una pluralidad de canales 4 :2 de flujo, cada una de las aberturas 21 solas nuevamente t:iene un área de flujo en sección transversal relativamente pequeña en relación con el área de flujo colectivo de los canales 42 de flujo individual del tubo 40 de canal múl. :iple asociado con la misma, para proporcionar uniformidad en el descenso de presión en el fluido que fluye desde la cámara de fluido dentro del colector 20 a través de las aberturas 21 hacia los canales 42 de flujo de los diversos tubos 42 de canal múltiple, asegurando así una distribución relativamente uniforme de fluido entre la abertura de los tubos 40 individuales hacia el colector 20 de entrada. Adicionalmente, cada una de las aberturas 21 solas puede tener un área de flujo
suficientemente pequeña en relación con el área de flujo colectivo de los canale 3 42 de flujo individuales del tubo 40 de canal múltiple asociado con la misma para asegurar que un nivel deseado de expansión del fluido de liquido de alt presión a un líquido de baja presión y mezcla de vapor ocurrirá conforme el f uido fluya a través de cada abertura 21 hacia el paso de flujo divergente corriente abajo de la misma. Por supuesto, como reconocerán aquellos expertos en la técnica, el grado de expansión se puede ajustar al dimensionar selectivamente el área de flujo de una abertura 21 particular, Con referencia ahora a la Figura 14, se representa esquemáticamente un sistema 100 de compresión de vapor de refrigerante que riene un compresor 60, el termointercambiador 10A funcionando como un condensador, y un termointercambiador 10B, funcionando como un evaporador, conectados en un circuito de refrigerante de bucle cerrado mediante las líneas 12 14 y 16 de refrigerante. Como en sistemas de compres Lon de vapor de refrigerante convencionales, el compresor 60 circula vapor de refrigerante de alta presión, caliente a través de la línea 12 de refrigerante hacia el colector 120 de entrada del condensador
10A, y por consiguiente a través de los tubos 140 de intercambio térmico del condensador 10A, en donde el vapor de refrigerante caliente se condensa a un líquido conforme pasa
en relación de intercambio térmico con un fluido de enfriamiento, tal como aire ambiental que se pasa por los tubos 140 de intercambio térmico del condensador mediante el ventilador 70 del condensador. El refrigerante líquido de alta presión se recolecta en el colector 130 de salida del condensador 10A y por consiguiente pasa a través de la línea 14 de refrigerante hacia el colector 20 de entrada del evaporador 10B. El ref rigerante, por consiguiente, pasa a través de los tubos 40 de intercambio térmico del evaporador 10B, en donde el refri . gerante se caliente conforme pasa en relación de intercambio térmico con aire que se va a enfriar, el cual se pasa por .os tubos 40 de intercambio térmico mediante el ventilador £ 0 del evaporador. El vapor de refrigerante se recolecta en el colector 30 de salida del evaporador 10B y pasa a partir del mismo a través de la lí nea 16 de refrigerante para regresar al compresor 60 a través de la entrada de succión al mismo, En la modalid d representada en la Figura 14, el liquido de refrigerante condensado pasa a través de una válvula 50 de expansión asociada operativamente con la línea 14 de refrigerante conforme pasa del desde el condensador 10A hacia el evaporador 10B . En la válvula 50 de expansión, el refrigerante líquido de alta presión se expande parcialmente a un refrigerante líquido de menor presión o a una mezcla de refrigerante de líqui o/vapor. En esta modalidad, la
expansión del refrigerante se completa dentro del evaporador 10B conforme el refrigerante pasa a través de la abertura de área de flujo relativarrente pequeña o aberturas 21, 121, 221 corriente arriba de entrada a los canales de flujo de los tubos 40 de intercambi o térmico. La expansión parcial del refrigerante en una válj/ula de expansión corriente arriba del colector 20 de entrado, hacia el evaporador 10B puede ser ventajoso cuando el are a de flujo de las aberturas 21, 121, 221 no se pueden hacer lo suficientemente pequeñas para asegurar la expansión total conforme el líquido pasa a través de las mismas o cuando una válvula de expansión se utiliza como un dispositivo de control de flujo. En una modalidad alterna del sistema de compresión de vapor de refrigerante, la válvula 50 de expansion puede eliminarse con la expansión del refrigerante que pa?a desde el condensador 10A que ocurre totalmente dentro del te:rmointercambiador 10B. Aunque el ciclo de compresión de vapor de refrigerante ejemplar ilustrado en la Figura 14 es un ciclo de aire acondicionado simplificado, debe entenderse que el termointercambiador de la invención se puede emplear en sistemas de compresión de vapor de refrigerante de varios diseños, incluyendo, e in limitación, ciclos de bomba de calor, ciclos econom .zados y ciclos de refrigeración comerciales. Adicionalmfnte, aquellos expertos en la técnica reconocerán que el termointercambiador de la presente
invención se puede uti!.izar como un condensador y/o como un evaporador en tales sistemas de compresión de vapor de refrigerante Además, lc modalidad representada del termointercambiador 10 es ilustrativa y no una limitante de la invención. Debe entenderse que la invención descrita en la presente puede practicarse en otras diversas configuraciones del termointercambiador 10. Por ejemplo, los tubos de intercambio térmico se pueden disponerse en relación paralela que por lo general se extiende horizontalmente entre un colector de entrada que por lo general se extiende verticalmente y un coléctor de salida que por lo general se extiende verticalmente. Además, aquellos expertos en la técnica reconocerán fae el termointercambiador de la invención no se limita a las modalidades de un solo paso ilustradas, sino que también se puede disponer en varias modalidades de un solo paso y en modalidades de multipasos. En consecuencia, aunque la presente invención se muestra y describe particularmente con referencia a las modalidades como se ilustran en el dibujo, se entenderá por alguien con experiencia en la técnica que varios cambios y modificaciones, de los cuales algunos se mencionan en lo anterior, pueden realizarse sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las reivindicaciones.