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MX2011007457A - Panel termopermutador. - Google Patents

Panel termopermutador.

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Publication number
MX2011007457A
MX2011007457A MX2011007457A MX2011007457A MX2011007457A MX 2011007457 A MX2011007457 A MX 2011007457A MX 2011007457 A MX2011007457 A MX 2011007457A MX 2011007457 A MX2011007457 A MX 2011007457A MX 2011007457 A MX2011007457 A MX 2011007457A
Authority
MX
Mexico
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lower plate
upper plate
extension
channel
heat exchanger
Prior art date
Application number
MX2011007457A
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English (en)
Inventor
Dale E Polk
Original Assignee
Lrm Ind Int Inc
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 Lrm Ind Int Inc filed Critical Lrm Ind Int Inc
Publication of MX2011007457A publication Critical patent/MX2011007457A/es

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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Se describe un panel termopermutador (1) que incluye una placa inferior (11) y una placa superior (14) que definen conjuntamente una pluralidad de canales (51) entre las mismas, que se encuentran en comunicación de fluido con una pluralidad de pasajes de extensión de placa superior (72). La placa inferior (11) incluye una pluralidad de extensiones de placa inferior (20) que se extienden hacia arriba desde la superficie interior (17) de la placa inferior. Cada canal (51) tiene al menos una extensión de placa inferior (20) que se extiende hacia arriba desde el mismo. La placa superior (14) incluye una pluralidad de extensiones de placa superior huecas (32) que se extienden hacia arriba. La abertura (42) y el espacio interior hueco (48) de cada extensión de placa superior (32) se alinean con y reciben una porción superior (69) de una sola extensión de placa inferior (20) en la misma. Una porción de las superficies interiores (45) que definen el espacio interior hueco (48) de la extensión de placa superior (32) y una porción de las superficies exteriores (23) de la porción superior (69) de la extensión de placa inferior (20) recibida dentro del espacio interior hueco (48) definen conjuntamente, en cada caso, un pasaje de extensión de placa superior (72). Cada pasaje de extensión de placa superior (72) está en comunicación de fluido con un canal (51) que reside bajo el mismo. En operación, el fluido introducido en una entrada terminal (54) de un canal (51) pasa a través de cada canal de extensión de placa superior (72) en comunicación de fluido con ese canal y pasa fuera de la salida terminal (57) del canal. La combinación de una pluralidad de pasajes de extensión de placa superior (72) y los canales (51) en comunicación de fluido común proporciona el panel termopermutador de la presente invención con eficiencias de termo-permutación mejoradas.

Description

PANEL TERMOPERMUTADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un panel termopermutador que incluye una placa inferior y una placa superior que, cuando se unen entre sí, forman una pluralidad de canales que se encuentran en comunicación de fluido con una pluralidad de pasajes de extensión de la placa superior. La placa inferior tiene una pluralidad de extensiones de placa inferior que se extienden hacia arriba, y la placa superior tiene una pluralidad de extensiones de placa superior huecas que se extienden hacia arriba. Cada canal incluye al menos una extensión de placa inferior que se extiende hacia arriba desde la misma y cada extensión de placa superior se coloca a fin de recibir una porción superior de una extensión de placa inferior en la misma. Las superficies interiores de la extensión de placa superior hueca y las superficies exteriores de la extensión de placa inferior recibida en la misma definen conjuntamente un pasaje de extensión de placa superior que se encuentra en comunicación de fluido con un canal subyacente. La combinación de los pasajes de extensión de placa superior y los canales proporciona al panel termopermutador de la presente invención capacidades mejoradas de termo-permutación. El panel termopermutador de la presente invención puede ser un panel termopermutador solar.
- - ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los paneles termopermutadores , tales como los paneles termopermutadores solares, incluyen típicamente una pluralidad de canales a través de los cuales se pasa un fluido tal como un fluido termopermutador (e.g., agua). Típicamente, un panel termopermutador se orienta de tal manera que expone las superficies exteriores de sus canales a una fuente de energía térmica, tal como un calor radiante (e.g., el sol). Los canales se calientan mediante su exposición a la fuente de calor y la energía térmica se transfiere al fluido que pasa a través del interior de los canales. El fluido caliente puede utilizarse directamente (e.g., en el caso de una ducha caliente) o indirectamente, e.g., para calentar otro fluido, tal como aire o agua, en cuyo caso el fluido caliente se describe típicamente como un fluido termopermutador.
La optimización del diseño de un panel termopermutador con el propósito de mejorar la eficiencia, típicamente implica intentar balancear numerosos factores que incluyen, por ejemplo, maximizar la transferencia térmica (i.e., de la energía térmica hacia el fluido termopermutador dentro de los canales) ; maximizar el volumen del fluido termopermutador que pasa a través del panel; y, al mismo tiempo, minimizar las dimensiones del panel (e.g., el ancho y la longitud) . Los factores de máxima transferencia térmica, - - máximo rendimiento del fluido termopermutador, y mínimas dimensiones del panel, son generalmente incompatibles. Por ejemplo, a medida que se incrementa la tasa de rendimiento del fluido, disminuye típicamente la cantidad de energía térmica transferida hacia el fluido termopermutador. Además, a medida que disminuyen las dimensiones del panel, típicamente la cantidad de energía térmica transferida hacia el fluido termopermutador también disminuye. Como tal, el intento de lograr un balance favorable entre tales factores incompatibles generalmente da como resultado diseños de panel termopermutador que tienen eficiencias menores que óptimas .
Se han realizado intentos por mejorar la eficiencia de los paneles termopermutadores solares incrementando el área de superficie de las superficies de canal exterior que se encuentran expuestas a la energía radiante. Por ejemplo, se han descrito paneles termopermutadores solares que tienen superficies de canal exterior de configuración en V o de configuración triangular. Ver, por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,290,413; 4,243,020; y 4,171,694.
Sería deseable desarrollar nuevos paneles termopermutadores que tengan eficiencias mejoradas. En particular, sería deseable que tales paneles termopermutadores recientemente desarrollados proporcionaran un balance y acoplamiento de factores favorables incluyendo, óptima transferencia térmica, óptimo rendimiento del fluido - - termopermutador, y mínimas dimensiones del panel. Adicionalmente, sería además deseable que tales paneles termopermutadores recientemente desarrollados confirieran por sí mismos relativa facilidad de fabricación, instalación y uso .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Estas necesidades se cumplen proporcionando un panel termopermutador que incluye al menos una placa inferior que tiene una superficie interior y una pluralidad de extensiones de placa inferior que se extienden hacia arriba desde (e.g., lejos de o hacia afuera de) dicha superficie interior de dicha placa inferior, teniendo cada extensión de placa inferior superficies exteriores; y una placa superior que tiene una superficie interior, una superficie exterior y una pluralidad de extensiones de placa superior que se extienden hacia arriba desde (e.g., lejos de o hacia afuera de) dicha superficie exterior de dicha placa superior, teniendo cada extensión de placa superior una abertura en dicha superficie interior de dicha placa superior y superficies interiores que definen un espacio interior que se encuentra en comunicación de fluido con dicha abertura, en donde dicha placa inferior y dicha placa superior se unen entre sí de tal manera que dicha superficie interior de dicha placa inferior y dicha superficie interior de dicha placa superior definen con untamente una pluralidad de canales, - - teniendo cada canal una entrada terminal y una salida terminal, teniendo cada canal al menos una extensión de placa inferior que reside en el mismo y que se extiende hacia arriba del mismo (y, correspondientemente, sobre el mismo) , y teniendo cada canal la abertura y el espacio interior de al menos una extensión de placa superior colocados sobre dicho canal y en comunicación de fluido con dicho canal, estando la abertura y el espacio interior de cada extensión de placa superior alineados con y recibiendo una porción superior de una extensión de placa inferior en los mismos (i.e., dentro del espacio interior de la extensión de placa superior así alineada) , definiendo una porción de las superficies interiores el espacio interior de dicha extensión de placa superior y recibida una porción de las superficies exteriores de la porción superior de dicha extensión de placa inferior dentro de dicho espacio interior, en cada caso, definiendo conjuntamente un pasaje de extensión de placa superior, estando cada pasaje de extensión de placa superior en comunicación de fluido con el canal que reside bajo el mismo, y además en donde un fluido introducido en la entrada terminal de dicho canal pasa a través de cada pasaje de extensión de placa superior en comunicación de fluido con dicho canal y emerge desde dicha salida terminal de dicho canal .
Los rasgos que caracterizan la presente invención - - se señalan con particularidad en las reivindicaciones, que se encuentran anexas a y forman parte de esta descripción. Estas y otras características de la invención, sus ventajas operativas y los objetivos específicos obtenidos mediante su uso se entenderán más completamente a partir de la siguiente descripción detallada y dibujos que la acompañan en los cuales se ilustran y se describen las modalidades preferidas (aunque no limitantes) de la invención.
Como se utilizan en la presente y en las reivindicaciones, los términos de orientación y posición, tales como "superior", "inferior", "interno", "externo", "derecho", "izquierdo", "vertical", "horizontal", "parte superior", "parte inferior", y términos similares, se utilizan para describir la invención como se orienta y se representa en los dibujos. A menos que se indique de otra manera, el uso de tales términos no pretende representar una limitación sobre el alcance de la invención, ya que la invención puede adoptar posiciones y orientaciones alternativas .
A menos que se indique de otra manera, se entiende que todos los números o expresiones, tales como aquellos que expresan dimensiones estructurales, cantidades de ingredientes, etc., como se utilizan en la especificación y las reivindicaciones se modifican en todos los casos por el término "aproximadamente" .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista representativa en perspectiva de un panel termopermutador de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es una vista representativa en planta superior del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista representativa en perspectiva de una sección longitudinal del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 4 es una vista magnificada representativa en perspectiva de una porción de la sección longitudinal del panel termopermutador de la Figura 3.
La Figura 5 es una vista magnificada representativa en elevación de una porción de la sección longitudinal del panel termopermutador de la Figura 3.
La Figura 6 es una vista representativa en perspectiva de una sección lateral del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 7 es una vista magnificada representativa en perspectiva de una porción de la sección lateral del panel termopermutador de la Figura 6.
La Figura 8 es una vista magnificada representativa en elevación de una porción de la sección lateral del panel termopermutador de la Figura 6.
La Figura 9 es una vista magnificada representativa - - en perspectiva de una porción interior de una esquina de la estructura de pared lateral del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de una representación despiezada del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 11 es una vista representativa en perspectiva de la cara de superficie interior de la placa inferior del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 12 es una vista representativa en planta superior de una porción de la cara de superficie interior de la placa inferior del panel termopermutador de la Figura 11, que muestra un pasaje lateral en un reborde.
La Figura 13 es una vista magnificada representativa en perspectiva de una porción de la cara de superficie inferior de la placa inferior del panel termopermutador de la Figura 11.
La Figura 14 es una vista representativa en perspectiva de la cara de superficie interior de la placa superior del panel termopermutador de la Figura 1.
La Figura 15 es una vista magnificada representativa en perspectiva de una porción de la superficie interior de la placa superior del panel termopermutador de la Figura 14.
La Figura 16 es una vista en perspectiva de una - - esquina externa de la estructura de pared lateral del panel termopermutador de la Figura 1 en la cual algunas de las salidas terminales de los canales están visibles dentro del tubo colector de salida.
La Figura 17(a) es una vista representativa seccional de una porción de un panel termopermutador de acuerdo con la presente invención en la cual los rebordes están formados por los rebordes de placa inferior.
La Figura 17 (b) es una vista representativa seccional de una porción de un panel termopermutador de acuerdo con la presente invención en la cual los rebordes están formados por los rebordes de placa superior.
La Figura 17(c) es una vista representativa seccional de una porción de un panel termopermutador de acuerdo con la presente invención en la cual los rebordes se forman mediante la colindancia de los rebordes de placa inferior y superior.
La Figura 17 (d) es una vista representativa seccional de una porción de un panel termopermutador de acuerdo con la presente invención en la cual los rebordes se forman mediante una combinación de rebordes de placa inferior y superior no colindantes.
La Figura 17 (e) es una vista representativa seccional de una porción de un panel termopermutador de acuerdo con la presente invención en la cual los rebordes están separados de e interpuestos colindantemente entre las placas superior e inferior.
La Figura 18 es una vista representativa en planta superior de la cara de superficie interior de la placa inferior del panel termopermutador de la Figura 11 .
La Figura 19 es una vista adicional magnificada representativa en elevación de una porción de la sección lateral del panel termopermutador de la Figura 8 , que muestra una vista seccional de una porción de la estructura de pared lateral .
La Figura 20 es la vista representativa en perspectiva de una sección lateral del panel termopermutador de la Figura 8 , que incluye además una placa que colinda con la terminación superior de la estructura de pared lateral.
En las Figuras 1 a 20 , números de referencia similares designan los mismos componentes y características estructurales, a menos que se indique de otra manera.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a las Figuras de dibujos (e.g., las Figuras 1 , 4 , 5 , 10 y 14 ) el panel termopermutador 1 de la presente invención incluye una placa inferior 11 y una placa superior 14 . La placa inferior 11 tiene una superficie interior (o superior) 17 y una pluralidad de extensiones de placa inferior 20 que se extienden hacia arriba (o hacia afuera) desde la superficie interior 17 . La placa inferior - ¬ li tiene también una superficie exterior (o inferior) 35 (no mostrada o visible en perspectiva en los dibujos) .
La placa superior 14 tiene una superficie interior (o inferior) 26 (Figuras 14 y 15) , una superficie exterior (o superior) 29 y una pluralidad de extensiones de placa superior 32 extendiéndose cada una hacia arriba (o hacia afuera) desde la superficie exterior 29 de las mismas. Cada extensión de placa superior 32 tiene también una superficie exterior 38. Cada extensión de placa superior 32 tiene una abertura 42 en la superficie interior 26 de la placa superior, y superficies interiores 45 que definen un espacio interior 48. Para cada extensión de placa superior 32, el espacio interior 48 de la misma está en comunicación de fluido (o es continuo) con la abertura 42 de la misma. Ver Figuras 14 y 15. Como tal, cada extensión de placa superior 32 es una extensión de placa superior hueca que tiene un espacio hueco interior 48 definido por las superficies interiores 45 de la misma, que se encuentra en comunicación de fluido con la abertura 42 de la misma o con la superficie interior 26 de la placa superior 14.
La placa inferior 11 y la placa superior 14 se unen entre sí de tal modo que la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y la superficie interior 26 de la placa superior 14 definen conjuntamente una pluralidad de canales 51 entre las mismas. Cada canal 51 tiene una entrada terminal 54 y una salida terminal 57. Las entradas 54 y las salidas 57 terminales de los canales están ambas solo parcialmente visibles en las representaciones instaladas/no despiezadas del panel termopermutador 1 de los dibujos (e.g., Figura 3) . Se representa una representación parcial de las entradas 54 y las salidas 57 terminales en la representación despiezada de la Figura 10 y en la representación de la placa inferior 11 sola en la Figura 11. En la Figura 16 se proporciona una representación de algunas salidas terminales 57. Las entradas terminales 54 del panel termopermutador 1 son sustancialmente similares a las salidas terminales 57, como se representa en la Figura 16.
Los canales pueden definir cada una independientemente (e.g., trazar) cualquier trayectoria adecuada entre los extremos opuestos del panel termopermutador (y las entradas y salidas terminales del mismo) , tales como trayectorias sustancialmente rectas (o longitudinales) , trayectorias serpentinas, trayectorias arqueadas, trayectorias angulares, o cualquier combinación de las mismas. Típicamente, cada canal define (o tiene) una trayectoria sustancialmente recta entre los extremos opuestos del panel termopermutador (y la entrada y la salida terminal del mismo) , y por consiguiente cada canal es un canal sustancialmente longitudinal (o recto) (como se representa en los dibujos ) .
Para un canal dado, la entrada terminal y la salida terminal del mismo están colocadas en (o sobre) los extremos opuestos del panel termopermutador . La designación de entrada terminal o salida terminal con respecto a un canal se determina dependiendo de si se introduce un fluido a través de la misma (en cuyo caso es una entrada terminal) o si sale de la misma (en cuyo caso es una salida terminal) . Como tales, todas las entradas terminales pueden estar ubicadas en el mismo extremo (e.g., un extremo de entrada 60) del panel termopermutador, y todas las salidas terminales pueden estar ubicadas correspondientemente en el mismo (más particularmente, el otro/opuesto) extremo (e.g., un extremo de salida 63) del panel termopermutador. Alternativamente, algunas de las entradas terminales y algunas de las salidas terminales pueden estar ubicadas en/sobre el mismo extremo del panel termopermutador, en cuyo caso el fluido puede fluir en direcciones opuestas a través de canales separados del panel termopermutador .
Cada canal 51 tiene al menos una extensión de placa inferior 20 que reside en el mismo y que se extiende hacia arriba (o hacia afuera) desde el mismo. Más típicamente, cada canal 51 tiene al menos dos extensiones de placa inferior 20 que residen en el mismo y que se extienden hacia arriba desde el mismo. Cuando dos o más extensiones de placa inferior residen en y se extienden hacia arriba de un canal - - dado, las extensiones de placa inferior están típicamente separadas una de la otra dentro (o a lo largo) del canal. Las extensiones de placa inferior pueden estar separadas a intervalos regulares (e.g., linealmente uniformes/equivalentes) o no regulares (e.g., linealmente no uniformes/no equivalentes) dentro de un canal particular. Típicamente, y como se representa en los dibujos, las extensiones de placa inferior 20 están separadas una de la otra a intervalos sustancialmente regulares (o linealmente uniformes/equivalentes) dentro de cada canal 51.
Dado que cada extensión de placa inferior 20 reside dentro de y se extiende hacia arriba desde un canal 51, cada extensión de placa inferior 20 tiene una porción inferior 66 que reside dentro del canal 51, y una porción superior 69 que se extiende hacia arriba desde y sobre el canal 51. Ver, por ejemplo, las Figuras 4 y 13.
Cada canal 51 tiene al menos una extensión de placa superior 32 colocada sobre el mismo. En particular, cada canal 51 tiene la abertura 42 y correspondientemente el espacio interior 48 de al menos una extensión de placa superior 32 colocado sobre el mismo, de tal manera que la abertura 42 y el espacio interior 48 del mismo están en comunicación de fluido con el canal 51 subyacente. Ver, por ejemplo la Figura 5. Más típicamente, dos o más extensiones de placa superior están colocadas así sobre un canal dado (y - - subyacente) como se representa en los dibujos.
Con las extensiones de placa superior así colocadas sobre los canales subyacentes, la abertura 42 y el espacio interior 48 de cada extensión de placa superior 32 están alineados con y reciben una porción superior 69 de una (i.e., única) extensión de placa inferior 20 en los mismos (i.e., dentro del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32 así alineada). Ver, por ejemplo, la Figura 4. Como tal, con la porción superior de una extensión de placa inferior recibida así en la misma, el espacio interior y la abertura de la extensión de placa superior alineada típicamente no están solamente (o libremente/sin obstrucción) en comunicación, sino más bien pueden describirse obstructivamente en comunicación con, el canal subyacente 51, como se describirá en mayor detalle en la presente con referencia a los pasajes de extensión de placa superior.
Para cada par asociado de extensión de placa inferior 20 y extensión de placa superior 32, una porción de las superficies interiores 45 que define el espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32 (e.g., la superficie de entrada 75 y la superficie de salida 78), y una porción de las superficies exteriores 23 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20 recibida dentro del espacio interior 48 (e.g., la superficie de entrada 81 y la superficie de salida 84), definen conjuntamente entre las mismas un pasaje de extensión de placa superior 72. Cada pasaje de extensión de placa superior 72 está en comunicación de fluido con el canal 51 longitudinal que reside bajo el mismo. Ver, por ejemplo, Figuras 4 y 5. Típicamente, dado que una porción (e.g., una porción colindante, tal como las primera y segunda superficies laterales) de las superficies exteriores de cada extensión de placa inferior colinda con una porción (e.g., una porción colindante, tal como las primera y segunda superficies laterales) de las superficies interiores de la extensión de placa superior dentro de las cuales se recibe, solamente una porción (e.g., una porción no colindante, tal como las superficies de entrada y salida 81 y 84) de las superficies exteriores de la extensión de placa inferior y una porción (e.g., una porción no colindante, tal como las superficies de entrada y salida 75 y 78) de las superficies interiores de la extensión de placa superior definen conjuntamente cada pasaje de extensión de placa superior, como se tratará en mayor detalle en la presente.
La placa inferior incluye una pluralidad de extensiones de placa inferior. Por ejemplo, la placa inferior puede incluir un número total de extensiones de placa inferior de desde 5 hasta 500, típicamente de 25 a 400, y más típicamente de 50 a 300. Dado que cada extensión de placa inferior se recibe típicamente dentro del espacio interior de una extensión de placa superior, la placa - - superior incluye generalmente un número total de extensiones de placa superior que es sustancialmente equivalente al número total de extensiones de placa inferior de la placa inferior. Por ejemplo, la placa superior puede incluir un número total de extensiones de placa superior de desde 5 hasta 500, típicamente de 25 a 400, y más típicamente de 50 a 300. Siendo recibida cada extensión de placa inferior típicamente dentro del espacio interior de una extensión de placa superior, las extensiones de placa inferior y de placa superior forman conjuntamente una pluralidad de pares de extensiones de placa inferior y extensiones de placa superior asociados . El panel termopermutador típicamente incluye un número total de pares de extensiones de placa inferior y extensiones de placa superior asociados que es igual al número total de extensiones de placa inferior o al número total de extensiones de placa superior. Por ejemplo, el panel termopermutador puede incluir un número total de pares de extensiones de placa inferior y extensiones de placa superior asociados de desde 5 hasta 500, típicamente de 25 a 400, y más típicamente de 50 a 300.
Con la placa inferior 11 y la placa superior 14 unidas entre sí, como se describió en detalle anteriormente, existe una pluralidad de canales 51 definida entre las superficies interiores (17 y 26) de las mismas, y al menos un pasaje de extensión de placa superior 72 que se encuentra en - - comunicación de fluido con el canal 51 bajo el mismo. Como tal, para cada canal 51, un fluido (e.g., agua) introducido en la entrada terminal 54 del mismo, pasa a través del canal 51 y de cada pasaje de extensión de placa superior 72 en comunicación de fluido con el mismo y, por consiguiente, emerge desde la salida terminal 57 de ese canal .
Dado que cada extensión de placa superior está asociada con, y recibe dentro de su espacio interior, la porción superior de una extensión de placa inferior, la separación de las extensiones de placa superior una en relación con la otra a lo largo de un canal subyacente, es sustancialmente la misma que la de las extensiones de placa inferior asociada dentro del mismo canal. Más particularmente, las extensiones de placa superior pueden estar separadas a intervalos regulares (e.g., linealmente uniformes/equivalentes ) o no regulares (e.g., linealmente no uniformes/no equivalentes) a lo largo de (o sobre) un canal particular. Típicamente, y como se representa en los dibujos, las extensiones de placa superior 32 están separadas una de la otra a intervalos sustancialmente regulares (o linealmente uniformes/equivalentes) a lo largo de (o sobre) cada canal 51 subyacente.
La disposición lateral de las extensiones de placa inferior entre (o a través de) diferentes canales (e.g., canales adyacentes/vecinos, o canales alternados) del panel termopermutador puede seleccionarse de patrones regulares, patrones no regulares (o irregulares) y combinaciones de los mismos .
Típicamente, la disposición lateral de las extensiones de placa inferior a través de los diferentes canales del panel termopermutador se selecciona de patrones regulares. Más particularmente, entre canales vecinos (o adyacentes) , la disposición lateral de las extensiones de placa inferior vecinas puede seleccionarse de disposiciones alineadas sustancialmente en forma lateral, disposiciones lateralmente compensadas (o escalonadas) y combinaciones de las mismas. En una modalidad particular de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales y la disposición lateral de las extensiones de placa inferior vecinas, entre canales vecinos/adyacentes, se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas /escalonadas . Es decir, cada extensión de placa inferior está lateralmente escalonada (más que lateralmente alineada) en relación a cada extensión de placa inferior vecina de un canal adyacente, como se representa en los dibujos .
Con referencia a la Figura 18, la extensión de placa inferior 20(a) del canal 51(a) está lateralmente escalonada en relación a la extensión de placa inferior 20(b) vecina del canal 51(b) adyacente. Correspondientemente, la - - extensión de placa inferior 20(b) del cabal 51(b) está lateralmente escalonada en relación a la extensión de placa inferior 20(a) vecina del canal 51(a) adyacente. El canal 51(a) y el canal 51(b) son canales vecinos o adyacentes. Las extensiones de placa inferior vecinas están libres de una o más extensiones de placa inferior interpuestas entre las mismas .
En una modalidad de la presente invención: los canales del panel termopermutador son canales longitudinales; la disposición lateral de las extensiones de placa inferior vecinas, entre los canales vecinos/adyacentes, se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas ) ; y, adicionalmente, la disposición lateral de cada extensión de placa inferior, entre cada primer canal y cada tercer canal (equivalentemente, cada tercer canal, o pares de canales alternados) , se selecciona de disposiciones alineadas sustancialmente de forma lateral . Cada primer canal y cada tercer canal están separados por un canal vecino interpuesto y común. Equivalentemente, cada par de canales alternados está separado por un canal vecino interpuesto y común. Con referencia a la Figura 18, la extensión de placa inferior 20(a) del canal 51(a) (aquí un primer canal) está alineada sustancialmente de forma lateral en relación a la extensión de placa inferior 20(c) del canal 51(c) (aquí un tercer canal) . Correspondientemente, la extensión de placa inferior - - 20(c) del canal 51(c) (aquí un primer canal) está alineado sustancialmente de forma lateral en relación a la extensión de placa inferior 20(a) del canal 51(a) (aquí un tercer canal) . El canal 51(b) está interpuesto entre, y es un canal vecino común en relación a, cada uno del canal 51(a) y el canal 51(c) . Los canales 51(a) y 51(c) también pueden describirse como un par de canales alternados, que tienen un canal 51(b) vecino interpuesto y común entre los mismos.
En una modalidad de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales; la disposición lateral de las extensiones de placa inferior vecinas, entre canales vecinos/adyacentes, se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas / escalonadas ; y adicionalmente, entre cualquiera de tres canales secuencialmente adyacentes, las extensiones de placa inferior tienen un patrón que se repite que comprende en cada caso cinco (5) extensiones de placa inferior dispuestas en una extensión de placa inferior configurada en X que tiene una sola extensión de placa inferior terminal en cada una de las cuatro esquinas (o puntos terminales) de la configuración en X, y una sola extensión de placa inferior central en el centro (o la intersección) de la configuración en X. Por consiguiente, las extensiones de placa inferior forman una pluralidad de extensiones de placa inferior en configuración en X. Cada configuración en X de la extensión de placa - - inferior es típicamente una configuración en X sustancialmente simétrica. Con referencia a la Figura 18, se ilustra una configuración en X 87 de las extensiones de placa inferior a través de canales 51(a), 51(b), y 51(c) secuencialmente adyacentes . La configuración en X de la extensión de placa inferior 87 incluye una sola extensión de placa inferior terminal 20(d), 20(e), 20(f) y 2 0(g) en cada una de las cuatro esquinas de la configuración en X y una sola extensión de placa inferior central 20(h) en el centro o en la intersección de la configuración en X. Tres canales secuencialmente adyacentes incluyen típicamente un primer canal, e.g., el canal 51(a), un tercer canal, e.g., el canal 51(c) y un segundo canal, e.g., el canal 51(b) interpuestos entre, y siendo un canal vecino a (o adyacente a) , cada uno de los canales primero y segundo. Para propósitos de ilustración adicional, respecto a la configuración en X de la extensión de placa inferior 87, las extensiones de placa inferior de terminal o esquina 2 0(d) y 20(f) residen cada una dentro del primer canal 51(a); las extensiones de placa inferior de terminal o esquina 2 0(e) y 20(g) residen cada una dentro del tercer canal 51(c); y la extensión de placa inferior central 20(h) reside dentro del segundo canal 51(b), que se encuentra interpuesto entre y adyacente a cada uno del primer canal 51(a) y el tercer canal 51(c).
Dado que cada extensión de placa superior está - - asociada con, y recibe dentro de su espacio interior, la porción superior de una extensión de placa inferior, la disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas entre (o a través de) diferentes canales (e.g., canales adyacentes /vecinos , o canales alternados) del panel termopermutador es sustancialmente la misma que la de las extensiones de placa inferior asociadas a través de los mismos canales. La disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas entre (o a través de) diferentes canales subyacentes (e.g., canales adyacentes /vecinos , o canales alternados) del panel termopermutador puede seleccionarse de patrones regulares, patrones no regulares (o irregulares) y combinaciones de los mismos. Típicamente, la disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas a través de los diferentes canales del panel termopermutador se selecciona de patrones regulares . Más particularmente, entre canales vecinos (o adyacentes) , la disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas puede seleccionarse de disposiciones alineadas sustancialmente en forma lateral, disposiciones lateralmente compensadas (o escalonadas) y combinaciones de las mismas. En una modalidad particular de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales y la disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas, entre canales subyacentes vecinos /adyacentes , se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas . Es decir, cada extensión de placa superior está lateralmente escalonada (más que lateralmente alineada) en relación a cada extensión de placa superior vecina de (i.e., asociada con o sobre) un canal adyacente, como se representa en los dibujos. Las extensiones de placa superior vecinas están libres de una o más extensiones de placa superior interpuestas entre las mismas.
Dado que la Figura 2 es una vista en planta superior del panel termopermutador 1 y, en particular, de la cara de superficie exterior 29 de la placa superior 14 del mismo, los canales (51) subyacentes y definidos en parte por la placa superior 14 no están visibles. Como tal, en la Figura 2, los caracteres y las líneas principales asociados con los canales, e.g., 51(a), 51(b) y 51(c), se presentan para propósitos de referencia e indican la ubicación de un canal subyacente. Con referencia a la Figura 2, la extensión de placa superior 32(a) de (o sobre) el canal 51(a) está lateralmente escalonada en relación a la extensión de placa superior 32(b) vecina del canal 51(b) adyacente. Correspondientemente, la extensión de placa superior 32(b) del canal 51(b) está lateralmente escalonada en relación a la extensión de placa superior 32(a) vecina del canal 51(a) adyacente. El canal 51(a) y el canal 51(b) son canales vecinos o adyacentes .
En una modalidad de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales; la disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas, entre canales vecinos /adyacentes , se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas; y adicionalmente, la disposición lateral de cada extensión de placa superior, entre cada primer canal y cada tercer canal (equivalentemente, cada tercer canal, o pares de canales alternados) , se selecciona de disposiciones alineadas sustancialmente de forma lateral . Cada primer canal y cada tercer canal están separados por un segundo canal vecino interpuesto y común. Equivalentemente, cada par de canales alternados está separado por un canal vecino interpuesto y común. Con referencia a la Figura 2, la extensión de placa superior 32(a) de (o sobre) el canal 51(a) (aquí un primer canal) está alineado sustancialmente de forma lateral en relación a la extensión de placa superior 32(c) del canal 51(c) (aquí un tercer canal). Correspondientemente, la extensión de placa superior 32(c) del canal 51(c) (aquí un primer canal) está alineada sustancialmente de forma lateral en relación a la extensión de placa superior 32(a) del canal 51(a) (aquí un tercer canal). El canal 51(b) está interpuesto entre, y es un canal vecino común en relación a, cada uno del canal 51(a) y el canal 51(c). Los canales 51(a) y 51(c) también pueden describirse como un par de canales - - alternados, que tienen un canal 51(b) vecino interpuesto y común entre los mismos .
En una modalidad de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales; la disposición lateral de las extensiones de placa superior vecinas, entre los. canales vecinos/adyacentes, se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas ; y, adicionalmente, entre cualquiera de tres canales secuencialmente adyacentes, las extensiones de placa superior tienen un patrón que se repite que comprende cinco (5) extensiones de placa superior dispuestas en una extensión de placa superior configurada en X que tiene una sola extensión de placa superior terminal en cada una de las cuatro esquinas (o puntos terminales) de la configuración en X, y una sola extensión de placa superior central en el centro (o la intersección) de la configuración en X.
Por consiguiente, las extensiones de placa superior forman una pluralidad de extensiones de placa superior en configuración en X. Cada configuración en X de la extensión de placa superior es típicamente una configuración en X sustancialmente simétrica. Con referencia a la Figura 2, se ilustra una configuración en X 90 de las extensiones de placa superior a través de canales 51(a), 51(b), y 51(c) secuencialmente adyacentes. La configuración en X 90 de la extensión de placa superior incluye una sola extensión de - - placa superior terminal 32(d), 32(e), 32(f) y 32(g) en cada una de las cuatro esquinas de la configuración en X y una sola extensión de placa superior central 32(h) en el centro o en la intersección de la configuración en X. Tres canales secuencialmente adyacentes incluyen típicamente un primer canal, e.g., el canal 51(a), un tercer canal, e.g., el canal 51(c) y un segundo canal, e.g., el canal 51(b) interpuestos entre, y siendo un canal vecino a (o adyacente a) , cada uno de los canales primero y segundo. Para propósitos de ilustración adicional, respecto a la configuración en X 90 de la extensión de placa superior, las extensiones de placa superior de terminal o esquina 32(d) y 32(f) residen cada una sobre (o están asociadas con) el primer canal 51 (a) ,- las extensiones de placa superior de terminal o esquina 32(e) y 32(g) residen cada una sobre (o están asociadas con) el tercer canal 51(c); y la extensión de placa superior central 32(h) reside sobre (o está asociada con) el segundo canal 51(b), que se encuentra interpuesto entre y adyacente a cada uno del primer canal 51(a) y el tercer canal 51(c) .
Dado que cada extensión de placa superior está asociada con, y recibe dentro de su espacio interior, la porción superior de una extensión de placa inferior, (a fin de definir conjuntamente un pasaje de extensión superior 72 entre las mismas) las extensiones de placa así asociadas pueden describirse en cada caso como un par de extensiones de placa superior y placa inferior 93 asociado. Ver, por ejemplo, la Figura 4. Por consiguiente, la separación de los pares asociados de extensiones de placa superior y placa inferior una en relación con la otra a lo largo de un canal es sustancialmente la misma que la de, y como se describió previamente en la presente con respecto a, las extensiones de placa inferior (20), y las extensiones de placa superior (32) . Más particularmente, los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior pueden estar separados a intervalos regulares (e.g., linealmente uniformes/equivalentes) o no regulares (e.g., linealmente no uniformes/no equivalentes) a lo largo de (o sobre) un canal particular, uno en relación al otro. Típicamente, y como se representa en los dibujos, los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior están separados uno del otro a intervalos sustancialmente regulares (o linealmente uniformes/equivalentes ) a lo largo de (o sobre) cada canal 51.
Además correspondientemente, la disposición lateral de los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior entre (o a través de) diferentes canales (e.g., canales adyacentes/vecinos , o canales alternados) del panel termopermutador es sustancialmente la misma que aquella de, y como se describió previamente en la presente con respecto a, las extensiones de placa inferior y las - - extensiones de placa superior. La disposición lateral de los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior entre (o a través de) los diferentes canales (e.g., canales adyacentes/vecinos , o canales alternados) del panel termopermutador puede seleccionarse de patrones regulares, patrones no regulares (o irregulares) y combinaciones de los mismos. Típicamente, la disposición lateral de los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior a través de los diferentes canales del panel termopermutador se selecciona de patrones regulares . Más particularmente, entre canales vecinos (o adyacentes), la disposición lateral de los pares asociados vecinos de extensiones de placa superior y de placa inferior puede seleccionarse de disposiciones alineadas sustancialmente en forma lateral, disposiciones lateralmente compensadas (o escalonadas) y combinaciones de las mismas.
En una modalidad particular de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales y la disposición lateral de los pares asociados vecinos de extensiones de placa superior y de placa inferior, entre canales vecinos/adyacentes subyacentes, se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas . Es decir, cada par asociado de extensiones de placa superior y de placa inferior está lateralmente escalonado (más que lateralmente alineado) en - - relación a cada par asociado vecino de extensiones de placa superior y de placa inferior de un canal vecino, como se representa en los dibujos. Los pares asociados vecinos de extensiones de placa superior y de placa inferior están libres de uno o más pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior interpuestos entre los mismos. La disposición lateralmente escalonada de los pares asociados vecinos de extensiones de placa superior y de placa inferior puede describirse más particularmente de acuerdo con la descripción proporcionada previamente en la presente con referencia a la Figura 2 con respecto a la disposición lateralmente escalonada de las extensiones de placa superior 32(a) y 32(b) vecinas.
En una modalidad de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales; la disposición lateral de los pares asociados vecinos de extensiones de placa superior y de placa inferior, entre los canales vecinos/adyacentes , se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas ; y, adicionalmente, la disposición lateral de cada par asociado de extensiones de placa superior y de placa inferior, entre cada primer canal y cada tercer canal (equivalentemente, cada tercer canal o pares de canales alternados) , se selecciona de disposiciones alineadas sustancialmente de forma lateral. Cada primer canal y cada tercer canal están separados por un segundo canal vecino interpuesto y común. Equivalentemente, cada par de canales alternado está separado por un canal vecino interpuesto y común. La disposición alineada sustancialmente de forma lateral de los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior, entre pares de canales alternados, puede describirse más particularmente de acuerdo con la descripción proporcionada previamente en la presente con referencia a la Figura 2 con respecto a la disposición lateralmente alineada de las extensiones de placa superior 32 (a) y 32 (c) .
En una modalidad de la presente invención, los canales del panel termopermutador son canales longitudinales; la disposición lateral de los pares asociados vecinos de extensiones de placa superior y de placa inferior, entre los canales vecinos/adyacentes, se selecciona de disposiciones lateralmente compensadas/escalonadas; y, adicionalmente, entre cualquiera de tres canales secuencialmente adyacentes, los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior tienen un patrón que se repite que comprende cinco (5) pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior dispuestos en una configuración en X asociada que tiene un solo par asociado terminal de extensiones de placa superior y de placa inferior en cada una de las cuatro esquinas (o puntos terminales) de la configuración en X y un solo par asociado central de - - extensiones de placa superior y de placa inferior en el centro (o en la intersección) de la configuración en X. Cada configuración en X asociada es típicamente una configuración en X sustancialmente simétrica. La disposición de configuración en X de los pares asociados de extensiones de placa superior y de placa inferior puede describirse más particularmente de acuerdo con la descripción proporcionada previamente en la presente con referencia a la Figura 2 con respecto a la disposición de configuración en X de las extensiones de placa superior 32(d), 32(e), 32(f), 32(g) y 32(h) .
Con el fin de definir adicionalmente los canales, el panel termopermutador de la presente invención puede incluir además una pluralidad de rebordes que residen de manera interpuesta entre la superficie interior de la placa inferior y la superficie interior de la placa superior. Los rebordes están lateralmente separados uno del otro y forman una pluralidad de rebordes en pares (rebordes adyacentes en pares). Cada par de rebordes define conjuntamente un (i.e., único) canal entre los mismos. Los rebordes pueden estar: separados de la placa inferior y de la placa superior; sustancialmente continuos con la placa inferior; sustancialmente continuos con la placa superior; o combinaciones de los mismos. Además de definir adicionalmente la pluralidad de canales, la inclusión de rebordes entre las placas superior e inferior proporciona beneficios adicionales, tales como estabilidad dimensional (e.g., rigidez mejorada) al panel termopermutador .
Con referencia a la Figura 17(e) se representan dos rebordes 96 residiendo de manera interpuesta entre la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y la superficie interior 26 de la placa superior 14. Los rebordes 96 de la Figura 17(e) están separados de (i.e., no son continuos con) la placa inferior 11 o la placa superior 14. Dos rebordes 96 adyacentes forman un par de rebordes 99 adyacentes que conjuntamente definen un solo canal 51 entre los mismos. Más particularmente, cada reborde 96 tiene una pared lateral 102 que se encuentra en oposición separada enfrentada en relación al otro reborde 96 del par de rebordes 99. La pared lateral 102 enfrentada y opuesta de cada reborde 96 junto con una porción de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y una porción de la superficie interior 26 de la placa superior 14, definen conjuntamente un solo canal 51 entre las mismas.
Cada reborde 96 separado puede mantenerse en su sitio entre la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y la superficie interior 26 de la placa superior 14 por fricción. Alternativamente, cada reborde 96 separado puede mantenerse en su sitio entre las superficies interiores de las placas inferior y superior mediante: medios de lengüeta y - - hendidura (no mostrados) ; medios adhesivos (no mostrados) ; y/o uno o más sujetadores (no mostrados) extendiéndose a través de la placa superior y/o la placa inferior y al menos una porción del reborde interpuesta entre las mismas. Por ejemplo, cada reborde 96 separado puede tener al menos una lengüeta longitudinal que se extiende desde el mismo que se recibe dentro de una hendidura longitudinal alineada y dimensionada de las superficies interiores de las placas inferior y/o superior. Cada reborde 96 separado, por ejemplo, puede incluir al menos una hendidura longitudinal dimensionada dentro de la cual se recibe una lengüeta longitudinal alineada que se extiende desde la superficie interior de la placa inferior y/o superior. Puede interponerse de manera adhesiva un adhesivo entre las superficies superior y/o inferior de cada reborde 96 separado y las superficies interiores de las placas inferior y/o superior o, adicionalmente, presente dentro del medio de lengüeta y hendidura.
En una modalidad del panel termopermutador de la presente invención, al menos algunos de los rebordes son rebordes de placa inferior. Cada reborde de placa inferior es continuo con la placa inferior y se extiende hacia arriba desde la superficie interior de la placa inferior. Además, cada reborde de placa inferior colinda con la superficie interior de la placa superior.
- - Con referencia a las Figuras 12, 13 y 17(a), la placa inferior 11 incluye una pluralidad de rebordes de placa inferior 105, que conjuntamente forman una pluralidad de rebordes de placa inferior 108 (o equivalentemente, pares de rebordes) adyacentes en pares. Cada reborde de placa inferior 105 es continuo a la placa inferior 11 y se extiende hacia arriba desde la superficie interior 17 de la placa inferior 11. Una superficie superior (o terminal) 111 de cada reborde de placa inferior 105 colinda con una porción de la superficie interior 26 de la placa superior 14. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, la colindancia de cada reborde de placa inferior con una porción de la superficie interior 26 de la placa superior 14 es alternativamente inclusiva de: un adhesivo interpuesto (no mostrado) entre la superficie superior 111 y la superficie interior 26; medios de lengüeta y hendidura (no mostrados), con una lengüeta extendiéndose desde la superficie superior 111 hacia una hendidura longitudinal alineada y dimensionada en la superficie interior 26 y/o una lengüeta extendiéndose desde la superficie interior 26 hacia una hendidura longitudinal alineada y dimensionada en la superficie superior 111; o combinaciones de los mismos.
Dos rebordes de placa inferior 105 adyacentes forman un par de rebordes de placa inferior 108 adyacentes que con untamente definen un canal 51 único entre los mismos.
- - Como con los rebordes 96 separados (de la Figura 17(e)), cada reborde de placa inferior 105 tiene una pared lateral 102 que se encuentra en oposición separada enfrentada en relación con el otro reborde de placa inferior 105 del par de rebordes de placa inferior 108. Las paredes laterales enfrentadas y opuestas 102 de cada par de rebordes de placa inferior 108 adyacentes conjuntamente con una porción de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y una porción de la superficie interior 26 de la placa superior 14, definen conjuntamente un canal 51 único entre las mismas.
Aún en una modalidad adicional, al menos algunos de los rebordes del panel termopermutador son rebordes de placa superior. Cada reborde de placa superior es continuo con la placa superior, se extiende hacia abajo desde la superficie interior de la placa superior y colinda con la superficie interior de la placa inferior.
Con referencia a la Figura 17 (b) , la placa superior 14 incluye una pluralidad de rebordes de placa superior 114, que con untamente forman una pluralidad de rebordes de placa superior 117 (o equivalentemente, pares de rebordes de placa superior) adyacentes en pares. Cada reborde de placa superior 114 es continuo a la placa superior 14 y se extiende hacia abajo desde la superficie interior 26 de la placa superior 14. Una superficie terminal (o superior) 120 de cada reborde de placa superior 114 colinda con una porción de - - la superficie interior 17 de la placa inferior 11. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, la colindancia de cada reborde de placa superior con una porción de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 es alternativamente inclusiva de: un adhesivo interpuesto (no mostrado) entre la superficie terminal 120 y la superficie interior 17; medios de lengüeta y hendidura (no mostrados), con una lengüeta extendiéndose desde la superficie terminal 120 hacia una hendidura longitudinal alineada y dimensionada en la superficie interior 17 y/o una lengüeta extendiéndose desde la superficie interior 17 hacia una hendidura longitudinal alineada y dimensionada en la superficie terminal 120; o combinaciones de los mismos.
Dos rebordes de placa superior 114 vecinos o adyacentes forman un par de rebordes de placa superior 117 adyacentes que conjuntamente definen un canal 51 único entre los mismos. Como con los rebordes 96 separados (e.g., de la Figura 17(e)) y los rebordes de placa inferior 105 (e.g., de la Figura 17(a)), cada reborde de placa superior 114 tiene una pared lateral 102 que se encuentra en oposición separada enfrentada en relación con el otro reborde de placa superior 114 del par de rebordes de placa superior 117. Las paredes laterales enfrentadas y opuestas 102 de cada reborde de placa superior 114 conjuntamente con una porción de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y una porción de la - - superficie interior 26 de la placa superior 14, definen conjuntamente un canal 51 único entre las mismas.
En una modalidad, al menos un par de rebordes vecinos o adyacentes comprende un reborde de placa inferior y un reborde de placa superior, en los cuales cada reborde es como se describió previamente en la presente (e.g., con respecto a la colindancia del mismo con la superficie interior de la placa inferior o de la placa superior, según sea el caso) . Más particularmente, y con referencia a la Figura 17(d), la placa inferior 11 tiene un reborde de placa inferior 105 que es vecino/adyacente a un reborde de placa superior 114 de la placa superior 14 (que correspondientemente es vecino/adyacente al reborde de placa inferior 105) . El reborde de placa inferior 105 y el reborde de placa superior 114 forman conjuntamente un par de rebordes vecinos/adyacentes (e.g., un par de rebordes de placa inferior/placa superior) 123, que conjuntamente definen un canal 51 único entre los mismos. En particular con el par de rebordes de placa inferior/placa superior 123, la pared lateral 102 del reborde de placa inferior 105 está en oposición separada enfrentada en relación con la pared lateral 102 del reborde de placa superior 114 adyacente. Las paredes laterales opuestas y enfrentadas 102 del par de rebordes 123 conjuntamente con una porción de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y una porción de la - superficie interior 26 de la placa superior 14, definen conjuntamente un canal 51 único entre las mismas.
Al menos algunos de los rebordes del panel ermopermutador de la presente invención, pueden formarse, en cada caso, mediante la colindancia entre un reborde de placa inferior y un reborde de placa superior (formando un reborde de placa inferior-superior colindante) , en la cual el reborde de placa inferior y el reborde de placa superior son cada uno como se describió previamente en la presente. Más particularmente, la placa inferior incluye una pluralidad de rebordes de placa inferior, cada uno de los cuales es continuo a la placa inferior, y se extiende hacia arriba desde la superficie interior de la placa inferior. La placa superior incluye una pluralidad de rebordes de placa superior, cada uno de los cuales es continuo a la placa superior, y se extiende hacia abajo desde la superficie interior de la placa superior. Al menos un reborde de placa inferior está alineado y colinda con un reborde de placa superior alineado, formando así al menos un reborde. En una modalidad particular, cada reborde de placa inferior colinda con un reborde de placa superior y, por consiguiente, forman la pluralidad de rebordes del panel termopermutador.
Con referencia a la Figura 17(c), la placa inferior 11 incluye dos rebordes de placa inferior 105 adyacentes que conjuntamente forman un par de rebordes de placa inferior 108 adyacentes; y la placa superior 14 incluye dos rebordes de placa superior 114 adyacentes que conjuntamente forman un par de rebordes de placa superior 117 adyacentes. Cada reborde de placa inferior 105 está alineado y está en relación colindante con un reborde de placa superior 114 alineado y conjuntamente forman un reborde de placa inferior-superior 126 colindante. En particular, por cada reborde de placa inferior/superior 126 colindante, al menos una porción de la superficie superior 111 de un reborde de placa inferior colinda con al menos una porción de la superficie inferior/terminal 120 de un reborde de placa superior 114 alineado. Los rebordes de placa inferior-superior 126 colindantes en cada caso pueden mantenerse independientemente en una relación colindante mediante: fricción; sujetadores (e.g., extendiéndose a través de las placas superior y/o inferior y al menos una porción de los rebordes de placa inferior-superior colindantes); un adhesivo interpuesto entre los mismos (e.g., entre las superficies 111 y 120); y/o medios de lengüeta y hendidura (e.g., interconectando las lengüetas y hendiduras entre las superficies 111 y 120) .
Dos rebordes de placa inferior 126 adyacentes colindantes forman un par de rebordes de placa inferior-superior 129 adyacentes colindantes que conjuntamente definen un canal 51 único entre los mismos. Cada reborde de placa inferior-superior colindante tiene una pared lateral 102 que - - se encuentra en oposición separada enfrentada en relación con la pared lateral 102 del otro reborde de placa inferior-superior 126 colindante del par de rebordes de placa inferior-superior 129 adyacentes colindantes. Las paredes laterales 102 enfrentadas y opuestas del par de rebordes de placa inferior-superior 129 colindantes conjuntamente con una porción de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 y una porción de la superficie interior 26 de la placa superior 14, definen conjuntamente un canal 51 único entre las mismas.
En una modalidad particular y como se representa en los dibujos, cada canal del panel termopermutador es un canal longitudinal, cada reborde es un reborde longitudinal y, por consiguiente, la pluralidad de rebordes en pares (adyacentes/vecinos ) es una pluralidad de rebordes longitudinales en pares. Correspondientemente, cada par de rebordes longitudinales adyacentes definen conjuntamente un canal longitudinal entre los mismos. Con referencia a las Figuras 12 y 13, los rebordes de placa inferior longitudinales 105 forman pares de rebordes de placa inferior 108 adyacentes longitudinales. Cada par de rebordes adyacentes longitudinales 108 conjuntamente definen un canal 51 longitudinal entre los mismos.
A fin de proporcionar una comunicación de fluido entre al menos un par de canales adyacentes (o vecinos) , al menos un reborde que reside de manera interpuesta entre las placas superior e inferior del panel termopermutador, puede incluir al menos un pasaje lateral en el mismo. Cada pasaje lateral proporciona comunicación de fluido entre el par de canales vecinos que se encuentran así separados ya que el reborde tiene uno o más pasajes laterales en el mismo. La comunicación de fluido entre al menos un par de pares de canales vecinos proporciona beneficios que incluyen, por ejemplo, eficiencias de termo-permutación mejoradas del panel termopermutador. Además, tal comunicación de fluido lateral entre los canales vecinos proporciona trayectorias alternas para el flujo del fluido termopermutador en el caso de que uno de los canales vecinos, o un pasaje de extensión de placa superior en comunicación de fluido con ese canal, se bloquee o se obstruya al flujo del fluido termopermutador a través de los mismos (e.g., debido a la acumulación en escala y/o a un objeto extraño alojado en los mismos) .
Con referencia a las Figuras 12 y 18, dos canales 51(d) y 51(e) están separados por un reborde de placa inferior 105 (L) y forman conjuntamente un par de canales vecinos 132. El reborde de placa inferior 105 (L) incluye un primer pasaje lateral 135 y un segundo pasaje lateral 138 que proporcionan cada uno la comunicación de fluido entre los canales 51(d) y 51(e) del par de canales vecinos 132. En la Figura 12 se muestra solamente el segundo pasaje lateral 138.
- - Cada pasaje lateral a través de un reborde puede tener independientemente cualquier configuración, orientación y posición adecuada. Por ejemplo, cada pasaje lateral puede tener independientemente una configuración en sección transversal seleccionada de configuraciones circulares, configuraciones ovaladas, configuraciones poligonales (e.g., triángulos, rectángulos, cuadrados, pentágonos, hexágonos, heptágonos, octágonos, etc., y combinaciones de los mismos), configuraciones irregulares y cualquier combinación de las mismas .
Los pasajes laterales pueden formar cada uno independientemente trayectorias no rectas o indirectas (e.g., trayectorias serpentinas) a través de un reborde particular. Típicamente, cada pasaje lateral forma una trayectoria sustancialmente recta (o directa) a través de un reborde particular. Los pasajes laterales pueden tener cualquier tamaño adecuado, en particular con respecto al ancho o diámetro. Aunque cada pasaje lateral puede tener un ancho igual o mayor que la de cualquiera del par de canales vecinos entre los cuales corre, típicamente, cada pasaje lateral tiene un ancho que es menor que aquella de cada uno de los canales vecinos.
Los pasajes laterales pueden tener cualquier posición adecuada a lo largo de la extensión de " un reborde particular y en particular en relación con los pasajes de - - extensión de placa superior que se encuentran en comunicación de fluido con cada canal del par de canales vecinos . Por ejemplo, un pasaje lateral puede estar ubicado a fin de estar remoto a cualquier pasaje de extensión de placa superior. Alternativamente, y como se representa en las figuras de dibujos, un pasaje lateral puede estar colocado próximo a y adicionalmente a fin de: estar en comunicación de fluido parcial con un pasaje de extensión de placa superior; y además opcionalmente proporcionar una comunicación de fluido parcial entre los pasajes de extensión de placa superior separados en cada uno de los canales vecinos . Dado que las Figuras 12 y 18 muestran vistas en planta superior de la placa inferior 11, no se muestran los pasajes de extensión de placa superior 72, pero sus posiciones pueden determinarse en relación con cada extensión de placa inferior 20 (que las define en conjunción con las superficies interiores 45 de una extensión de placa superior 32 asociada) . Con referencia adicional a la Figura 12, el pasaje lateral 138 se encuentra próximo a la extensión de placa inferior 20(1) del primer canal 51(d) y la extensión de placa inferior 20 (J) del segundo canal 51(e). Una porción de las superficies exteriores de las extensiones de placa inferior 20(1) y 20 (J) definen cada una un pasaje de extensión de placa superior 72 separado con una porción de las superficies interiores 45 que define el espacio interior 48 de la extensión de placa - - superior 32 (no mostrada en la Figura 12) en la cual se reciben. Como tal, además de proporcionar comunicación de fluido entre el primer canal 51(d) y el segundo canal 51(e) de los canales vecinos 132, el pasaje lateral 138, debido a su posición, también proporciona una comunicación de fluido parcial entre el pasaje de extensión de placa superior 72 definido en parte por la extensión de placa inferior 20(1) y el pasaje de extensión de placa superior 72 definido en parte por la extensión de placa inferior 20 (J) .
Cada pasaje lateral puede tener cualquier orientación adecuada en relación al reborde por el cual pasa y a los canales vecinos entre los cuales proporciona comunicación de fluido. En una modalidad de la presente invención, los canales son canales sustancialmente longitudinales y correspondientemente los rebordes son rebordes sustancialmente longitudinales. Cada pasaje lateral es un pasaje lateral sustancialmente recto que tiene un eje alargado. El eje alargado de cada pasaje lateral forma típicamente un ángulo de menos de 180° y mayor que 0° en relación al eje longitudinal del reborde longitudinal a través del cual pasa.
Como se trató previamente en la presente, cada extensión de placa inferior 20 tiene una porción inferior 66 que reside dentro del canal 51 y una porción superior 69 que se extiende hacia arriba desde y sobre el canal 51 (e.g., ver - - Figuras 4 y 13 ) . En una modalidad particular, el ancho de la porción inferior de cada extensión de placa inferior es sustancialmente equivalente al ancho del canal en el cual reside y, correspondientemente, el canal sustancialmente se bloquea por la porción inferior de la extensión de placa inferior que reside en el mismo. Con los canales así bloqueados por las porciones inferiores de las extensiones de placa inferior que residen en los mismos, cada canal comprende una pluralidad de segmentos de canal (e.g., 2 o más segmentos de canal) . Para un canal dado, cada segmento de canal del mismo se separa de un segmento de canal vecino/adyacente (e.g., un segmento de canal precedente o un segmento de canal subsecuente) por medio de una (i.e., única) extensión de placa inferior. Además, cada segmento de canal está en comunicación de fluido con al menos un pasaje de extensión de placa superior. Típicamente, cada segmento de canal está en comunicación de fluido con uno o dos (pero no más de dos) pasajes de extensión de placa superior.
Con referencia a las Figuras 12 y 13, la porción inferior 66 de la extensión de placa inferior 20 tiene un ancho 141 que es sustancialmente equivalente al ancho 144 del canal 51. Aunque cada extensión de placa inferior y cada canal puede tener diferentes dimensiones, en una modalidad y como se representa en los dibujos, todas las extensiones de placa inferior tienen dimensiones sustancialmente - - equivalentes y todos los canales tienen dimensiones sustancialmente equivalentes. Como tal, cada canal 51 está sustancialmente bloqueado por la porción inferior 66 de cada extensión de placa inferior 20 que reside en el mismo.
Como puede observarse con referencia a las Figuras 4, 5, 12 y 13, cada canal 51 incluye una pluralidad de segmentos de canal que se encuentran separados uno del otro por una extensión de placa inferior 20. Para propósitos de ilustración adicional, la vista seccional del canal 51 mostrado en la Figura 5 incluye cuatro (4) segmentos de canal secuenciales 51(S-1), 51(S-2), 51(S-3) y 51(S-4), de derecha a izquierda.
El segmento de canal 51(S-3) está separado del segmento de canal 51(S-2) vecino por una (i.e., única) extensión de placa inferior 20 (K) que se encuentra interpuesta entre el segmento de canal 51(S-3) y el segmento de canal 51(S-2). Relativo al segmento de canal 51(S-3), el segmento de canal 51(S-2) vecino también puede referirse como segmento de canal vecino precedente 51(S-2). Además, cada segmento de canal 51(S-3) está separado del segmento de canal 51(S-4) vecino por la extensión de placa inferior 20 (L) que se encuentra interpuesta entre el segmento de canal 51(S-3) y el segmento de canal 51(S-4). Relativo al segmento de canal 51(S-3), el segmento de canal 51(S-4) vecino también puede referirse como un segmento de canal vecino subsecuente 51 (S- - - 4) .
Las designaciones de precedente y subsecuente con respecto a los segmentos de canal se establecen típicamente con respecto al flujo del fluido termopermutador a través de un canal particular. Por ejemplo, en la Figura 5, el fluido termopermutador (no mostrado) fluye a través del canal 51 de derecha a izquierda. Por consiguiente, el fluido termopermutador (e.g., un sedimento del mismo) fluiría en secuencia a través de los segmentos de canal 51(S-1), 51(S-2), 51(S-3) y 51(S-4). Como tal, relativo al segmento de canal 5KS-3), el segmento de canal 51(S-2) es un segmento de canal vecino precedente y el segmento de canal 51(S-4) es un segmento de canal vecino subsecuente.
Cada segmento de canal está en comunicación de fluido con al menos un pasaje de extensión de placa superior. Con referencia adicional a la Figura 5, el segmento de canal 5KS-3) está en comunicación de fluido con el pasaje de extensión de placa superior 72 que se encuentra definido en parte por la extensión de placa inferior 20 (K), que reside corriente arriba en relación con el segmento de canal 51 (S-3). El segmento de canal 51(S-3) también está en comunicación de fluido con el pasaje de extensión de placa superior 72 que se encuentra definido en parte por la extensión de placa inferior 20 (L) que reside corriente abajo en relación al segmento de canal 51(S-3). El segmento de canal 51(S-3) puede describirse además estando en comunicación de fluido tanto con un pasaje de extensión de placa superior 72 corriente arriba como con un pasaje de extensión de placa superior 72 corriente abajo.
La mayoría de los segmentos de canal del panel termopermutador están en comunicación de fluido con dos pasajes de extensión de placa superior. Cuando un segmento de canal es un segmento de canal terminal (i.e., un segmento de canal que se encuentra ubicado en y en comunicación de fluido con el extremo de entrada 60 o el extremo de salida 63 del panel termopermutador) , típicamente está en comunicación de fluido con un pasaje de extensión de placa superior único.
Como se describió previamente en la presente, los pasajes de extensión de placa superior están definidos en cada caso por una porción de las superficies interiores de una extensión de placa superior estando en oposición enfrentada con una porción de las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior recibida dentro del espacio interior de la extensión de placa superior. Por consiguiente, para un par de extensión de placa inferior-placa superior asociado, una porción adicional de las superficies interiores de la extensión de placa superior y una porción adicional de las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior no definen el pasaje de extensión de placa superior.
- - En una modalidad particular, para un par de extensión de placa inferior-placa superior asociado, una porción adicional de las superficies interiores de la extensión de placa superior y una porción adicional de las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior están en relación colindante y sustancialmente evitan el paso del fluido (e.g., el fluido termopermutador) entre las mismas. Adicionalmente, con la porción inferior de la extensión de placa inferior sustancialmente bloqueando el canal, el fluido termopermutador que pasa a través de un segmento de canal se fuerza hacia el pasaje de extensión de placa superior que se encuentra en comunicación de fluido con el mismo.
Más particularmente con respecto a la porción adicional de las superficies exteriores de las extensiones de placa inferior, las superficie exteriores de la porción superior de cada extensión de placa inferior incluyen al menos una superficie de entrada en un lado de entrada de la extensión de placa inferior, al menos una superficie de salida en un lado de salida de la extensión de placa inferior, al menos una primera superficie lateral en un primer lado de la extensión de placa inferior y al menos una segunda superficie lateral en un segundo lado de la extensión de placa inferior. El lado de entrada y el lado de salida de la extensión de placa inferior están sobre lados - - sustancialmente opuestos de la extensión de placa inferior. El lado de entrada de una extensión de placa inferior es ese lado de la extensión de placa inferior que se encuentra más cercano o más próximo al lado de entrada (e.g., 60) del panel termopermutador, en relación al lado de salida del mismo. Correspondientemente, el lado de salida de una extensión de placa inferior es ese lado de la extensión de placa inferior que se encuentra más cercano o más próximo al lado de salida (e.g., 63) del panel termopermutador, en relación al lado de entrada del mismo. El primer lado y el segundo lado de la extensión de placa inferior están en los lados sustancialmente opuestos de la extensión de placa inferior.
La porción superior de la extensión de placa inferior tiene una configuración que se encuentra definida por las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior. En una modalidad, el espacio interior de la extensión de placa superior tiene una configuración que sustancialmente corresponde a la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior que se recibe dentro del espacio interior.
Con respecto a las porciones adicionales de las superficies interiores de las extensiones de placa superior huecas, las superficies interiores que definen el espacio interior de las mismas incluyen al menos una superficie de entrada sobre un lado de entrada del espacio interior, al - - menos una superficie de salida en un lado de salida del espacio interior, al menos una primera superficie lateral en un primer lado del espacio interior y al menos una segunda superficie lateral en un segundo lado del espacio interior. El lado de entrada del espacio interior de cada extensión de placa superior está más cercano o más próximo al lado de entrada (e.g., 60) del panel termopermutador , en relación al lado de salida del mismo. Por consiguiente, el lado de salida del espacio interior de cada extensión de placa superior está más cercano o más próximo al lado de salida (e.g., 63) del panel termopermutador, en relación al lado de entrada del mismo. El lado de entrada y el lado de salida del espacio interior están en los lados sustancialmente opuestos del espacio interior y el primer lado y el segundo lado del espacio interior están en los lados sustancialmente opuestos del espacio interior.
Para cada par de extensión de placa inferior-placa superior asociado, la superficie de entrada de la porción superior de la extensión de placa inferior y la superficie de entrada del espacio interior definen conjuntamente una porción de pasaje de entrada ascendente del pasaje de extensión de placa superior. Además, la superficie de salida de la porción superior de la extensión de placa inferior y la superficie de salida del espacio interior definen conjuntamente una porción de pasaje de salida descendente del - - pasaje de extensión de placa superior. La porción de pasaje de entrada ascendente y la porción de pasaje de salida descendente del pasaje de extensión de placa superior están en comunicación de fluido una con la otra.
Con referencia a las primera y segunda superficies laterales y a las primera y segunda superficies laterales, para cada par de extensión de placa inf rior-placa superior asociado, al menos una primera superficie lateral de la porción superior de la extensión de placa inferior y al menos una primera superficie lateral del espacio interior están en relación colindante una con la otra. Y, por otra parte, al menos una segunda superficie lateral de la porción superior de la extensión de placa inferior y al menos una segunda superficie lateral del espacio interior están en relación colindante una con la otra. Con las primera y segunda caras laterales y las primera y segunda superficies laterales de cada par de extensión de placa inferior-placa superior asociado en la relación colindante descrita, sustancialmente ningún fluido termopermutador pasa a través de las mismos ni/o entre las mismas. Como resultado, el fluido termopermutador se dirige y pasa en cambio a través de las porciones de pasaje de entrada ascendente y de salida descendente del pasaje de extensión de placa superior.
Para propósitos de ilustrar adicionalmente las porciones de pasaje de entrada ascendente y de salida descendente del pasaje de extensión de placa superior, se dirige la atención a las Figuras 4 , 5 , 7 , 8 , 12 y 13 de los dibujos. Con particular referencia a la Figura 12 , cada extensión de placa inferior 20 tiene un lado de entrada 147 y un lado de salida 150 , un primer lado 153 y un segundo lado 156 . El lado de entrada 147 y el lado de salida 150 están en los lados opuestos de la extensión de placa inferior 20 uno en relación al otro. El primer lado 153 y el segundo lado 156 están en los lados opuestos de la extensión de placa inferior 20 uno en relación al otro. Con referencia particular a las Figuras 4 , 7 y 8 , el espacio interior 48 de cada extensión de placa superior 32 tiene un lado de entrada 159 y un lado de salida 162 , un primer lado 165 y un segundo lado 168 . El lado de entrada 159 y el lado de salida 162 están en los lados opuestos del espacio interior 48 uno en relación al otro; y el primer lado 165 y el segundo lado 168 están en los lados opuestos del espacio interior 48 uno en relación al otro, de la extensión de placa superior 32 .
La superficie de entrada 81 está en el lado de entrada 147 y la superficie de salida 84 está en el lado de salida 150 de la extensión de placa inferior 20 . Una primera superficie lateral 171 está en el primer lado 153 y una segunda superficie lateral 174 está en el segundo lado 156 de la extensión de placa inferior 20 .
La superficie de entrada 75 está en el lado de entrada 159 y la superficie de salida 78 está en el lado de salida 162 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32. Una primera superficie lateral 177 está en un primer lado 165 y una segunda superficie lateral 180 está en el segundo lado 168 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32.
La superficie de entrada 81 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20 y la superficie de entrada 75 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32, están separadas y en oposición enfrentada una en relación a la otra y con untamente definen una porción de pasaje de entrada ascendente 183 del pasaje de extensión de placa superior 72. La superficie de salida 84 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20 y la superficie de salida 78 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32, están separadas y en oposición enfrentada una en relación a la otra y conjuntamente definen una porción de pasaje de entrada descendente 186 del pasaje de extensión de placa superior 72. La porción de pasaje de entrada ascendente 183 y la porción de pasaje de salida descendente 186 están en comunicación de fluido una con la otra. Ver, por ejemplo, las Figuras 4 y 5.
En la operación del panel termopermutador de la presente invención, se introduce un fluido termopermutador en un canal 51 y pasa ' secuencialmente : a través de un segmento de canal precedente (e.g., 51(S-P)); a través de la porción de pasaje de entrada ascendente 183; a través de la porción de pasaje de salida descendente 186; y después hacia un segmento de canal subsecuente (e.g., 51(S-S)). Ver, por ejemplo, la Figura 4.
Con referencia a las caras y superficies colindantes de cada par de extensión de placa inferior-placa superior asociado, se hace referencia en particular a las Figuras 7 y 8. La primera superficie lateral 171 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20, y la primera superficie lateral 177 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32 colindan una con la otra. La segunda superficie lateral 174 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20, y la segunda superficie lateral 180 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32 colindan una con la otra. La colindancia entre la primera superficie lateral 171 y la primera superficie lateral 177 y entre la segunda superficie lateral 174 y la segunda superficie lateral 180 es tal que sustancialmente ningún fluido pasa a través de o entre estas caras y superficies colindantes durante la operación del panel termopermutador de la presente invención.
La comunicación de fluido entre la porción de pasaje de entrada ascendente 183 y la porción de pasaje de salida descendente 186 del pasaje de extensión de placa - - superior 72 puede lograrse por medio de uno o más pasajes, orificios o túneles (no mostrados) que pasan desde la superficie de entrada 81 hasta la superficie de salida 84 a través de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20. Alternativamente o además de esto, la comunicación de fluido entre las porciones de pasaje ascendente y descendente puede proporcionarse por una porción de pasaje transversal que se define por una porción de las superficies exteriores de la extensión de placa inferior y una porción de las superficies interiores que definen el espacio interior de la extensión de placa superior.
En una modalidad de la presente invención, las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior incluyen además una superficie transversal superior. Las superficies interiores que definen el espacio interior de la extensión de placa superior incluyen además una superficie transversal superior. La superficie transversal superior de la extensión de placa inferior y la superficie transversal superior del espacio interior de la extensión de placa superior, están en oposición separada enfrentada una en relación a la otra y conjuntamente definen una porción de pasaje transversal del pasaje de extensión de placa superior. La porción de pasaje transversal del pasaje de extensión de placa superior está en comunicación de fluido con cada una de la porción de pasaje de entra ascendente y la - - porción de pasaje de salida descendente del pasaje de extensión de placa superior. Por consiguiente, la porción de pasaje transversal proporciona una comunicación de fluido entre la porción de pasaje de entrada ascendente y la porción de pasaje de salida descendente del pasaje de extensión de placa superior.
Con referencia a las Figuras 4 y 5, las superficies exteriores 23 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20 incluyen, en la parte superior de las mismas, una superficie transversal superior 189. Las superficies interiores 45 que definen el espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32 incluyen además, en la parte superior de las mismas, una superficie transversal superior 192. La superficie transversal superior 189 y la superficie transversal superior 192 están en oposición separada enfrentada una en relación a la otra y conjuntamente definen entre las mismas una porción de pasaje transversal 195 del pasaje de extensión de placa superior 72. La porción de pasaje transversal 195 proporciona comunicación de fluido entre la porción de pasaje de entrada ascendente 183 y la porción de pasaje de salida descendente 186 del pasaje de extensión de placa superior 72.
En la operación del panel termopermutador de la presente invención, un fluido termopermutador introducido en un canal 51 pasa secuencialmente : a través de un segmento de - - canal precedente (e.g., 51(S-P)); a través de la porción de pasaje de entrada ascendente 183; cruzando y a través de la porción de pasaje transversal 195; a través de la porción de pasaje de salida descendente 186; y después hacia un segmento de canal subsecuente (e.g., 51(S-S)) . Ver, por ejemplo, la Figura 4.
La porción superior de la extensión de placa inferior tiene una configuración que se define por las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior. En una modalidad, la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones con respecto a la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior, el término configuración piramidal, y términos similares significa más particularmente un poliedro que tiene una base poligonal y triángulos por lados (o caras) . Siendo el número de lados triangulares igual al número de lados de la base poligonal. Las configuraciones piramidales pueden ser simétricas o asimétricas. Típicamente, las configuraciones piramidales son sustancialmente simétricas y, correspondientemente, los lados de la base poligonal tienen longitudes equivalente; y los ángulos internos que forman cada lado de la configuración piramidal en relación a la horizontal son sustancialmente iguales (mayores que 0o y - - menores que 90 ° ) .
La porción inferior (e.g., 66 ) de la extensión de placa inferior puede tener una configuración gue es la misma que o diferente a la de la porción superior (e.g., 69 ) de la extensión de placa inferior. En una modalidad, la porción inferior (e.g., 66 ) de la extensión de placa inferior tiene una configuración piramidal que es sustancialmente la misma que y es una extensión de la configuración piramidal de la porción superior (e.g., 69 ) de la extensión de placa inferior.
La configuración piramidal de la porción superior de la extensión de placa inferior puede seleccionarse de pirámides rectangulares, pirámides pentagonales, pirámides hexagonales, pirámides heptagonales, pirámides octagonales, pirámides nonagonales, pirámides decagonales, pirámides undecagonales, pirámides dodecagonales , etc. En una modalidad particular, la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior se selecciona de pirámides rectangulares .
El espacio interior 48 definido por la superficie interior 45 de la extensión de placa superior 32 puede tener una configuración que sustancialmente coincida con o sea similar a la configuración definida por las superficies exteriores 23 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior. En una modalidad, la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales, y la configuración del espacio interior 48 definido por las superficies interiores 45 de la extensión de placa superior 32 se selecciona por consiguiente de una configuración que sustancialmente coincida con la piramidal, tal como pirámides rectangulares, pirámides pentagonales, pirámides hexagonales, pirámides heptagonales, pirámides octagonales, pirámides nonagonales, pirámides decagonales, pirámides undecagonales , pirámides dodecagonales , etc. En una modalidad particular, la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales rectangulares, y la configuración del espacio interior 48 definido por las superficies interiores 45 de la extensión de placa superior 32 se selecciona de una configuración que sustancialmente coincide con la piramidal rectangular. La configuración del espacio interior de la extensión de placa superior coincide sustancialmente con la configuración de la extensión de placa inferior, hasta un punto en que y siempre que: la porción ascendente del pasaje de entrada, la porción descendente del pasaje de salida y la porción opcional del pasaje transversal del pasaje de extensión de placa superior se definan; y las caras y superficies de los lados primero y segundo entre las mismas estén en relación colindante como se describió previamente en la presente.
- - La separación entre las superficies exteriores de la porción superior de la extensión de placa inferior y las superficies interiores de la extensión de placa superior que permite definir el pasaje de extensión de placa superior y sus porciones opcionales (e.g., porciones ascendente, transversal y descendente) entre las mismas, puede establecerse y mantenerse mediante separadores (no mostrados) colocados colindantemente entre las superficies interiores de la placa inferior y la placa superior. En una modalidad, la separación que permite la definición del pasaje de extensión de placa superior y sus porciones opcionales se establece y se mantiene mediante la colindancia entre las caras y las superficies de los primero y segundo lados de la extensión de placa inferior y las superficies que definen el espacio interior de la extensión de placa superior. Por ejemplo, la colindancia entre la primera superficie lateral 171 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20 y la primera superficie lateral 177 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32; y la colindancia entre la segunda superficie lateral 174 de la porción superior 69 de la extensión de placa inferior 20 y la segunda superficie lateral 180 del espacio interior 48 de la extensión de placa superior 32, evita que la extensión de placa superior se deslice demasiado lejos sobre la porción superior de la extensión de placa inferior que se recibe dentro del espacio interior de la misma y, por tanto, sirve además para mantener la separación que permite la definición del pasaje de extensión de placa superior y sus porciones opcionales.
En una modalidad de la presente invención, la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales truncadas que tienen una superficie superior truncada. La superficie superior truncada es y define la cata superior transversal de la porción superior de la extensión de placa inferior. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término "configuración piramidal truncada" y términos similares, tales como pirámide truncada, significa una configuración piramidal o de pirámide en la cual la terminación superior de la misma se define por una superficie superior truncada, más que en punta. Con relación a la horizontal, la superficie superior truncada puede ser sustancialmente plana o puede estar inclinada (e.g., inclinada hacia uno del lado de entrada, el lado de salida, el primer lado o el segundo lado de la extensión de placa inferior) .
La configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior, en una modalidad, se selecciona de configuraciones piramidales rectangulares truncadas . En una modalidad particular, la configuración de la porción superior de la extensión de placa inferior se selecciona de - - configuraciones piramidales rectangulares truncadas sustancialmente simétricas en las cuales los lados de la base rectangular de la misma tienen longitudes sustancialmente equivalente .
Con referencia a las Figuras 4, 5 y 13, para cada extensión de placa inferior 20, las superficies exteriores 23 de la porción superior de la misma definen una configuración piramidal truncada que es más particularmente una configuración piramidal rectangular truncada. Las extensiones de placa inferior 20 piramidales rectangulares truncadas tienen cada una, una superficie superior truncada que se define por la superficie superior transversal 189 de la extensión de placa inferior. La superficie superior truncada 189 es una superficie superior truncada sustancialmente plana. La superficie superior truncada 189 y la superficie superior transversal 192 están en oposición enfrentada separada una en relación a la otra y conjuntamente definen entre las mismas la porción de pasaje transversal 195 del pasaje de extensión de placa superior 72.
Como puede observarse en algunas de las vistas seccionales de los dibujos, tales como las Figuras 4, 5, 7 y 8, el espacio interior 48 de cada extensión de placa superior 32 tiene una configuración piramidal y, en particular, una configuración piramidal truncada que coincide sustancialmente con la configuración piramidal truncada de la porción - - superior 69 de la extensión de placa inferior 20 recibida en el mismo. La configuración piramidal truncada del espacio interior de las extensiones de placa superior puede describirse además incluyendo una superficie superior truncada que se define por la superficie superior transversal del espacio interior (e.g., la superficie superior transversal 192) .
Al menos algunas de las extensiones de placa inferior pueden tener superficies interiores que definen un espacio interior de la extensión de placa inferior que se encuentra en comunicación de fluido con una abertura en la superficie exterior o inferior (e.g., 35) del mismo, en cuyo caso tales extensiones de placa inferior son extensiones de placa inferior huecas. En una modalidad, cada extensión de placa inferior es sustancialmente sólida, y está sustancialmente libre de un espacio interior hueco.
Las superficies exteriores de las extensiones de placa superior pueden definir cualquier configuración exterior adecuada de las extensiones de placa superior. En particular, las superficies exteriores 38 de la extensión de placa superior 32 definen una configuración exterior (e.g., una configuración piramidal) que puede ser la misma que o diferente a la configuración del espacio interior 48 de la extensión de placa superior. En una modalidad, las superficies exteriores 38 de la extensión de placa superior - - 32 definen una configuración exterior que es sustancialmente la misma que la configuración del espacio interior 48 que se define por las superficies interiores 45 de la extensión de placa superior. En una modalidad particular, las superficies exteriores 38 de la extensión de placa superior 32 definen una configuración exterior que se selecciona de una configuración piramidal truncada que es sustancialmente la misma que la configuración piramidal truncada del espacio interior 48 de las mismas y como se representa en los dibujos más particularmente con respecto a una configuración piramidal rectangular truncada en ambos casos.
Los pasajes de extensión de placa superior (e.g., 72) tienen cada uno un volumen de pasaje de extensión de placa superior. Cada volumen de pasaje de extensión de placa superior, por ejemplo, puede ser igual a la suma de los volúmenes de la porción ascendente de pasaje de entrada 183, la porción transversal de pasaje 195 y la porción descendente de pasaje de salida 186 del mismo. El panel termopermutador puede describirse teniendo un volumen total del pasaje de extensión de la placa superior que es igual a la suma de todos los volúmenes de pasaje de extensión de placa superior. Cada canal (e.g., 51) del panel termopermutador tiene un volumen de canal, que es más particularmente igual a la suma de los volúmenes de segmento de canal asociados con el mismo. El panel termopermutador puede describirse además teniendo un volumen total de canal que es la suma de todos los volúmenes de canal. Por consiguiente, el panel termopermutador tiene un volumen total interno que es igual a la suma del volumen total del pasaje de extensión de la placa superior y el volumen total de canal del panel .
El panel termopermutador tiene un volumen total porcentual de pasaje de extensión de placa superior que se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación: 100 x {volumen total del pasaje de extensión de la placa superior/volumen total interno} El panel termopermutador tiene un volumen total porcentual de canal que se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación: 100 x {volumen total de canal/volumen total interno} El panel termopermutador puede tener un volumen total porcentual de pasaje de extensión de placa superior de desde, por ejemplo, 70 por ciento hasta 95 por ciento por volumen, típicamente de 75 por ciento a 90 por ciento por volumen y, más típicamente, de 80 por ciento a 90 por ciento por volumen en base al volumen total interno del panel termopermutador. El panel termopermutador puede tener un volumen total porcentual de canal de 5 por ciento a 30 por ciento por volumen, típicamente de 10 por ciento a 25 por ciento por volumen y, más típicamente de 10 por ciento a 20 por ciento por volumen en base al volumen total interno del panel termopermutador . En una modalidad, el panel termopermutador tiene un volumen total porcentual de pasaje de extensión de placa superior de 85 por ciento por volumen y un volumen total porcentual de canal de 15 por ciento por volumen, en cada caso, en base al volumen total interno del panel termopermutador .
El fluido termopermutador cuando pasa a través de un pasaje de extensión de placa superior está expuesto a más energía térmica (e.g., proveniente de una fuente de energía infrarroja radiante incidente, tal como el sol) que cuando pasa a través de un canal subyacente, o más particularmente un segmento del canal subyacente. Como tal, y con el propósito de optimizar las propiedades y eficiencias de termo-permutación, es deseable que el panel termopermutador de la presente invención tenga un volumen de pasaje de extensión de placa superior de al menos 50 por ciento por volumen, en base al volumen total interno.
El panel termopermutador de la presente invención puede incluir además una estructura de pared lateral que rodea la pluralidad de extensiones de placa superior. La estructura de pared lateral tiene superficies interiores, una terminación superior y una altura. La terminación superior de la estructura de pared lateral reside arriba de la superficie exterior (o superior) de la placa superior y define una parte superior abierta de la estructura de pared lateral. La estructura de pared lateral se extiende sustancialmente alrededor y abarca la pluralidad de extensiones de placa superior. Las superficies interiores de la estructura de pared lateral definen un espacio interior de estructura de pared lateral en el cual reside la pluralidad de extensiones de placa superior. La altura de la estructura de pared lateral es al menos equivalente a (y por consiguiente no es menor que) la altura de la pluralidad de extensiones de placa superior.
Con referencia a los dibujos, el panel termopermutador 1 incluye una estructura de pared lateral 198 que tiene superficies interiores 201, superficies exteriores 226, una terminación superior 204 y una altura 207. La altura 207 de la estructura de pared lateral 198 es la distancia en la que reside la terminación superior 204 de la misma sobre la superficie exterior 29 de la placa superior 14. Ver, por ejemplo, la Figura 19. La estructura de pared lateral puede componerse de una pluralidad de componentes de pared lateral (paredes laterales), e.g., en el caso de una estructura de pared lateral poligonal, o de un solo componente de pared lateral (o pared lateral), e.g., en el caso de una estructura circular u ovalada de pared lateral . Como se representa en los dibujos, la estructura de pared lateral 198 es una estructura de pared lateral poligonal y, más particularmente, una estructura de pared lateral rectangular que tiene cuatro paredes laterales, 210, 213, 217 y 220, que son sustancialmente continuas una con la otra. Ver, por ejemplo, la Figura 1.
La estructura de pared lateral puede estar separada de y unida a la placa superior del panel termopermutador. En una modalidad y como se representa en los dibujos, la estructura de pared lateral 198 es continua con la placa superior 14 y se extiende hacia arriba desde la superficie exterior 29 de la placa superior 14. Ver, por ejemplo, las Figuras 9, 15, 16 y 19.
La terminación superior 204 de la estructura de pared lateral 198 reside arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14 y define una parte superior abierta 223 de la estructura de pared lateral. Las superficies interiores 201 de la estructura de pared lateral 198 definen un espacio interior de estructura de pared lateral 229. La pluralidad de extensiones de placa superior 32 reside dentro del espacio interior de estructura de pared lateral 229, dado que la estructura de pared lateral 198 se extiende alrededor de las mismas. Ver, por ejemplo, la Figura 9.
La estructura de pared lateral 198 puede tener una altura 207 de desde 25 I hasta 250 mm, típicamente de 50 mm a 225 mm y, más típicamente, de 75 mm a 200 mm. En una modalidad, la estructura de pared lateral 198 tiene una altura 207 de 125 mm.
- - Cada extensión de placa superior 32 tiene un punto o superficie exterior de terminación superior 232 que se encuentra localizada arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14. La distancia a la cual reside la superficie exterior de terminación superior 232 arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14 es la altura de esa extensión de placa superior particular (Figuras 9 y 19) . Las extensiones de placa superior pueden tener diferentes alturas o, en cada caso, sustancialmente la misma altura, en relación a la superficie exterior 29 de la placa superior 14. Una o m s extensiones de placa superior tienen, o en efecto definen, una altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior, en relación a la superficie exterior 29 de la placa superior 14. La altura 207 de la estructura de pared lateral 198 es al menos equivalente a la altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior. Ver, por ejemplo, la Figura 19. El panel termopermutador está libre de cualquier extensión de placa superior que tenga una superficie exterior de terminal superior 232 que se extiende arriba de la terminación superior 204 de la estructura de pared lateral 198. Como se representa en los dibujos, la altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior 32 es menor que la altura 207 de la estructura de pared lateral 198.
La altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior 32 puede ser de desde 20 mm hasta 230 mm, típicamente de 45 mm a 215 mm, y más típicamente, de 70 mm a 190 mm. En una modalidad, la altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior 32 es de 120 mm.
El panel termopermutador puede incluir además opcionalmente una placa que cubre la parte superior abierta definida por la estructura de pared lateral. La placa es típicamente sustancialmente transparente a la radiación infrarroja y puede descansar sobre y opcionalmente estar fijamente unida a la terminación superior de la estructura de pared lateral. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, con respecto a la placa de cubierta, el término "sustancialmente transparente al infrarrojo" y términos similares significa que la placa permite que una cantidad importante (e.g., al menos 50 por ciento) de la radiación infrarroja incidente pase a través de la misma y hacia el espacio interior de la estructura de pared lateral.
Con referencia a la Figura 20, el panel termopermutador 1 incluye además una placa 238 que cubre la parte superior abierta 223 de la estructura de pared lateral 198. La placa 238 descansa sobre o arriba de la terminación superior 204 de la estructura de pared lateral 198. La placa 238 opcionalmente puede estar unida fijamente a la terminación superior 204 mediante medios reconocidos en la - - técnica que incluyen, por ejemplo: adhesivos (no mostrados) interpuestos entre las mismas; sujetadores (no mostrados) que se extienden a través de la placa 238 y hacia la estructura de pared lateral 198; y/o accesorios de presión (no mostrados) . La placa 238 es sustancialmente transparente a la radiación infrarroja y encierra sustancialmente el espacio interior de estructura de pared lateral 229.
En una modalidad adicional de la presente invención, la estructura de pared lateral incluye un estante sobre el cual se coloca la placa transparente al infrarrojo. En particular, la estructura de pared lateral incluye además un estante que tiene una superficie superior que tiene una altura por arriba de la superficie exterior de la placa superior. El estante se coloca y se extiende hacia adentro (en relación a las superficies interiores de la estructura de pared lateral) hacia el espacio interior de la estructura de pared lateral. Con la modalidad del estante, la altura de la estructura de pared lateral es mayor que la altura máxima de la pluralidad de extensiones de placa superior. Además, la altura de la superficie superior del estante es: (i) menor que la altura de la estructura de pared lateral; y (ii) al menos equivalente a la altura máxima de la pluralidad de extensiones de placa superior. La placa sustancialmente transparente al infrarrojo cubre la parte superior abierta de la estructura de pared lateral y se coloca sobre o arriba de - - la superficie superior de dicho estante.
Con referencia, por ejemplo, a las Figuras 5, 8, 9 y 19, el panel termopermutador 1 incluye además un estante 241 que tiene una superficie superior 244. La superficie superior 244 del estante 241 tiene una altura 247 por arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14 (Figura 19). El estante 241 se coloca hacia adentro hacia el espacio interior de estructura de pared lateral 229. El estante puede ser un estante sustancialmente continuo (e.g., como se representa en los dibujos con respecto al estante 241) , o puede componerse de una pluralidad de elementos o componentes de estante separados (no mostrados) teniendo cada uno una superficie superior que se encuentra alineada con (i.e., tiene la misma altura que) la superficie superior de cada elemento de estante vecino.
Con la modalidad del estante, y con referencia además a la Figura 19, la altura 207 de la estructura de pared lateral 198 (i.e., la altura de la terminación superior 204 de la estructura de pared lateral 198, como se trató previamente) arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14 es mayor que la altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior 32. La altura 247 de la superficie superior 244 del estante 241 es: (i) menor que la altura 207 de la estructura de pared lateral 198; y al mismo tiempo (ii) al menos equivalente a la altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior 32.
Adicionalmente, con la modalidad de estante, el panel termopermutador 1 incluye además una placa 250 que es sustancialmente transparente a la radiación infrarroja (i.e., una placa sustancialmente transparente al infrarrojo) . La placa transparente al infrarrojo 250 cubre la parte superior abierta 223 de la estructura de pared lateral 198 y se coloca sobre o arriba de la superficie superior 244 del estante 241. Como se trató previamente con respecto a la placa transparente al infrarrojo 238 y a la terminación superior 204 de la estructura de pared lateral 198, la placa transparente al infrarrojo 250 puede estar opcionalmente unida fijamente a la superficie superior 244 del estante 241 mediante medios reconocidos en la técnica que incluyen, por ejemplo: adhesivos (no mostrados) interpuestos entre las mismas; sujetadores (no mostrados) que se extienden a través de la placa 250 y hacia el estante 241; y/o accesorios de presión (no mostrados) .
La altura 247 de la superficie superior 244 del estante 241 (arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14) puede ser de desde 20 mm hasta 230 mm, típicamente de 45 mm a 215 mm y, más típicamente, de 70 mm a 190 mm. En una modalidad, la altura 247 de la superficie superior 244 del estante 241 es de 120 mm.
Alternativamente o adicionalmente a un estante (e.g., el estante 241), una porción superior de las superficies interiores 201 de la estructura de pared lateral 198 puede incluir una hendidura alargada (no mostrada) que se encuentra dimensionada para recibir y soportar una porción periférica de la placa transparente al infrarrojo en la misma. La hendidura tiene una altura arriba de la superficie exterior 29 de la placa superior 14 que es: (i) menor que la altura 207 de la estructura de pared lateral 198; y al mismo tiempo (ii) al menos equivalente a la altura máxima 235 de la pluralidad de extensiones de placa superior 32. Típicamente, la hendidura se extiende a través de la superficie exterior (e.g., 226) de una pared lateral o dos paredes laterales opuestas de la estructura de pared lateral, permitiendo así que la placa transparente al infrarrojo se inserte (e.g., se deslice) en la hendidura desde afuera de la estructura de pared lateral.
La placa sustancialmente transparente al infrarrojo (e.g., la placa 238 y/o la placa 250) del panel termopermutador, permite la entrada de la radiación infrarroja al espacio interior de estructura de pared lateral 229 y su absorción al menos en parte por las superficies exteriores 38 de las extensiones de placa superior 32 y las superficies exteriores 29 de la placa superior 14, de modo que al menos parte de su energía calorífica se transfiere a - - un fluido termopermutador que fluye a través de los pasajes de extensión de placa superior 72 y de los canales 51 que residen bajo los mismos. Además, la placa transparente al infrarrojo evita la entrada de materiales externos (e.g., precipitación, hojas y desechos de aves) al espacio interior de estructura de pared lateral 229 y la obstrucción de las superficies exteriores 38 de las extensiones de placa superior 32. La placa transparente al infrarrojo también permite retener un gas, tal como aire, dentro del espacio interior de estructura de pared lateral 229 y calentarlo mediante la radiación infrarroja incidente, dando asi como resultado la transferencia conectiva de la energía calorífica proveniente del gas atrapado hacia/a través de las extensiones de placa superior 32 y las superficies exteriores 29 de la placa superior 14, y hacia el fluido termopermutador que fluye a través de los pasajes de extensión de placa superior 72 y de los canales 51 que residen bajo los mismos.
La placa transparente al infrarrojo (e.g., 238 y/o 250) que cubre la parte superior abierta y que encierra el espacio interior de estructura de pared lateral de la estructura de pared lateral, puede fabricarse de cualquier material transparente al infrarrojo adecuado tal como vidrio y/o plásticos, tales como materiales plásticos de termofraguado y/o materiales termoplásticos (e.g., policarbonato termoplástico) . Típicamente, la placa - transparente al infrarrojo es rígida y sustancialmente autosostenible .
Cada canal (e.g., 51) del panel termopermutador tiene una entrada terminal (e.g., 54) y una salida terminal (e.g., 57). Algunas de las entradas terminales y algunas de las salidas terminales pueden estar ubicadas en/sobre el mismo extremo del panel termopermutador, en cuyo caso un fluido termopermutador fluye en direcciones opuestas a través de canales separados del panel termopermutador. Típicamente, todas las entradas terminales están ubicadas sobre el mismo extremo (e.g., un extremo de entrada 60) del panel termopermutador y todas las salidas terminales están correspondientemente ubicadas sobre el mismo (más particularmente, el otro/opuesto) extremo (e.g., un extremo de salida 63) del panel termopermutador. Ya sea que todas estén ubicadas en el mismo extremo (flujo unidireccional del fluido termopermutador a través de los canales) o mezcladas entre extremos opuestos del panel termopermutador (contraflujo del fluido termopermutador a través de al menos algunos de los canales) , las entradas terminales pueden estar cada una en comunicación de fluido con un cabezal de entrada común, y las salidas terminales pueden estar cada una en comunicación de fluido con un cabezal de salida común.
En una modalidad, el panel termopermutador incluye además un cabezal de entrada que tiene un espacio interior de cabezal de entrada y un cabezal de salida que tiene un espacio interior de cabezal de salida. El espacio interior de cabezal de entrada del cabezal de entrada está en comunicación de fluido con la entrada terminal de cada canal. El espacio interior de cabezal de salida del cabezal de salida está en comunicación de fluido con la salida terminal de cada canal. En una modalidad particular, la entrada terminal de cada canal está ubicada sobre el extremo de entrada (e.g., el extremo de entrada 60 ) y la salida terminal de cada canal está ubicada sobre el extremo de salida (e.g., el extremo de salida 63 ) del panel termopermutador y correspondientemente el cabezal de entrada está ubicado sobre el extremo de entrada y el cabezal de salida está ubicado sobre el extremo de salida del panel termopermutador.
Para propósitos de ilustración adicional y con referencia a los dibujos, el panel termopermutador 1 incluye un cabezal de entrada 253 que tiene un espacio interior de cabezal de entrada 256 , y un cabezal de salida 259 que tiene un espacio interior de cabezal de salida 262 . El cabezal de entrada 253 está ubicado sobre el extremo de entrada 60 y el cabezal de salida 259 está ubicado sobre el extremo de salida 63 del panel termopermutador 1. El extremo de entrada 60 y el extremo de salida 63 están ubicados en extremos sustancialmente opuestos del panel termopermutador. Por consiguiente, el cabezal de entrada 253 y el cabezal de salida 259 están ubicados en extremos sustancialmente opuestos del panel termopermutador.
El espacio interior de cabezal de entrada 256 del cabezal de entrada 253 está en comunicación de fluido con la entrada terminal 54 de cada canal 51 . Ver, por ejemplo, las Figuras 3 , 10 y 11 . El espacio interior de cabezal de salida 262 del cabezal de salida 259 está en comunicación de fluido con la salida terminal 57 de cada canal 51 . Ver, por ejemplo, la Figura 16 . La comunicación de fluido entre el espacio interior de cabezal de entrada 256 y la entrada terminal 54 de cada canal 51 , es sustancialmente la misma como se representa más claramente en la Figura 16 con respecto a la comunicación de fluido entre el espacio interior de cabezal de salida 262 y la salida terminal 57 de cada canal 51 .
El cabezal de entrada y el cabezal de salida pueden tener cada uno independientemente uno o más puertos que se encuentran en comunicación de fluido con el espacio interior respectivo de los mismos a fin de permitir que el fluido termopermutador se introduzca respectivamente en los mismos o que se retire de los mismos. En una modalidad el cabezal de entrada y el cabezal de salida tienen cada uno un puerto separado que se encuentra en comunicación de fluido con el espacio interior respectivo de los mismos.
Como se representa en los dibujos, el cabezal de - - entrada 253 tiene un puerto de cabezal de entrada 265 que se encuentra en comunicación de fluido con el espacio interior de cabezal de entrada 256 del mismo. El cabezal de salida 259 tiene un puerto de cabezal de salida 268 que se encuentra en comunicación de fluido con el espacio interior de cabezal de salida 262 del mismo. El puerto de cabezal de entrada 265 puede estar en comunicación de fluido con: un conducto de entrada (no mostrado) que se encuentra en comunicación de fluido con un depósito de fluido termopermutador (no mostrado); o el puerto de cabezal de salida (e.g., 268) de otro panel termopermutador 1 (no mostrado) , para el acoplamiento en serie; o un cabezal de entrada maestro (no mostrado) que se encuentra en comunicación de fluido paralela con cada puerto de cabezal de entrada de una pluralidad de paneles termopermutadores (para el acoplamiento paralelo) . El puerto de cabezal de salida 268 puede estar en comunicación de fluido con: un conducto de salida (no mostrado) que se encuentra en comunicación de fluido con un depósito de fluido termopermutador (no mostrado) o con un punto de uso directo (e.g., una ducha o alberca) ; o el puerto de cabezal de entrada (e.g., 265) de otro panel termopermutador 1 (no mostrad) para el acoplamiento en serie; o un cabezal de salida maestro (no mostrado) que se encuentra en comunicación de fluido paralela con cada puerto de cabezal de salida de una pluralidad de paneles termopermutadores - - (para el acoplamiento paralelo) .
En los dibujos, para propósitos de claridad e ilustración, los cabezales de entrada (253) y de salida (259) se representan abiertos en el extremo opuesto del puerto de cabezal de entrada/salida en cada caso de los mismos (e.g., a fin de representar los espacios interiores de cabezal de los mismos). Ver, por ejemplo, las Figuras 1 y 16. Estos extremos opuestos están tapados típicamente con una tapa separada (e.g., una tapa soldada, atornillada o adherida) o una tapa integral (e.g., una placa de tapa integral) que es sustancialmente continua con al menos una porción del cabezal respectivo. Las tapas de cabezal no se muestran en los dibujos .
El cabezal de entrada y el cabezal de salida pueden estar cada uno independientemente separados de o sustancialmente integrales o unitarios con el panel termopermutador . Cuando se separan del panel termopermutador, los cabezales pueden estar cada uno independientemente unidos al extremo de entrada o salida respectivo del panel termopermutador mediante medios reconocidos en la técnica (e.g., mediante adhesivos, una pluralidad de conductos y acoplamientos y/o sujetadores, tales como pernos) . En una modalidad, las porciones del cabezal de entrada y del cabezal de salida son cada una sustancialmente continuas (e.g., integrales o unitarias) con el panel termopermutador y, más particularmente, con la placa inferior y la placa superior de las mismas . Cuando la placa inferior y la placa superior se unen entre sí, las porciones de cabezal separadas que son sustancialmente continuas o unitarias con la placa inferior y la placa superior también se unen entre sí y forman, en cada caso, el cabezal de entrada y/o el cabezal de salida.
Adicionalmente con respecto a que los cabezales se forman por porciones de cabezal separadas al unir las placas inferior y superior del panel termopermutador entre sí, en una modalidad, la placa inferior incluye una porción inferior de cabezal de entrada colocada en un lado de entrada de la placa inferior, y una porción inferior de cabezal de salida colocada en un lado de salida de la placa inferior. La placa superior también incluye una porción superior de cabezal de entrada en un lado de entrada de la placa superior y una porción superior de cabezal de entrada colocada en un lado de salida de la placa superior. Cuando la placa inferior y la placa superior se unen entre sí, para formar el panel termopermutador de la presente invención, la porción inferior de cabezal de entrada (de la placa inferior) y la porción superior de cabezal de entrada (de la placa superior) , que se encuentran alineadas, se unen entre sí y forman el cabezal de entrada. Correspondientemente, la porción inferior de cabezal de salida (de la placa inferior) y la porción superior de cabezal de salida (de la placa superior) , que se encuentran alineadas, se unen entre sí y forman el cabezal de salida .
Con referencia a los dibujos (e.g., las Figuras 10 , 11 , 12 , 14 , 15 , 16 y 18 ) , la placa inferior 11 incluye una porción inferior de cabezal de entrada 272 , que se encuentra ubicada en un lado de entrada 275 de la placa inferior 11 . La placa inferior 11 también incluye una porción inferior de cabezal de salida 278 que se encuentra ubicada en un lado de salida 281 de la placa inferior 11 . La placa superior 14 incluye una porción superior de cabezal de entrada 284 que se encuentra ubicada en un lado de entrada 287 de la placa superior 1 . La placa superior 14 incluye adicionalmente una porción superior de cabezal de salida 290 que se encuentra ubicada en un lado de salida 293 de la placa superior 14 .
Cuando la placa inferior 11 y la placa superior 14 se unen entre sí para formar el panel termopermutador 1 , la porción inferior de cabezal de entrada 272 y la porción superior de cabezal de entrada 284 , que se encuentran cada una en el extremo de entrada 60 y alineadas entre sí, están también unidas entre sí a fin de formar el cabezal de entrada 253 . Correspondientemente, la porción inferior de cabezal de salida 278 y la porción superior de cabezal de salida 290 , que se encuentran cada una en el extremo de salida 63 y alineadas entre sí, se unen entre sí a fin de formar el cabezal de salida 259 . Las porciones de cabezal inferior y superior pueden estar unidas fijamente entre si mediante medios reconocidos en la técnica incluyendo, por ejemplo: adhesivos interpuestos entre porciones colindantes; sujetadores; accesorios de presión; y/o abrazaderas (de los cuales ninguno se muestra en los dibujos) .
Para ayudar a la unión entre las mismas, las porciones de cabezal inferior y superior pueden incluir cada una, una o más pestañas (o porciones de pestaña) que colindan una con la otra, o que se encuentran superpuestas una en relación con la otra. En una modalidad, la porción inferior de cabezal de entrada 272 tiene una porción inferior alargada de pestaña de entrada 296 que se extiende hacia afuera desde la misma, y la porción inferior de cabezal de salida 278 tiene una porción inferior alargada de pestaña de salida 299 que se extiende hacia afuera desde la misma. La porción superior de cabezal de entrada 284 tiene una porción superior alargada de pestaña de entrada 302 que se extiende hacia afuera desde la misma, y la porción superior de cabezal de salida 290 tiene una porción superior alargada de pestaña de salida 305 que se extiende hacia afuera desde la misma.
La unión entre sí de la porción inferior de cabezal de entrada 272 y la porción superior de cabezal de entrada 284 , a fin de formar el cabezal de entrada 253 , también da como resultado la colindancia o superposición de la porción inferior alargada de pestaña de entrada 296 y la porción superior alargada de pestaña de entrada 302, lo cual da como resultado la formación de la pestaña alargada de cabezal de entrada 308 (Figuras 1 y 3) . Por consiguiente la unión entre sí de la porción inferior de cabezal de salida 278 y la porción superior de cabezal de salida 290, a fin de formar el cabezal de salida 259, también da como resultado la colindancia o superposición de la porción inferior alargada de pestaña de salida 299 y la porción superior alargada de pestaña de salida 305, lo cual da como resultado la formación de la pestaña alargada de cabezal de salida 311 (Figura 16) . Las pestañas alargadas de cabezal (la pestaña de cabezal de entrada 308 y la pestaña de cabezal de salida 311) pueden estar sostenidas fijamente entre sí mediante medios reconocidos en la técnica, tales como adhesivos interpuestos entre las porciones alargadas inferior y superior de pestaña de las mismas; sujetadores; accesorios de presión; y/o abrazaderas (de los cuales ninguno se muestra en los dibujos) .
El panel termopermutador de la presente invención y los diversos componentes del mismo (e.g., la placa inferior, las extensiones de placa inferior, los rebordes, la placa superior, las extensiones de placa superior, la estructura de pared lateral, el cabezal de entrada y el cabezal de salida) pueden fabricarse cada uno independientemente de cualquier material o combinaciones de materiales adecuados . Los materiales de los cuales puede fabricarse el panel termopermutador de la presente invención y los diversos componentes del mismo incluyen, pero no se limitan a, metales (e.g., metales ferrosos, titanio, cobre y/o aluminio), materiales a base de celulosa, tales como madera, cerámica, vidrio y/o plásticos (e.g., materiales termoplásticos y/o materiales plásticos de termofraguado) .
En una modalidad, la placa inferior es una placa inferior sustancialmente unitaria moldeada de un primer material plástico y la placa superior es una placa superior sustancialmente unitaria moldeada de un segundo material plástico. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término "placa inferior sustancialmente unitaria" y términos similares, significa que la placa inferior y todos los componentes de la misma, tales como las extensiones de placa inferior, son continuos unos con los otros. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término "placa superior sustancialmente unitaria" y términos similares, significa que la placa superior y todos los componentes de la misma, tales como las extensiones de placa superior, son continuos unos con los otros. El primer material plástico y el segundo material plástico pueden seleccionarse cada uno independientemente de materiales termoplásticos, materiales plásticos de termofraguado y combinaciones de los mismos.
Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término "material plástico de termoestable" y términos similares, tales como "materiales plásticos de termofraguado o termoestables" significa materiales plásticos que tienen o que forman una red reticulada tridimensional que resulta de la formación de enlaces covalentes entre grupos químicamente reactivos, e.g., grupos de hidrógeno activo y grupos de isocianato libre o entre grupos no saturados. Los materiales plásticos de termofraguado a partir de los cuales pueden fabricarse los diversos componentes del panel termopermutador incluyen aquellos conocidos por el técnico experto, e.g., poliuretanos reticulados, poliepóxidos reticulados, poliésteres reticulados (tales como composiciones de compuestos por moldeo de hojas) y polímeros reticulados poliinsaturados. El uso de materiales plásticos de termofraguado implica típicamente el proceso reconocido en la técnica de moldeo de reacción por inyección. El moldeo de reacción por inyección implica típicamente, como se conoce por el técnico experto, inyectar por separado y preferentemente de manera simultánea en un molde, por ejemplo: (i9 un componente funcional de hidrógeno activo (e.g., un poliol y/o poliamina) ; y (ii) un componente funcional de isocianato (e.g., un diisocianato tal como diisocianato de tolueno, y/o dímeros y trímeros de un - - diisocianato tal como diisocianato de tolueno) . El molde llenado opcionalmente puede calentarse para asegurar y/o apresurar la reacción completa de los componentes inyectados .
Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término "material termoplástico" y términos similares, significa un material plástico que tiene un punto de ablandamiento o fusión y que se encuentra sustancialmente libre de una red reticulada tridimensional resultante de la formación e enlaces covalentes entre grupos químicos reactivos (e.g., grupos de hidrógeno activo y grupos de isocianato libre) de cadenas de polímero separadas y/o agentes de reticulación. Ejemplos de materiales termoplásticos a partir de los cuales pueden fabricarse los diversos componentes del panel termopermutador incluyen, pero no se limitan a, poliuretano termoplástico, poliurea termoplástica, poliimida, poliamida termoplástica, poliamidaimida termoplástica, poliéster termoplástico, policarbonato termoplástico, polisulfona termoplástica, policetona termoplástica, poliolefinas termoplásticas , (met) acrilatos termoplásticos, acrilonitrilo-butadieno-estireno termoplástico, estireno-acrilonitrilo termoplástico, acrilonitrilo-estireno-acrilato termoplástico y combinaciones de los mismos (e.g., mezclas y/o aleaciones de al menos dos de los mismos) .
En una modalidad de la presente invención, el material termoplástico a partir del cual pueden fabricarse cada uno de los diversos componentes del panel termopermutador se selecciona independientemente de poliolefinas termoplásticas . Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término "poliolefina" y términos similares, tales como "polialquileno" y "poliolefina termoplástica" , significa homopolímeros de poliolefina, copolímeros de poliolefina, poliolefinas homogéneas y/o poliolefinas heterogéneas. Para propósitos de ilustración, los ejemplos de un copolímero de poliolefina incluyen aquellos preparados a partir de etileno y una o más alfa-olefinas C3-C12, tales como 1-buteno, 1-hexeno y/o 1-octeno.
Las poliolefinas, de las cuales puede seleccionarse independientemente el material termoplástico de los diversos componentes del panel termopermutador en cada caso incluyen poliolefinas heterogéneas, poliolefinas homogéneas, o combinaciones de las mismas. El término "poliolefina heterogénea" y términos similares significa poliolefinas que tienen una variación relativamente amplia en: (i) el peso molecular entre cadenas de polímero individuales (i.e., un índice de polidispersión mayor que o igual a 3) ; y (ii) la distribución de residuo de monómero (en el caso de copolímeros) entre cadenas de polímero individuales. El término "índice de polidispersión" (PDI) significa la proporción de Mw/Mn, en donde Mw significa peso del peso molecular promedio y Mn significa número del peso molecular promedio, cada uno siendo determinado por medio de cromatografía de penetración de gel (GPC) utilizando estándares apropiados, tales como los estándares del polietileno. Las poliolefinas heterogéneas se preparan típicamente por medio de catálisis tipo Ziegler-Natta en fase heterogénea .
El término "poliolefina homogénea" y términos similares significa poliolefinas que tienen una variación relativamente estrecha en: (i) el peso molecular entre cadenas de polímero individuales (i.e., un índice de polidispersión menor que 3); y (ii) la distribución de residuo de monómero (en el caso de copolímeros) entre cadenas de polímero individuales. Como tal, en contraste con las poliolefinas heterogéneas, las poliolefinas homogéneas tienen longitudes de cadena similares entre cadenas de polímero individuales, una distribución relativamente uniforme de los residuos de monómero a lo largo de las estructuras de cadena de polímero, y una distribución relativamente similar de los residuos de monómero entre estructuras de cadena de polímero individuales . Las poliolefinas homogéneas se preparan típicamente por medio de catálisis de sitio único de metaloceno o de geometría restringida. La distribución del residuo de monómero de los copolímeros de poliolefina homogénea puede caracterizarse por los valores del índice de - - amplitud de distribución de composición (CDBI) que se definen como el porcentaje en peso de moléculas de polímero que tienen un contenido de residuo de comonómero dentro del 50 por ciento del contenido medio total molar del comonómero. Como tal, un homopolímero de poliolefina tiene un valor CDBI de 100 por ciento. Por ejemplo, los copolímeros homogéneos de polietileno/alfa-olefina tienen típicamente valores CDBI mayores que 60 por ciento o mayores que 70 por ciento. Los valores del índice de amplitud de distribución de la composición pueden determinarse por medio de métodos reconocidos en la técnica, por ejemplo, fraccionación de elución de elevación de temperatura (TREF) , como se describió por Wild et al., Journal of Polimer Science, Poly, Phys . Ed. , Vol. 20, p. 441 (1982) o en la Patente de Estados Unidos No. 4,798,081, o en la Patente de los Estados Unidos No. 5,089,321. Un ejemplo de copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina son los polietilenos SURPASS, comercialmente disponibles de NOVA Chemicals Inc.
Los materiales plásticos de los diversos componentes del panel ermopermu ador en cada caso pueden incluir independientemente y opcionalmente un material de refuerzo seleccionado, por ejemplo, de fibras de vidrio, perlas de vidrio, fibras de carbono, hojuelas de metal, fibras de metal, fibras de poliamida (e.g., fibras de poliamida KEVLAR) , fibras celulósicas, arcillas nanoparticuladas , talco y mezclas de los mismos. Si se encuentra presente, el material de refuerzo está presente típicamente en una cantidad de refuerzo, e.g., en una cantidad de desde 5 por ciento por peso hasta 60 o 70 por ciento por peso, en base al peso total del componente (i.e., la suma del peso del material plástico y el material de refuerzo) . Las fibras de refuerzo y las fibras de vidrio en particular, pueden tener dimensiones en sus superficies para mejorar su capacidad de mezclado y/o su adhesión a los materiales plásticos en los cuales se incorporan, como se conoce por el técnico experto.
En una modalidad de la invención, el material de refuerzo está en forma de fibras (e.g., fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de metal, fibras de poliamida, fibras celulósicas y combinaciones de dos o más de las mismas). Las fibras típicamente tienen longitudes (e.g., longitudes promedio) de desde 0.5 pulgadas a 4 pulgadas (de 1.27 cm a 10.16 cm) . Los diversos componentes del panel termopermutador pueden incluir cada uno independientemente fibras que tienen longitudes que son al menos el 50 u 85 por ciento de las longitudes de las fibras que se encuentran presentes en los materiales alimentados a partir de los cuales se prepara el panel moldeado (o porciones del mismo) , tales como de 0.25 pulgadas a 2 o 4 pulgadas (de 0.64 cm a 5.08 o 10.16 cm) . La longitud promedio de las fibras presentes en un componente plástico del panel termopermutador (e.g., las placas inferior ' y superior, etc.) puede determinarse de acuerdo con métodos reconocidos en la técnica. Por ejemplo, el componente plástico puede pirolizarse para retirar el material plástico y analizar microscópicamente las fibras restantes o residuales para determinar sus longitudes promedio, como se conoce por el técnico experto.
Las fibras están presentes típicamente en los componentes plásticos del panel termopermutador en cantidades independientemente de 5 a 70 por ciento por peso, de 10 a 60 por ciento por peso, o de 30 a 50 por ciento por peso (e.g., 40 por ciento por peso) , en base al peso total del componente plástico (i.e., al peso del material plástico, la fibra y cualquier aditivo) . Por consiguiente, los componentes plásticos del panel termopermutador pueden incluir cada uno independientemente las fibras en cantidades de 5 a 70 por ciento por peso, de 10 a 60 por ciento por peso, o de 30 a 50 por peso por peso (e.g., 40 por ciento por peso), en base al peso total del componente particular.
Las fibras pueden tener un amplio rango de diámetros. Típicamente, las fibras tienen diámetros de desde 1 a 20 micrómetros o, más típicamente de 1 a 9 micrómetros. Generalmente, cada fibra comprende un grupo de filamentos individuales (o monofilamentos) . Típicamente, cada fibra se compone de un grupo de 10,000 a 20,000 filamentos individuales .
Típicamente, las fibras están uniformemente distribuidas a través de todo el material plástico. Durante el mezclado de las fibras y el material plástico, las fibras forman generalmente grupos de fibras que comprenden típicamente al menos 5 fibras por grupo de fibras, y preferentemente menos de 10 fibras por grupo de fibras. Aunque no se pretende vincular a alguna teoría, se cree, en base a la evidencia disponible, que los grupos de fibras que contienen 10 o más fibras pueden dar como resultado un componente plástico (e.g., la placa inferior) que tiene una integridad estructural indeseablemente reducida. El nivel de grupos de fibras que contienen 10 o más fibras por grupo, puede cuantificarse determinando el grado de cardado presente en un artículo moldeado. El número de grupos de fibras que contienen 10 o más fibras por grupo se determina típicamente mediante evaluación microscópica de una sección transversal del artículo moldeado, en relación al número total de fibras microscópicamente observables (que es típicamente de al menos 1000) . El grado de cardado se calcula utilizando la siguiente ecuación: 100 x ( (número de grupos que contienen 10 o más fibras) / (número total de fibras observadas)). Generalmente, los componentes plásticos moldeados del panel termopermutador de acuerdo con la presente invención tienen un grado de cardado menor que o igual a 60 por ciento y típicamente menor que o igual a 35 por ciento.
Adicionalmente o alternativamente a el (los) material (es) de refuerzo, los componentes plásticos del panel termopermutador en cada caso independientemente y opcionalmente pueden incluir además uno o más aditivos. Los aditivos que pueden estar presentes en los componentes plásticos incluyen, pero no se limitan a, antioxidantes, colorantes, e.g., pigmentos y/o tintes, agentes de liberación de molde, rellenadores , e.g., carbonato de calcio, absorbentes de luz ultravioleta, retardadores de fuego y mezclas de los mismos. Los aditivos pueden estar presentes en el material plástico de cada componente plástico en cantidades funcionalmente suficientes, e.g., en cantidades independientemente de 0.1 por ciento por peso a 10 por ciento por peso, en base al peso total del componente plástico particular .
Los componentes plásticos moldeados (e.g., las placas inferior y superior) del panel termopermutador de la presente invención pueden prepararse mediante métodos reconocidos en la técnica incluyendo, pero sin limitarse a, moldeo por inyección, moldeo de reacción por inyección, moldeo por compresión y termoformación de hojas. Los componentes plásticos pueden fabricarse mediante un proceso de moldeo por compresión que incluye: proporcionar un molde de compresión que comprende una porción inferior de molde y una porción superior de molde; formar (e.g., en un extrusor) una composición fundida que comprende material plástico y opcionalmente un material de refuerzo, tal como fibras; introducir, mediante la acción de la gravedad, la composición fundida en la porción inferior de molde; poner en contacto e manera compresiva la composición fundida introducida en la porción inferior de molde con la superficie interior de la porción superior de molde; y retirar el componente moldeado del molde. La porción inferior de molde puede estar soportada sobre un carro que puede moverse reversiblemente entre: (i) una primera estación en donde la composición fundida se introduce en la misma; y (ii) una segunda estación en donde la porción superior de molde se pone en contacto de manera compresiva con la composición fundida introducida en la porción inferior de molde.
La porción inferior de molde puede moverse simultáneamente en tiempo y espacio (e.g., en las direcciones x, y y/o z, en relación a un plano en el cual reside el molde inferior) a medida que la composición fundida se introduce gravitacionalmente en la misma. Tal movimiento dinámico de la porción inferior de molde proporciona un medio para controlar, por ejemplo, la distribución, el patrón y/o el grosor de la composición fundida que se introduce gravitacionalmente en la porción inferior de molde.
Alternativamente o adicionalmente al movimiento de la porción inferior de molde en tiempo y espacio, la tasa a la cual se introduce la composición fundida en la porción inferior de molde también puede controlarse. Cuando la composición fundida se forma en un extrusor, el e'xtrusor puede adaptarse con un troquel dinámico terminal que tiene una o más compuertas que pueden colocarse reversiblemente a través de las cuales fluye la composición fundida entes de caer hacia la porción inferior de molde. La tasa a la cual se deposita gravitacionalmente la composición fundida en la porción inferior de molde puede controlarse ajustando las compuertas del troquel dinámico .
La fuerza compresiva aplicada a la composición plástica fundida introducida en la porción inferior de molde es generalmente menor o igual a 1000 psi ( 70 . 3 Kg/cm2) , típicamente de 25 psi a 550 psi (de 1 . 8 a 38 . 7 Kg/cm2), más típicamente de 50 psi a 400 psi (de 3 . 5 a 28 . 1 Kg/cm2), y típicamente además de 100 psi a 300 psi (de 7 . 0 a 21 . 1 Kg/cm2) . La fuerza compresiva aplicada al material plástico fundido puede ser constante o no constante. Por ejemplo, la fuerza compresiva aplicada al material plástico fundido puede incrementarse a una tasa controlada hasta un nivel predeterminado, seguido por sostenimiento durante una cantidad de tiempo dada, después seguido por una disminución hasta presión ambiente a una tasa controlada.
Adicionalmente, una o más bases o retenciones pueden incorporarse en el incremento y/o la disminución durante la compresión del material plástico fundido. Los componentes plásticos moldeados del panel termopermutador de la presente invención, por ejemplo, pueden prepararse cada uno independientemente de acuerdo con los métodos y aparatos descritos en las Patentes de los Estados Unidos Nos.: 6,719,551; 6,869,558; 6,900,547 y 7,208,219.
Alternativamente, los componentes plásticos moldeados (e.g., las placas inferior y superior) del panel termopermutador de la presente invención pueden prepararse mediante un proceso de termoformación sin hojas en el cual se forma una hoja calentada de material termoplástico (e.g., de un extrusor acoplado a un troquel de hoja) y después se extrae por vacío sobre las superficies internas de una porción de molde, mientras que la hoja extrudida es aún termoformable (y antes de que se enfríe a una temperatura no termoformable) . Después de enfriarse a una temperatura no termoformable, el artículo moldeado (e.g., en la forma de la placa inferior o de la placa superior) se retira de la porción de molde y típicamente se somete a operaciones post-moldeo, tales como unir la placa inferior moldeada y la placa superior moldeada entre sí. El panel termopermutador y los diversos componentes del mismo pueden prepararse por medio de los procesos de termoformación sin hojas como se describe, por ejemplo, en las Solicitudes de Patente de los Estados Unidos Números US 2008 / 0258354 Al y US 2008 / 0258329 Al.
En una modalidad, la placa inferior es una placa inferior sustancialmente unitaria moldeada de un primer material plástico y la placa superior es una placa superior sustancialmente unitaria moldeada de un segundo material plástico, en la cual los primero y segundo materiales plásticos se seleccionan cada uno independientemente de materiales termoplásticos , materiales plásticos de termofraguado y combinaciones de los mismos, como se trató previamente en la presente. Adicionalmente a esta modalidad, la placa superior es sustancialmente transparente a la radiación infrarroja, la placa inferior es sustancialmente ópticamente opaca y la superficie interior de la placa inferior absorbe la radiación infrarroja.
En una modalidad particular, la placa superior (incluyendo las extensiones de placa superior de la misma) se fabrica de un material plástico sustancialmente ópticamente transparente que también es sustancialmente transparente a la radiación infrarroja, tal como policarbonato o polipropileno clarificado. La placa inferior puede hacerse sustancialmente ópticamente opaca mediante la inclusión de uno o más pigmentos (e.g., negro de carbono, óxidos de hierro y/o Ti02) en el material plástico del cual se fabrica la placa inferior. La superficie interior (e.g., 17 ) de la placa - - inferior (incluyendo las superficies exteriores 23 de las extensiones de placa inferior 20) puede absorber la radiación infrarroja como resultado del material plástico del cual se fabrica la placa inferior (e.g., un material termoplástico relleno con pigmento de negro de carbono) . Alternativamente o adicionalmente a lo mismo, la superficie interior de la placa inferior (incluyendo las superficies exteriores 23 de las extensiones de placa inferior 20) puede tener un recubrimiento absorbente al infrarrojo aplicado a la misma, tal como una composición de recubrimiento a base de acrílico que tiene pigmento de negro de carbono disperso en la misma.
El primer material plástico a partir del cual se moldea la placa inferior (incluyendo las extensiones de placa inferior) puede incluir además un agente de refuerzo, que puede seleccionarse de aquellas clases y ejemplos citados previamente en la presente. En una modalidad, el material plástico, a partir del cual se moldea dicha placa inferior (incluyendo las extensiones de placa inferior) , incluye además un material de refuerzo seleccionado del grupo que consiste de fibras de vidrio, perlas de vidrio, fibras de carbono, hojuelas de metal, fibras de poliamida, fibras celulósicas, arcillas en nanopartículas , talco y mezclas o combinaciones de los mismos . Aunque el segundo material plástico a partir del cual se moldea la placa superior (incluyendo las extensiones de placa superior) también puede incluir un agente de refuerzo, en una modalidad particular, el segundo material plástico a partir del cual se moldea la placa superior está sustancialmente libre de un agente de refuerzo; y el material plástico a partir del cual se moldea la placa inferior incluye además un agente de refuerzo.
El panel termopermutador de la presente invención puede tener cualquier configuración y dimensión adecuadas. Por ejemplo, el panel termopermutador puede tener una configuración generalmente circular u ovalada, una configuración poligonal (e.g., las configuraciones triangular, rectangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal, etc.), una configuración irregular (e.g., a fin de ajustarse alrededor de otra estructura, tal como un haz o chimenea estructural) o cualquier combinación de las mismas. Más generalmente, el panel termopermutador puede ser un panel termopermutador sustancialmente plano (como se representa en los dibujos) , o un panel termopermutador (no ilustrado) no plano (e.g., arqueado). Un panel termopermutador no plano, por ejemplo, puede utilizarse para descansar ajustada y seguramente sobre el ápice de una estructura de techo horquillada .
En una modalidad, el panel termopermutador es sustancialmente plano y tiene una configuración sustancialmente rectangular en la cual su longitud es mayor que su anchura, como se representa en los dibujos. Con referencia a la Figura 2, el panel termopermutador 1 puede tener una longitud 314 (exclusiva de los cabezales de entrada y salida) de desde 0.5 m hasta 3.0 m, típicamente de 0.70 m a 2.75 m, y más típicamente de 0.75 m a 2.70 m. El panel termopermutador 1 puede tener un ancho 317 (exclusiva de los cabezales de entrada y salida) de desde 0.5 m hasta 3.0 m, típicamente de 0.70 m a 2.75 m, y más típicamente de 0.75 m a 2.70 m. En una modalidad, el panel termopermutador tiene una longitud (e.g., 314) de 2.4 m y un ancho (e.g., 317) de 1.2 m.
Los cabezales de entrada y salida (e.g., 253 y 259) del panel termopermutador pueden tener cualquier configuración y dimensión adecuadas, siempre que permitan la entrada y salida de una cantidad y tasa suficientes de flujo del fluido termopermutador desde el panel termopermutador, y más particularmente de los canales, segmentos de canal y pasajes de extensión de placa superior del mismo. En una modalidad, los cabezales de entrada y salida (e.g., 253 y 259) tienen cada uno una sección transversal sustancialmente circular e, independientemente en cada caso, tienen un diámetro interior de desde 12 mm hasta 762 mm, típicamente de 15 mm a 300 mm, y más típicamente de 25 mm a 100 mm. En una modalidad, los cabezales de entrada y salida tienen cada uno una sección transversal sustancialmente circular y un diámetro interior de 25 mm o de 51 mm.
- - Cada extensión de placa inferior (e.g., 20) del panel termopermutador puede tener cualquier altura adecuada en relación a la superficie interior (e.g., 17) de la placa inferior (e.g., 11) . En una modalidad y con referencia a la Figura 4, cada extensión de placa inferior 20 tiene sustancialmente la misma altura 320 desde su superficie interior 17 hasta su superficie superior (e.g., la superficie transversal superior 189) de 20 mm a 230 mm, típicamente de 45 mm a 215 mm y más típicamente de 70 mm a 190 mm. En una modalidad, cada extensión de placa inferior 20 tiene una altura de 320 a 120 mm.
En una modalidad, la porción inferior (e.g., 66) de cada extensión de placa inferior (e.g., 20) tiene típicamente un ancho (e.g., 141) que es sustancialmente equivalente al ancho del canal (e.g., 51) en el cual reside la porción inferior, como se describió previamente en la presente. Ver, por ejemplo, la Figura 13. Por ejemplo, la porción inferior (e.g., 66) de cada extensión de placa inferior (e.g., 20) puede tener un ancho (e.g., 141) de desde 20 mm hasta 80 mm, típicamente de 25 mm a 70 mm y más típicamente de 30 mm a 40 mm. En una modalidad, la porción inferior (e.g., 66) de cada extensión de placa inferior (e.g., 20) tiene un ancho (e.g., 141) de 35 mm.
El ancho (e.g., 144) de cada canal (e.g., 51) del panel termopermutador es típicamente sustancialmente - equivalente al ancho (e.g., 141) de la porción inferior (e.g., 66) de cada extensión de placa inferior (e.g., 20) que reside con el canal. Por ejemplo, cada canal (e.g., 51) puede tener un ancho (e.g., 144) de desde 20 mm hasta 80 mm, típicamente de 25 m a 70 mm y más típicamente de 30 mm a 40 mm. Cada canal tiene típicamente una altura que es sustancialmente equivalente a la altura (e.g., 326) de los rebordes (e.g., 105) que definen los canales entre los mismos. Por ejemplo, cada canal (e.g., 51) puede tener una altura (e.g., sustancialmente equivalente a la altura 326 del reborde) de desde 3 mm hasta 20 mm, típicamente de 5 mm a 15 mm y más típicamente de 10 mm a 12 mm. En una modalidad, cada canal (e.g., 51) tiene un ancho (e.g., 144) de 35 mm y una altura (e.g., sustancialmente equivalente a la altura 326 del reborde) de 11 mm. Ver, por ejemplo, la Figura 13.
Los rebordes (e.g., 105) que sirven en parte para definir los canales (e.g., 51) del panel termopermutador, pueden tener cualquier dimensión adecuada, en particular con respecto a su anchura y a su altura. En una modalidad, cada reborde (e.g., 105) es un reborde sustancialmente alargado y tiene sustancialmente las mismas dimensiones. Por ejemplo, y con referencia a la Figura 13, cada reborde (e.g., 105) tiene un ancho (e.g., 323) de desde 5 mm hasta 30 mm, típicamente de 7 mm a 25 mm y más típicamente de 10 mm a 20 mm. Cada reborde (e.g., 105) puede tener también una altura (e.g., - - 326) arriba de la superficie interior 17 de la placa inferior 11 de desde 3 mm hasta 20r mm, típicamente de 5 mm a 15 MI, y más típicamente de l0 mm a l2 mm. En una modalidad, cada reborde (e.g., 105) tiene un ancho (e.g., 323) de 15 mm y una altura (e.g., 326) de 11 mm.
El panel termopermutador de la presente invención puede utilizarse para absorber la energía térmica de cualquier fuente de energía térmica adecuada, tal como: una fuente de energía térmica radiante (e.g., la radiación infrarroja proveniente del sol) ; o una fuente de energía térmica convectiva, tal como un depósito o fuente de fluido térmico (e.g., un depósito de líquido calentado, tal como agua, o vapor de gas calentado, tal como aire) . En el caso de una fuente de energía térmica radiante, el panel termopermutador se orienta típicamente de tal manera que exponer las superficies exteriores de la placa superior y las extensiones de placa superior a la fuente de energía térmica radiante, tal como el sol. La energía térmica radiante se transfiere principalmente a través de las extensiones de placa superior (y a un menor grado también a través de las superficies exteriores de la placa superior) y hacia el fluido (e.g., un fluido termopermutador) que pasa a través de los pasajes de extensión de placa superior y de los canales subyacentes. El fluido calentado al salir del panel termopermutador puede utilizarse directamente (e.g., en el caso de una ducha), o indirectamente, e.g., para calentar otro fluido, tal como agua o aire, en cuyo caso el fluido puede describirse como un fluido termopermutador. Cuando se utiliza para absorber la energía térmica radiante proveniente del sol, el panel termopermutador puede describirse como un panel termopermutador solar.
Alternativamente, el panel termopermutador de la presente invención puede utilizarse por sí mismo como una fuente de energía térmica. Por ejemplo, un fluido calentado por separado puede pasarse a través de los canales y los pasajes de extensión de placa superior del panel termopermutador, dando como resultado la transferencia de la energía térmica hacia afuera de (más que hacia adentro) las extensiones de placa superior y hacia un medio separado, tal como un gas (e.g., aire) o un líquido (e.g., agua). El fluido calentado por separado puede calentarse en y proporcionarse por uno o más paneles termopermutadores separados de acuerdo con la presente invención que se encuentran colocados de tal manera que absorber la energía térmica de otra fuente de energía térmica (e.g., el sol) y que se encuentran en comunicación de fluido con el panel termopermutador que actúa por sí mismo como una fuente de energía térmica.
La presente invención se ha descrito con referencia a los detalles específicos de las modalidades particulares de la misma. No se pretende que tales detalles se interpreten como limitaciones al alcance de la invención excepto cuando y al grado en que éstos se incluyan en las reivindicaciones anexas .

Claims (26)

REIVINDICACIONES
1. Un panel termopermutador que comprende : (a) una placa inferior que tiene una superficie interior y una pluralidad de extensiones de placa inferior que se extienden hacia arriba desde dicha superficie interior de dicha placa inferior, teniendo cada extensión de placa inferior superficies exteriores; y (b) una placa superior que tiene una superficie interior, una superficie exterior y una pluralidad de extensiones de placa superior que se extienden hacia arriba desde dicha superficie exterior de dicha placa superior, teniendo cada extensión de placa superior una abertura en dicha superficie interior de dicha placa superior y superficies interiores que definen un espacio interior que se encuentra en comunicación de fluido con dicha abertura, en donde dicha placa inferior y dicha placa superior se unen entre si de tal manera que dicha superficie interior de dicha placa inferior y dicha superficie interior de dicha placa superior definen conjuntamente una pluralidad de canales entre las mismas, teniendo cada canal una entrada terminal y una salida terminal; teniendo cada canal al menos una extensión de placa inferior que reside en el mismo y que se extiende hacia arriba del mismo, y teniendo cada canal la abertura y el espacio interior de al menos una extensión de placa superior colocados sobre dicho canal y en comunicación de fluido con dicho canal, estando la abertura y el espacio interior de cada extensión de placa superior alineados con y recibiendo una porción superior de una extensión de placa inferior en los mismos , definiendo una porción de las superficies interiores el espacio interior de dicha extensión de placa superior y recibiéndose una porción de las superficies exteriores de la porción superior de dicha extensión de placa inferior dentro de dicho espacio interior, definiendo conjuntamente en cada caso, un pasaje de extensión de placa superior, estando cada pasaje de extensión de placa superior en comunicación de fluido con el canal que reside bajo el mismo, y además en donde un fluido introducido en la entrada terminal de dicho canal pasa a través de cada pasaje de extensión de placa superior en comunicación de fluido con dicho canal y emerge desde dicha salida terminal de dicho canal .
2. El panel .termopermutador de la reivindicación 1, en donde dicho panel termopermutador comprende además una pluralidad de rebordes que residen de manera interpuesta entre dicha superficie interior de dicha placa inferior y dicha superficie interior de dicha placa superior, estando dichos rebordes lateralmente separados uno del otro y formando una pluralidad de rebordes en pares, definiendo cada par de rebordes conjuntamente un canal entre los mismos.
3. El panel termopermutador de la reivindicación 2, en donde al menos algunos de dichos rebordes son rebordes de placa inferior, siendo cada reborde de placa inferior continuo con dicha placa inferior, extendiéndose hacia arriba desde dicha superficie interior de dicha placa inferior, y colindando con dicha superficie interior de dicha placa superior.
4. El panel termopermutador de la reivindicación 2, en donde al menos algunos de dichos rebordes son rebordes de placa superior, siendo cada reborde de placa superior continuo con dicha placa superior, extendiéndose hacia abajo desde dicha superficie interior de dicha placa superior y colindando con dicha superficie interior de dicha placa inferior.
5. El panel termopermutador de la reivindicación 2 , en donde, dicha placa inferior comprende una pluralidad de rebordes de placa inferior, siendo cada reborde de placa inferior continuo con dicha placa inferior y extendiéndose hacia arriba desde dicha superficie interior de dicha placa inferior; comprendiendo dicha placa superior una pluralidad de rebordes de placa superior, siendo cada reborde de placa superior continuo con dicha placa superior y extendiéndose hacia abajo desde dicha superficie interior de dicha placa superior; y colindando cada reborde de placa inferior con un reborde de placa superior formando así cada uno de dicha pluralidad de rebordes.
6. El panel termopermutador de la reivindicación 2, en donde al menos un reborde comprende al menos un pasaje lateral, proporcionando cada pasaje lateral comunicación de fluido entre un par de canales vecinos separados por dicho reborde que tiene al menos un pasaje lateral.
7. El panel termopermutador de la reivindicación 1, en donde cada canal es un canal longitudinal.
8. El panel termopermutador de la reivindicación 2, en donde cada canal es un canal longitudinal, cada reborde es un reborde longitudinal, dicha pluralidad de rebordes en pares es una pluralidad de rebordes longitudinales en pares y cada par de rebordes longitudinales definen conjuntamente un canal longitudinal entre los mismos.
9. El panel termopermutador de la reivindicación 1, en donde cada extensión de placa inferior comprende una porción inferior que tiene un ancho y cada canal tiene un ancho; además en donde, el ancho de dicha porción inferior de dicha extensión de placa inferior es sustancialmente equivalente al ancho del canal en el cual reside dicha porción inferior de dicha extensión de placa inferior y estando dicho canal sustancialmente bloqueado por dicha porción inferior de dicha extensión de placa inferior que reside dentro de dicho canal; comprendiendo dicho canal por consiguiente una pluralidad de segmentos de canal, estando cada segmento de canal separado de un segmento de canal vecino por una extensión de placa inferior, y estando cada segmento de canal en comunicación de fluido con al menos un pasaje de extensión de placa superior.
10. El panel termopermutador de la reivindicación 9, en donde: dichas superficies exteriores de la porción superior de dicha extensión de placa inferior comprenden al menos una superficie de entrada sobre un lado de entrada de dicha extensión de placa inferior, al menos una superficie de salida sobre un lado de salida de dicha extensión de placa inferior, al menos una primera superficie lateral sobre un primer lado de dicha extensión de placa inferior, y al menos una segunda superficie lateral sobre un segundo lado de dicha extensión de placa inferior, estando dicho lado de entrada y dicho lado de salida de dicha extensión de placa inferior en lados sustancialmente opuestos de dicha extensión de placa inferior, estando dicho primer lado y dicho segundo lado de dicha extensión de placa inferior en lados sustancialmente opuestos de dicha extensión de placa inferior, y teniendo la porción superior de dicha extensión de placa inferior una configuración definida por dichas superficies exteriores de la porción superior de dicha extensión de placa inferior; teniendo dicho espacio interior de dicha extensión de placa superior una configuración que corresponde sustancialmente con la configuración de la porción superior de dicha extensión de placa inferior recibida dentro de dicho espacio interior de dicha extensión de placa superior; comprendiendo las superficies interiores que definen dicho espacio interior de dicha extensión de placa superior al menos una superficie de entrada sobre un lado de entrada de dicho espacio interior, al menos una superficie de salida en un lado de salida de dicho espacio interior, al menos una primera superficie lateral en un primer lado de dicho espacio interior, y al menos una segunda superficie lateral en un segundo lado de dicho espacio interior, estando dicho lado de entrada y dicho lado de salida de dicho espacio interior sobre lados sustancialmente opuestos de dicho espacio interior, estando dicho primer lado y dicho segundo lado de dicho espacio interior sobre lados sustancialmente opuestos de dicho espacio interior; cada superficie de entrada de la porción superior de dicha extensión de placa inferior y cada superficie de entrada de dicho espacio interior definen conjuntamente una porción ascendente de pasaje de entrada de dicho pasaje de extensión de placa superior, cada superficie de salida de la porción superior de dicha extensión de placa inferior y cada superficie de salida de dicho espacio interior definen conjuntamente una porción descendente de pasaje de salida de dicho pasaje de extensión de placa superior, estando dicha porción ascendente de pasaje de entrada y dicha porción descendente de pasaje de salida de dicho pasaje de extensión de placa superior en comunicación de fluido entre si, al menos una primera superficie lateral de la porción superior de dicha extensión de placa inferior y al menos una primera superficie lateral de dicho espacio interior que colindan entre sí, y al menos una segunda superficie lateral de la porción superior de dicha extensión de placa inferior y al menos una segunda superficie lateral de dicho espacio interior que colindan entre sí.
11. El panel termopermutador de la reivindicación 10, en donde : dichas superficies exteriores de la porción superior de dicha extensión de placa inferior comprenden además una superficie transversal superior y las superficies interiores que definen dicho espacio interior de dicha extensión de placa superior comprenden además una superficie transversal superior; dicha superficie transversal superior de dicha extensión de placa inferior y dicha superficie transversal superior de dicho espacio interior de dicha extensión de placa superior definen en conjunto una porción de pasaje transversal de dicho pasaje de extensión de placa superior; estando dicha porción de pasaje transversal en comunicación de fluido con cada una de dicha porción ascendente de pasaje de entrada y dicha porción descendente de pasaje de salida de dicho pasaje de extensión de placa superior.
12. El panel termopermutador de la reivindicación 10, en donde dicha configuración de la porción superior de dicha extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales .
13. El panel termopermutador de la reivindicación 11, en donde dicha configuración de la porción superior de dicha extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales truncadas que tienen una superficie superior truncada, siendo dicha superficie superior truncada dicha superficie superior transversal.
14. El panel termopermutador de la reivindicación 13 , en donde dicha configuración de la porción superior de dicha extensión de placa inferior se selecciona de configuraciones piramidales rectangulares truncadas.
15. El panel termopermutador de la reivindicación 1, en donde dicho panel termopermutador comprende además una estructura de pared lateral que tiene una superficie interior, una superficie exterior, una terminación superior y una altura, residiendo dicha terminación superior de dicha estructura de pared lateral arriba de dicha superficie exterior de dicha placa superior y definiendo una parte superior abierta de dicha estructura de pared lateral, extendiéndose dicha estructura de pared lateral alrededor de dicha pluralidad de extensiones de placa superior, definiendo dichas superficies interiores de dicha estructura de pared lateral un espacio interior de estructura de pared lateral, residiendo dicha pluralidad de extensiones de placa superior dentro de dicho espacio interior de estructura de pared lateral y siendo dicha altura de dicha estructura de pared lateral al menos equivalente a una altura máxima de dicha pluralidad de extensiones de placa superior.
16. El panel termopermutador de la reivindicación 15, en donde dicho panel termopermutador comprende además una placa que cubre dicha parte superior abierta de dicha estructura de pared lateral, estando colocada dicha placa sobre dicha terminación superior de dicha estructura de pared lateral y siendo dicha placa sustancialmente transparente a la radiación infrarroja.
17. El panel termopermutador de la reivindicación 15, en donde: dicha estructura de pared lateral comprende además un anaquel que tiene una superficie superior que tiene una altura por arriba de dicha superficie exterior de dicha placa superior, estando colocado dicho anaquel hacia adentro hacia dicho espacio interior de estructura de pared lateral, siendo dicha altura de dicha estructura de pared lateral mayor que dicha altura máxima de dicha pluralidad de extensiones de placa superior, siendo dicha altura de dicha superficie superior de dicho anaquel menor que dicha altura de dicha estructura de pared lateral y al menos equivalente a dicha altura máxima de dicha pluralidad de extensiones de placa superior, y comprendiendo además dicho panel termopermutador una placa sustancialmente transparente al infrarrojo que cubre dicha parte superior abierta de dicha estructura de pared lateral, y estando colocada sobre dicha superficie superior de dicho estante.
18. El panel termopermutador de la reivindicación 15, en donde dicha estructura de pared lateral es continua con dicha placa superior, y se extiende hacia arriba desde dicha superficie exterior de dicha placa superior.
19. El panel termopermutador de la reivindicación 1, que comprende además un cabezal de entrada que tiene un espacio interior de cabezal de entrada y un cabezal de salida que tiene un espacio interior de cabezal de salida, estando dicho espacio interior de cabezal de entrada en comunicación de fluido con la entrada terminal de cada canal, y estando dicho espacio interior de cabezal de salida en comunicación de fluido con la salida terminal de cada canal.
20. El panel termopermutador de la reivindicación 19, en donde: dicha placa inferior comprende además una porción inferior de cabezal de entrada colocada sobre un lado de entrada de dicha placa inferior, y una porción inferior de cabezal de salida colocada sobre un lado de salida de dicha placa inferior, dicha placa superior comprende además una porción superior de cabezal de entrada colocada sobre un lado de entrada de dicha placa superior y una porción superior de cabezal de salida colocada sobre un lado de salida de dicha placa superior, en donde además dicha placa inferior y dicha placa superior se unen entre sí de tal modo que dicha porción inferior de cabezal de entrada y dicha porción superior de cabezal de entrada se unen entre sí y forman dicho cabezal de entrada, y dicha porción inferior de cabezal de salida y dicha porción superior de cabezal de salida se unen entre sí y forman dicho cabezal de salida.
21. El panel termopermutador de la reivindicación 1, en donde dicha placa inferior es una placa inferior sustancialmente unitaria moldeada a partir de un primer material plástico, dicha placa superior es una placa superior sustancialmente unitaria moldeada a partir de un segundo material plástico y dicho primer material plástico y dicho segundo material plástico se seleccionan cada uno independientemente de material termoplástico, material plástico de termoestable y combinaciones de los mismos.
22. El panel termopermutador de la reivindicación 21, en donde dicha placa superior es sustancialmente transparente a la radiación infrarroja, dicha placa inferior es sustancialmente ópticamente opaca, y dicha superficie interior de dicha placa inferior absorbe la radiación infrarroja.
23. El panel termopermutador de la reivindicación 21, en donde dicho primer material plástico, a partir del cual se moldea dicha placa inferior, comprende además un material de refuerzo seleccionado del grupo que consiste de fibras de vidrio, perlas de vidrio, fibras de carbono, hojuelas de metal, fibras de metal, fibras de poliamida, fibras celulósicas, arcillas en nanopartículas , talco, y mezclas de los mismos .
24. El panel termopermutador de la reivindicación 1, en donde: dicho panel termopermutador tiene un volumen total del pasaje de extensión de la placa superior, un volumen total de canal y un volumen total interno igual a la suma de dicho volumen total del pasaje de extensión de la placa superior y dicho volumen total de canal; en donde además dicho panel termopermutador tiene un volumen total del pasaje de extensión de la placa superior de desde 50 por ciento hasta 95 por ciento, en base a dicho volumen total interno, y un volumen total porcentual de canal de desde 5 por ciento hasta 50 por ciento, en base a dicho volumen total interno.
25. El panel termopermutador de la reivindicación 1, en donde: cada canal es un canal longitudinal; cada extensión de placa inferior está lateralmente escalonada en relación a cada extensión de placa inferior vecina de cada canal adyacente; y cada extensión de placa superior está lateralmente escalonada en relación a cada extensión de placa superior vecina de cada canal adyacente.
26. El panel termopermutador de la reivindicación 25, en donde entre cualquiera de tres canales secuencialmente adyacentes : dichas extensiones de placa inferior forman una pluralidad de configuraciones en X de extensión de placa inferior comprendiendo cada una cinco extensiones de placa inferior con una sola extensión de placa inferior terminal ubicada en cada esquina de dicha configuración en X de extensión de placa inferior, y una sola extensión de placa inferior central ubicada en la intersección de dicha configuración en X de extensión de placa inferior, y dichas extensiones de placa superior forman una pluralidad de configuraciones en X de extensión de placa superior comprendiendo cada una cinco extensiones de placa superior con una sola extensión de placa superior terminal ubicada en cada esquina de dicha configuración en X de extensión de placa superior, y una sola extensión de placa superior central ubicada en la intersección de dicha configuración en X de extensión de placa superior. RESUMEN Se describe un panel termopermutador (1) que incluye una placa inferior (11) y una placa superior (14) que definen conjuntamente una pluralidad de canales (51) entre las mismas, que se encuentran en comunicación de fluido con una pluralidad de pasajes de extensión de placa superior (72) . La placa inferior (11) incluye una pluralidad de extensiones de placa inferior (20) que se extienden hacia arriba desde la superficie interior (17) de la placa inferior. Cada canal (51) tiene al menos una extensión de placa inferior (20) que se extiende hacia arriba desde el mismo. La placa superior (14) incluye una pluralidad de extensiones de placa superior huecas (32) que se extienden hacia arriba. La abertura (42) y el espacio interior hueco (48) de cada extensión de placa superior (32) se alinean con y reciben una porción superior (69) de una sola extensión de placa inferior (20) en la misma. Una porción de las superficies interiores (45) que definen el espacio interior hueco (48) de la extensión de placa superior (32) y una porción de las superficies exteriores (23) de la porción superior (69) de la extensión de placa inferior (20) recibida dentro del espacio interior hueco (48) definen conjuntamente, en cada caso, un pasaje de extensión de placa superior (72) . Cada pasaje de extensión de placa superior (72) está en comunicación de fluido con un canal (51) que reside bajo el mismo. En operación, el fluido introducido en una entrada terminal (54) de un canal (51) pasa a través de cada canal de extensión de placa superior (72) en comunicación de fluido con ese canal y pasa fuera de la salida terminal (57) del canal. La combinación de una pluralidad de pasajes de extensión de placa superior (72) y los canales (51) en comunicación de fluido común proporciona el panel termopermutador de la presente invención con eficiencias de termo-permutación mejoradas.
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