ENFRIADOR POR EVAPORACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a enfriadores por evaporación, y más particularmente, a un enfriador por evaporación de alta efectividad que se le puede dar servicio fácilmente . Los enfriadores por evaporación son con frecuencia empleados como partes de sistemas de aire acondicionado en un ambiente relativamente seco donde existe una diferencial sustancial entre la temperatura del termómetro húmedo y la temperatura del termómetro seco del aire que se va a enfriar. En operación, el aire sin vapor de agua que relativamente se enfriará se pone en contacto con agua que evapora dentro del aire sin vapor de agua. A medida que el agua se evapora, absorbe el calor latente de la evaporación desde sus alrededores, incluyendo el aire, por lo cual lo enfría. En el caso usual, se utilizan unos medios de enfriamiento por evaporación. El agua se escurre a través de los medios mientras que el aire se pasa a través de los mismos para promover buen contacto entre el aire y el agua para proporcionar el efecto de enfriamiento deseado. El aire es típicamente expulsado a través de los medios vía un ventilador o similar que pueden estar corriente arriba o corriente abajo de los medios. En cualquier caso, debe tenerse cuidado para que la velocidad del aire a través de los medios no sea tan alta como para arrastrar el agua en la fase líquida e introducirla dentro del espacio que se enfriará junto con el aire frío. Al mismo tiempo, velocidades más altas con frecuencia se desean a medida que permiten el uso de un volumen de medios para evaporación, permitiendo que se reduzca el tamaño del enfriador. En cualquier caso, como consecuencia, los fabricantes de medios de enfriamiento por evaporación, en sus especificaciones para sus productos, típicamente especifican una velocidad de aire permitido máximo así como una efectividad en una velocidad dada. La efectividad se define por la diferencia de temperatura de la corriente de aire que sale del enfriador dividido por la diferencia entre las temperaturas de termómetro húmedas y secas del aire entrante y multiplicados por 100. Al mismo tiempo, aquellos expertos en la técnica reconocerán que los medios de enfriamiento por evaporación deben cambiarse de vez en cuando. Debido a que el agua está evaporando de la superficie de los medios, cualquier mineral contenido dentro del agua será dejado como un residuo en los medios de enfriamiento cuando el agua se evapora. Con el paso del tiempo, la acumulación de mineral en los medios provocarán que se incremente la contaminación de los medios y la caída asociada con la efectividad. De este modo, es una práctica común, a intervalos periódicos, cambiar los medios de enfriamiento por evaporación en enfriadores por evaporación antes de que la acumulación del mineral en los medios se vuelva tan grande como para provocar deficiencias en la operación. Ya que, en e'l caso usual, los medios están contenidos en un alojamiento, se debe lograr tener acceso al alojamiento para eliminar y reemplazar los medios. Esto no siempre es una tarea que se pueda lograr fácilmente debido a que típicamente los medios se dispondrán entre en sistema de recolección de agua que recolecta el agua de exceso que no se ha evaporado en los medios y un sistema de distribución de agua que distribuye agua a los medios para la evaporación en el mismo. Como resultado, también existe una necesidad real de un enfriador por evaporación que se le pueda dar servicio fácilmente. La presente invención está dirigida para proporcionar una, o la otra, o ambas de las necesidades Es el objeto principal de la invención proporcionar un enfriador por evaporación mejorado y novedoso. Más particularmente, es un objeto de la invención proporcionar un enfriador por evaporación con efectividad mejorada a velocidades de producción de aire más altas sin incurrir al arrastre del agua licuada en la corriente de aire, y/o facilidad de servicio mejorada. De acuerdo con otra faceta de la invención, se proporciona un enfriador por evaporación altamente efectivo. El mismo incluye un alojamiento que tiene una entrada de aire, una salida de aire y una trayectoria de flujo de aire sustancialmente cerrada que se extiende entre la entrada y salida. Un cuerpo de medios de enfriamiento por evaporación está dispuesto dentro del alojamiento y se extiende completamente a través de la trayectoria de aire. El cuerpo tiene un extremo superior y lados corriente arriba y corriente abajo en la dirección de flujo de aire entre la entrada y la salida. Una placa de distribución de agua está ubicada por debajo del cuerpo y tiene un borde alargado que hace contacto con el cuerpo a lo largo de toda la longitud del borde en una ubicación a o adyacente estrechamente a lado corriente arriba. Un resorte desvía el borde contra el cuerpo y un cabezal de distribución de agua yace sobre la placa de distribución de agua y dirige el agua sobre la placa como una pluralidad de corrientes. De acuerdo con esta faceta de la invención, la efectividad puede mejorarse dirigiendo relativamente aire a alta velocidad a través de los medios sin generar arrastre de agua . Una modalidad preferida contempla que el cabezal incluye una pluralidad de puertos de salida de agua separados dirigidos hacia la placa para generar las corrientes de agua. Las corrientes se asocian con otras en la placa para proporcionar una capa de agua en la placa en el borde en contacto con los medios.
De preferencia, el cabezal está montado sobre la placa de distribución y el resorte acopla al cabezal. En una modalidad, la placa de distribución está enbisagrada alrededor de un eje generalmente paralelo al borde y separado del mismo. Preferiblemente, el borde está dirigido hacia el lado corriente arriba de los medios . En una modalidad, la placa de distribución de agua monta el cabezal de distribución de agua e incluye elementos de montaje, ranurados, espaciados, separados del borde de la placa de distribución de agua y por lo menos un pasador de pivote que define un eje pivotal del borde de la placa que se proporciona para recibir de manera removible los elementos de voltaje ranurados para montar pivotal y removiblemente la placa de distribución de agua y la placa dentro del alojamiento . Esta faceta de la invención proporciona un enfriador por evaporación altamente efectivo con efectividad mejorada y/o facilidad de servicio. De acuerdo a otra faceta de la invención, un enfriador por evaporación se proporciona lo cual incluye un alojamiento que tiene una entrada de aire y una salida de aire opuesta. Una solera de recolección de agua inferior que se extiende a través y dentro del alojamiento entre la entrada y la salida. Una placa protectora trasera superior está localizada dentro del alojamiento y se extiende hacia la solera. También se incluye una placa protectora frontal superior dentro del alojamiento la cual también se extiende hacia la solera y la cual está separada de la placa protectora superior en la dirección de la entrada de aire un soporte de medios está localizado dentro del alojamiento justo por encima de la solera y está adaptado para soportar un cuerpo de medios de enfriamiento por evaporación dentro del alojamiento con un extremo superior del cuerpo dispuesto entre y acopla las placas protectoras. Un vastago o pasadores de pivote están dispuestos entre las placas protectoras y definen un eje pivotal generalmente horizontal a través del interior del alojamiento. Un placa de distribución de agua esta localizada entre las placas protectoras y en un lado de la salida del eje pivotal. Un cabezal de distribución de agua se asegura a la placa de distribución de agua. Los elementos de montaje tiene ranuras abiertas que se aseguran a la placa de distribución de agua y las ranuras removiblemente reciben el vastago o los pasadores de pivote. Por lo menos un resorte está montado sobre la placa protectora frontal y acopla una del cabezal y la placa de distribución de agua para impulsar a la placa de distribución de agua en acoplamiento con un cuerpo de medios de enfriamiento por evaporación sobre el soporte . De acuerdo con está faceta de la invención, la placa de distribución de agua y el cabezal se remueven como una estructura unitaria permitiendo el fácil acceso y la removabilidad de unos medios de enfriamiento por evaporación dispuestos en el soporte para el mismo. En una modalidad preferida, la placa de distribución de agua tiene un borde que confronta la entrada y acopla el cuerpo de medios. El borde es estrechamente adyacente a la placa protectora frontal y el eje pivotal está entre el borde de la placa de distribución y la placa protectora trasera. De preferencia, el resorte es un resorte de lámina flexible y tiene una superficie plana extendida para acoplar una del cabezal y la placa de distribución de agua. En una modalidad altamente preferida, el alojamiento incluye una pluralidad de dispositivos de montaje para montar una de las placas protectoras de cualquiera de una de las series de las ubicaciones deseadas dentro del aloj amiento . Preferiblemente, el soporte de medios está formado de dos aberturas telescópicas o elementos ranurados para ser ajustables para recibir medios de diversas dimensiones como medidas en la dirección entre la entrada y la salida. En modalidad altamente preferida contempla que la placa de distribución de agua sea una placa en forma de V invertida teniendo una pata corriente arriba y una pata corriente abajo. La pata corriente arriba termina en un borde adyacente estrechamente a la placa protectora frontal y las patas tienen lengüetas en cada extremo. Las lengüetas en la pata corriente arriba montan al cabezal mientras que las lengüetas en la pata corriente abajo constituyen los elementos de montaje. Otros objetos y ventajas se volverán aparentes a partir de la siguientes especificación tomada junto con los dibujos anexos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática de alguna manera en corte vertical de un enfriador por evaporación hecho de acuerdo con la invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva del enfriador por enfriador con partes eliminadas y/o cortadas para claridad; La Figura 3 es una vista fragmentaria alargada de una placa de distribución de agua y construcción de cabezal utilizada en la invención; y La Figura 4 es una vista fragmentaria alargada en sección vertical de un soporte de medios. Una modalidad ejemplar de un enfriador por evaporación hecho de acuerdo con la invención se ilustra en los dibujos y con referencia a las Figuras 1 y 2, se observa para incluir un alojamiento, generalmente designado en 10, en la forma de un sólido rectangular. Como se observa en la Figura 2, el alojamiento 10 está hecho de una pluralidad de paneles preformados como un panel 14 de cubierta superior y paneles 16 de cubierta lateral. Los paneles 16,14 de cubierta superior y lateral incluyen pestañas 12 de montaje por las cuales el enfriador p.or evaporación se une a otro equipo mecánico. Un alojamiento 10 incluye una abertura 18 frontal y una abertura 20 posterior que respectivamente sirven como una entrada de aire y una salida de aire. Las pantallas protectoras de medios y/o pre y pos filtro de aire (no mostrados), pueden cubrir una o la otra o ambas. Una solera 22 en forma rectangular define la parte inferior del alojamiento 10 y sirve como una solera para el agua que se pasa a través del evaporador durante la operación aunque actualmente no esté evaporado en el mismo. Como es convencional, una bomba y una válvula adecuadas (no mostradas) se asociarán con la solera 22 para recircular el agua de acuerdo con los parámetros de control de flujo convencional. Aun con referencia a las Figuras 1 y 2, dentro de la solera 22 se encuentra una estructura de soporte de medios, designado generalmente en 24. El mismo tiene ranuras o perforaciones 22. La estructura actual de la superficie 24 de soporte se describirá con más detalle a continuación.
El panel 14 superior adyacente del alojamiento 10, el evaporador incluye un panel de cubierta posterior o placa 28 y un panel de cubierta frontal o placa 30. Las dos están separadas una de la otra a una distancia igual a la profundidad, en la dirección del flujo 32 de aire, de un cuerpo de medios 34 de enfriamiento por evaporación. El cuerpo 34 puede ser de cualquier material de medios de enfriamiento conocido como, por ejemplo medios de enfriamiento disponibles de Munters Evaporative Cooling División of Fort Meyers, Florida. La placa 28 protectora posterior incluye un borde 36 inferior inverso que acopla el cuerpo 34 en su lado 38 corriente abajo adyacente a la parte superior 39 del cuerpo 34. La placa 28 también incluye orejetas 40 de ubicación (solamente una de las cuales se muestra) que pueden recibirse en cualquiera de las tres ranuras 42 (solamente dos de las cuales se muestran) . La provisión de las tres ranuras 42 permite la ubicación de la placa 28 protectora posterior para ser ubicada selectivamente de modo que acomode los cuerpos 34 de medios de diferentes profundidades. La placa 30 protectora frontal también tiene un borde 44 invertido que acople el lado 46 corriente arriba del cuerpo 34 adyacente a su parte superior 39. La placa 30 protectora frontal puede mantenerse en su lugar, por ejemplo, sujetadores roscados removibles mostrados esquemáticamente en 48 que se extienden a través de los paneles 16 laterales en las lengüetas 50 encontradas desde el cuerpo principal de la placa 30 para ser paralelos a los paneles 16 laterales. Localizados entre las placas 28 y 30 protectoras está un ensamble cabezal/distribuidor, generalmente designado en 52. El ensamble 52 de cabezal/distribuidor está ilustrado en la Figura 3 y se muestra para incluir una placa 54 distribuidora en forma de V invertida que tiene una pata 56 corriente arriba y una pata 56 corriente abajo. La pata 56 corriente arriba termina en un borde 60 que está dirigido hacia la entrada o acceso 18 al alojamiento 10. Además, en sus extremos, la pata 56 corriente arriba incluyen lengüetas 62, de las cuales solamente una se muestra. Extendiéndose entre las lengüetas 62 se encuentra un conducto 64, de preferencia formado de PVC, o similares. El conducto 64 actúa como un conector que está conectado a un suministro de agua que se evapora por una manguera flexible (no mostrada) . A lo largo de su longitud, el conducto 64 incluye una pluralidad de aberturas 66 que se dirigen hacia la pata 56 corriente arriba en una dirección normal a la misma. Las aberturas 66, en una modalidad, tienen diámetros en el rango de 4.089 cm (.161 pulgadas) hasta .635 cm (.250 pulgadas) y de preferencia un diámetro de 485.14 cm (.191 pulgadas) . Además, las aberturas 66 están separadas en centros que están en el rango de 25.4 cm (1.0 pulgadas) hasta 63.5 cm(2.5 pulgadas). Preferiblemente, 50.8 cm (2.0 pulgadas) de separación entre los centros de las aberturas 66 se emplea en una modalidad ampliamente preferida. En proporciones de flujo de agua en el rango de 1.5 hasta 7.0 galones por minuto (GPM) , las corrientes de agua resultantes se asocian con la pata 56 corriente arriba para formar una capa de agua nominalmente uniforme en la misma en el borde 60. Esto proporciona humedad uniforme del cuerpo 34 de medios en su lado 46 corriente arriba que a su vez mejora su efectividad. La pata 58 corriente abajo también incluye lengüetas 70 en sus extremos. Los extremos inferiores de las lengüetas 70 incluyen ranuras 72 abiertas y pasadores 74 pivote que se extienden hacia adentro de los paneles 16 laterales que son recibidos removiblemente en las ranuras 72. Los pasadores 72 de pivote definen en eje pivotal que se extiende a través del alojamiento 10 perpendicular al flujo 23 de aire en una ubicación justo encima de la parte superior 39 del cuerpo 34 de medios y hacia atrás, o corriente arriba del borde 60. Si se desea, los pasadores 64 pueden reemplazarse por un vastago alargado. La placa 30 protectora frontal monta un par de resortes 78 de lámina flexible. Como se muestra mejor en la Figura 3, cada resorte de lámina flexible termina en una sección 80 plana extendida que acopla el conducto 64 que define al colector de manera opuesta a las aberturas 66 dentro de la misma. De este modo proporciona una fuerza de desviación alrededor del eje pivotal definido por los pasadores 64 de pivote 74 para provocar que el borde 60 de la pata 56 corriente arriba de la placa 54 distribuidora para ser desviada en acoplamiento con la superficie 39 superior del cuerpo 34 de medios en una ubicación estrechamente adyacente a o en la placa 30 protectora frontal. Alternativamente, pueden utilizarse pesos alterados. Regresando ahora a la Figura 4, el soporte 24 de medios será descrito en mayor detalle. Más específicamente, el soporte 24 de medios incluye primer y segundos elementos 90 y 92 telescópicos. En cada una de las cuatro esquinas de soporte 24 de medios, uno o el otro de los dos elementos 90 y 92 se proporciona con una pata 94 dependiente que soporta el soporte 24 de medios dentro de la solera 22. En ambos lados, cada uno de los elementos 90,92 se proporciona con una configuración 96,98 similar a un canal que concordan entre sí para proporcionar una conexión de deslizamiento. De este modo los dos elementos 90 y 92 pueden plegarse entre sí para ajustar la anchura del soporte 24 de medios para acomodar las diversas profundidades del cuerpo 34 de medios. Además, en el lado corriente arriba del elemento 90, una superficie 100 de piloto se proporciona. Una superficie 102 similar se proporciona en el extremo corriente abajo del elemento 92.
Las superficies 100, 102 de piloto sirve para colocar adecuadamente el extremo inferior del cuerpo 34 de medios cuando se introduce en ele soporte 24 de medios y dirigen cualquier exceso de líquido evaporado que fluye desde la parte trasera de medios en la solera 22 mediante las ranuras 26 en el soporte 24 de medios. La operación del enfriador es como sigue. El agua a presión relativamente baja se introduce en el conducto o cabezal 64 y sale de la misma mediante las aberturas 66 en una dirección hacia la pata 56 corriente arriba de la placa 54 distribuidora. Es esta conexión, se observa que el cabezal 6*4 está ubicado equitativamente de manera estrecha al ápice de las placas 54 de distribución de agua. La separación de los orificios o aberturas 66 en sus diámetros es tal que una pluralidad de corrientes de agua se introduce en la pata 56 corriente arriba d tal forma que se asocian sin una gran distribución de superposición o intermezclado para formar una capa de agua sustancialmente uniforme al tiempo que el agua desciende al borde 60. A medida que el borde 60 hace contacto con el cuerpo 34 de medios cercano a lado 46 delantero o corriente arriba del cuerpo 34, el agua que se evapora se suministra al cuerpo 34 adyacente frontal. Como consecuencia, e. frente del cuerpo 34 es uniformemente húmedo. El flujo de aire a través del cuerpo 34 lleva el agua hacia adelante a través del cuerpo 34 y debido a que todo el cuerpo 34 es humedecido desde la parte de enfrente a la trasera, el tiempo de contacto entre la corriente de aire y el agua que se evaporará se maximiza para promover evaporación efectiva. Sin embargo, debido a que la profundidad completa del cuerpo 34 se emplea, la velocidad del aire puede aumentarse sobre a-quella utilizada comúnmente sin tener que arrastrar el agua desde el lado 38 corriente abajo del cuerpo 34 de medios. La Tabla 1 a continuación ilustra el flujo de aire en pies por minuto y la efectividad anunciada de los medios de enfriamiento por evaporación comercialmente disponibles de Munters como se mencionó previamente y Cooltex en aquellos flujos de aire. Se observará particularmente que Munters anuncia su velocidad de flujo de aire máxima en aproximadamente 805 ft . por minuto mientras que Cooltex anuncia su flujo de aire máximo en aproximadamente 692 ft . por minuto. La Tabla 1 también ilustra las velocidades de flujo de aire que se logran que se logran por un enfriador por evaporación hecho de acuerdo con la invención y efectividad de aquellos flujos de aire. TABLA 1 CATALOGO DE MUNTERS Y COOLTEX
RENDIMIENTO vs . RENDIMIENTO ACTUAL DE LA INVENCIÓN ENFRIADORES POR EVAPORACIÓN SIN ARRASTRE DE AGUA Efectividad Catalogada (%)
Como se puede apreciar fácilmente a partir de la Tabla 1 anterior, las velocidades sustancialmente más altas de flujo de aire pueden lograrse sin acarreo y por lo tanto las áreas de superficie más pequeñas pueden utilizarse por una proporción de flujo volumétrico dada de una producción sin reducir la efectividad del sistema de enfriamiento. En consecuencia, se apreciará que se proporciona un sistema de enfriamiento por evaporación altamente efectivo. El enfriador por evaporación inventivo se le puede dar servicio fácilmente también. Cuando los medios 34 requieren cambios, sólo es necesario remover los sujetadores 48 roscados en ambos lados del enfriador y remover le placa 30 protectora frontal. Los resortes 78, son desde luego, unidos a la placa protectora como se mencionó previamente y son removidos al mismo tiempo que la placa 30 protectora. Sólo entonces es necesario levantar el ensamble 52 de cabezal/distribuidor para que las ranuras 72 en la pata 58 corriente abajo aclare los pasadores 74 de pivote. Esto permite al ensamble 52 de cabezal/distribuidor ser removido del alojamiento 10 también. En este punto, sólo es necesario inclinar el extremo 39 superior del cuerpo 34 de medios en la dirección de la entrada 18 de aire y eliminar al mismo del alojamiento 10. Un nuevo cuerpo de medios puede entonces insertarse invirtiendo el procedimiento y utilizando la superficie 100, 102 de piloto. El ensamble 52 de cabezal/distribuidor fácilmente se reinstala provocando simplemente que los pasadores 74 de pivote entren en las ranuras 72 y después reinstalen la placa 30 protectora frontal. Se observará particularmente que las superficies 80 planas extendidas en los resortes 78 proporcionen una función de autoalineación cuando se reinstale la placa 30 protectora frontal. De este modo, dar servicio al enfriador se simplifica considerablemente.