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MXPA06007633A - Aparato acondicionador de clima. - Google Patents

Aparato acondicionador de clima.

Info

Publication number
MXPA06007633A
MXPA06007633A MXPA06007633A MXPA06007633A MXPA06007633A MX PA06007633 A MXPA06007633 A MX PA06007633A MX PA06007633 A MXPA06007633 A MX PA06007633A MX PA06007633 A MXPA06007633 A MX PA06007633A MX PA06007633 A MXPA06007633 A MX PA06007633A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
air
fan
heat exchanger
air conditioning
conditioning according
Prior art date
Application number
MXPA06007633A
Other languages
English (en)
Inventor
Alejandro Cortina Cordero
Jose Pablo Cortina Ortega
Jose Pablo Cortina Cordero
Original Assignee
Alejandro Cortina Cordero
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 Alejandro Cortina Cordero filed Critical Alejandro Cortina Cordero
Priority to MXPA06007633A priority Critical patent/MXPA06007633A/es
Priority to US11/819,146 priority patent/US20080000617A1/en
Priority to PCT/IB2007/001759 priority patent/WO2008004055A2/en
Priority to EP07766590A priority patent/EP2041497A2/en
Publication of MXPA06007633A publication Critical patent/MXPA06007633A/es

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/065Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit fan combined with single duct; mounting arrangements of a fan in a duct
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/16Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means being integral with the element, e.g. formed by extrusion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F1/22Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means having portions engaging further tubular elements
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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Abstract

Se describe un aparato para acondicionamiento de aire que tiene una entrada y una salida de aire que comprende: (a) un intercambiador de calor que tiene un eje longitudinal mayor, y que posee una coraza, por donde se hace circular un fluido de aire, y un serpentin intercambiador, alojado en el interior de la coraza, que contiene un fluido de intercambio de calor, en donde el intercambio de calor se realiza simultanea, paralela y longitudinalmente al transporte del flujo de aire, a lo largo del eje longitudinal mayor del intercambiador de calor; (b) un ventilador, asociado a un motor que produce un flujo de aire a ser acondicionado, dicho ventilador teniendo una entrada de aire y una salida de aire conectado al intercambiador de calor; y (c) al menos un silenciador, acoplado a la entrada o salida de aire.

Description

APARATO ACONDICIONADOR DE CLIMA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Campo de la invención.
La presente invención se refiere a un aparato acondicionador de aire y más particularmente, a un acondicionador de aire de tipo ventilador y serpentín (Fan 85 Coil).
La presente invención se refiere a un sistema acondicionador de clima compuesto por un motor eléctrico asociado a un ventilador, el cual genera un flujo de aire que pasa a través de un elemento de intercambio de calor, en una distribución lineal, sobre un mismo eje, a la cual se le pueden añadir módulos para el manejo de partículas, o bacterias en forma de filtros, y elementos para el control de humedad, entre otros.
Antecedentes de la invención.
El manejo o control de clima, aire y humedad, con motores eléctricos puede ser atribuido al Sr. Willis H. Carrier en 1902, el principio básico de dicho sistema consiste en hacer pasar un flujo de aire a través de intercambiadores de calor para lograr el efecto de temperatura y humedad deseado en el flujo de aire saliente. Dicho principio ha sido objeto de diferentes variaciones, por ejemplo, algunos sistemas emplean como fluido de intercambio de calor gases nocivos a la capa de ozono, tales como los cloro fluorocarbonos, o freones (desarrollados por la compañía Dupont), así como otros gases peligrosos o tóxicos. En otros sistemas del tipo Fan 85 Coil, estos gases han sido substituidos, por agua fría o caliente, como fluidos de intercambio de calor, para el control del clima.
Los equipos actuales tipo "Fan & Coil" presentan diversos inconvenientes entre los que destacan: (a) exceso de dimensiones, (b) ruido, (c) altos requerimientos de instalación y mantenimiento, y (c) la necesidad de equipos adicionales o accesorios costosos.
Los equipos "Fan 85 CoiP convencionales son por regla general de dimensiones grandes. Tales equipos requieren ser colocados en posición horizontal dentro de plafones en el techo alrededor de 50 cm. Además, la colocación de dichos sistemas está restringida por los sistemas de fijación, suministro y recolección de agua y requieren de un sistema de ductos y rejillas para la distribución del aires y el correcto funcionamiento del sistema.
El funcionamiento de los sistemas de la técnica previa, requiere hacer pasar un flujo abundante de aire por un intercambiador de calor angosto. Para tal efecto, son utilizados varios motores trabajando simultáneamente, los cuales generan un nivel de ruido considerable. En virtud del diseño de los equipos de la técnica previa, no es posible el uso de silenciadores ya que dichos silenciadores ocuparían dimensiones muy grandes y el flujo de aire se vería reducido considerablemente.
Los equipos de la técnica previa requieren necesariamente de un especialista en instalaciones para poder ser utilizados, después de ser adquiridos los equipos no son funcionales sin el correcto ajuste y fabricación así como sujeciones especiales, además de adaptaciones a los elementos adicionales tales como ductos y conexiones.
Finalmente, los sistemas "Fan 8e CoiP de la técnica previa presentan restricciones para utilizar, accesorios para la purificación de aire y el tratamiento de partículas o bacterias en particular por el diseño de los mismos equipos Algunos equipos con las desventajas antes mencionadas incluyen los siguientes: La patente de los Estados Unidos No. 3,403,725 describe un arreglo para una unidad "Fan 8s Coil". Conforme a dicha patente, el equipo de acondicionamiento de aire comprende dos cámaras, una primera cámara en donde se aloja una serie de ventiladores que comparte una flecha para proyectar el aire sobre mamparas reflectoras y posteriormente hacer pasar el aire, sobre el serpentín intercambiador de calor. Dicho equipo comparte varios de los inconvenientes de la técnica previa. Las dos cámaras hacen que el equipo sea voluminoso, por otra parte el empleo de varios ventiladores accionados por un mismo motor implica altas necesidades de potencia, lo que se traduce en un sistema ruidoso. El empleo de las mamparas implica la necesidad de una potencia adicional para superar la caída de presión por la deflexión del aire en las mamparas. Dicho equipo tiene además el inconveniente de que no es posible añadir accesorios o unidades para la purificación u otro tipo de tratamiento de aire.
La solicitud de patente internacional No. WO 2004/061375 describe un arreglo eficiente de un sistema de acondicionamiento de aire. Dicha patente describe el empleo de equipos de aire acondicionado y ducterías asociadas con todas las desventajas que implica respecto a espacio y altos requerimientos para su instalación y mantenimiento.
La solicitud de patente de los Estados Unidos US2006/0107684 propiedad de LG Electronics Inc., describe un sistema de aire acondicionado en donde se dispone una unidad para plafón hasta donde se hace llegar las líneas del fluido intercambiador de calor. Aún cuando ocupa un espacio menor que otros sistemas, también comparte otros inconvenientes de los aparatos de la técnica previa. El principal inconveniente consiste en que dicho aparato proporciona bajos volúmenes de acondicionamiento. Lo que significa mayores tiempos para acondicionar un espacio determinado. Además, tal aparato es ruidoso en virtud de que el motor del ventilador está expuesto sobre las habitaciones en donde sea instalado, previsiblemente el ruido se multiplicará en la medida en que se use más de una unidad para el caso de salones amplios. Por otra parte, no es posible acoplar unidades purificadoras y otros accesorios. También comparte los inconvenientes que suponen los altos requerimientos técnicos para su instalación y mantenimiento .
Sumario de la invención Es entonces un objeto de la presente invención proporcionar un aparato acondicionador de aire con un volumen de equipo reducido.
Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un equipo de aire acondicionado del tipo "Fan 85 Coil" que tiene características de ruido reducidas.
Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un aparato de aire acondicionado con bajos requerimientos de instalación y mantenimiento .
Aún otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un ensamble de aire acondicionado del tipo "Fan 85 CoiP con características de eficiencia de intercambio de calor mejoradas.
Todavía otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un equipo de acondicionamiento de clima con características mejoradas de acondicionamiento en línea, por medio de proporcionar módulos acoplables de tratamiento.
Otro objeto adicional de la invención consiste en proporcionar un aparato acondicionador de aire simplificado y de costos reducidos.
Las anteriores características se consiguen por medio de proporcionar un aparato para acondicionamiento de aire que tiene una entrada y una salida de aire que comprende: (a) un intercambiador de calor que tiene un eje longitudinal mayor, y que posee una coraza, por donde se hace circular un flujo de aire, y un serpentín intercambiador, alojado en el interior de la coraza, que contiene un fluido de intercambio de calor, en donde el intercambio de calor se realiza simultanea, paralela y longitudinalmente al transporte del flujo de aire, a lo largo del eje longitudinal mayor del intercambiador de calor; (b) un ventilador, asociado a un motor que produce un flujo de aire a ser acondicionado, dicho ventilador teniendo una entrada de aire y una salida de aire conectado al intercambiador de calor; y (c) al menos un silenciador, acoplado a la entrada o salida de aire. Además opcionalmente el ensamble incluye (d) un módulo de tratamiento de aire seleccionado de uno o más de un grupo que consiste de un filtro, un humidificador, un deshumidificador, un ozonificador, un purificador, un dispositivo para retirar plomo, monóxido de carbono o monóxido de nitrógeno del aire, un desodorizador, un ionizador y/ o un perfumador. El aparato acondicionador de clima de la presente invención comprende un intercambiador de calor axial longitudinal formado preferentemente por un elemento tubular que aloja en su interior a un serpentín intercambiador con aletas longitudinales, lo que hace más eficiente su producción en insumos, y mano de obra. Es decir, el aparato de intercambio de calor de la presente invención posee coeficientes de intercambio de calor semejantes a los intercambiadores de la técnica previa pero se fabrica a un mucho menor costo.
Por otra parte, la configuración del sistema en línea, o en un mismo eje, o axial, favorece la descomposición del ruido del motor y aquel generado de la entrada y salida de flujo de aire.
Descripción de las figuras La FIG. 1 ilustra una modalidad del aparato de acondicionamiento de aire de la presente invención.
La FIG: 2 ilustra una modalidad del ensamble de acondicionamiento de aire de la presente invención que incorpora módulos de tratamiento.
La FIG. 3 ilustra el arreglo de difusores o aletas y tubos del serpentín intercambiador dispuesto en el interior del intercambiador de calor, conforme a una modalidad preferida de la invención.
La FIG. 4 muestra un arreglo de aletas, insertos de lámina, uniones simples y tubos del serpentín intercambiador dispuesto en el interior del intercambiador de calor, conforme a otra modalidad preferida de la invención.
La FIG. 5 muestra un inserto de lámina con suajes.
La FIG. 6 muestra un arreglo vertical del aparato de la presente invención montado en un panel, como una puerta de acceso.
La FIG. 7 muestra la dirección del flujo de aire en los intercambiadores de calor de la técnica previa.
La FIG. 8 muestra la dirección del flujo de aire a través del intercambiador conforme a la presente invención.
Descripción detallada de la invención La invención se describe en seguida con referencia a las figuras. Las figuras muestran modalidades preferida de la invención las cuales tiene un carácter ilustrativo pero no limitativo de la invención.
Conforme a la presente invención, el aire es acondicionado en línea o coaxialmente, es decir, a lo largo de su recorrido hacia la salida. Lo anterior difiere de los intercambiadores de la técnica previa en donde el aire primero es acondicionado y posteriormente es conducido a los sitios de descarga. De conformidad con la presente invención, la transferencia de calor en el intercambiador se realiza longitudinalmente, es decir, el aire mantiene un flujo longitudinal a lo largo del intercambiador, lo cual difiere de los intercambiadores de calor de la técnica previa en donde el flujo de aire respecto del serpentín intercambiador es transversal.
De conformidad con la presente invención, el aparato 10 acondicionador de clima de comprende una de entrada de aire, desde donde se succiona aire hacia un silenciador 20 acoplado con ventilador 30, el cual propulsa el aire hacia un intercambiador de calor 40, acoplado con el ventilador 30, en donde el aire se ponen en contacto con un serpentín intercambiador, dispuesto coaxialmente con el intercambiador, y en donde el aire adquiere las condiciones de temperatura requeridas, el intercambiador de calor está acoplado a una salida en donde el aire acondicionado es finalmente liberado a una habitación.
La anterior configuración no es privativa de la presente invención, así, puede disponerse de más de un silenciadores y el ventilador puede colocarse a la entrada o salida del intercambiador de calor. Además, en virtud de su configuración lineal o axial, el sistema de la presente invención permite la adición sencilla de módulos de tratamiento de aire 60, los cuales pueden acoplarse a la entrada, salida o cualquier punto intermedio del aparato.
De conformidad con la FIG. 1, un silenciador 20 está colocado entre la rejilla de entrada de aire 13 y el ventilador 30. El silenciador 20 está acoplado al ventilador 30 por medio de un acoplamiento Cl estandarizado.
Preferentemente, el diámetro del silenciador debe ser adecuado para conectarse al ventilador. Además, el diámetro del silenciador no deberá ser mayor al diámetro del intercambiador de calor.
El silenciador 20 puede ser fabricado por cualquier medio bien conocido en la técnica. Un silenciador preferido comprende una estructura de alambre forrado de plástico, por ejemplo PVC o polietileno de baja densidad.
El silenciador 20 proporciona una estructura blanda que descompone las ondas sonoras atenuándolas. Además, el silenciador así construido tiene una doble función, pues además de reducir el ruido generado en el equipo por el flujo de aire, también es un elemento de conexión del ventilador a la rejilla de entrada de aire.
Preferentemente, en la modalidad ilustrada en la FIG. 2, el aparto de la presente invención comprende dos silenciadores 20, uno en la entrada y otro en la salida de aire del sistema. Sin embargo, como será evidente a un técnico en la materia, pueden disponerse más silenciadores en partes intermedias del aparato.
Con el empleo de tales silenciadores se reduce considerablemente el ruido en el aparato acondicionar de aire de la invención. En los aparatos de la técnica previa es muy complicado introducir un silenciador El uso de los silenciadores 20 como mangueras flexibles de conexión, resulta en una instalación sencilla. De manera que no se requieren estructuras especiales ni altos requerimientos técnicos para la instalación del equipo acondicionador de aire de la invención.
Conforme a la FIG. 1, el ventilador se coloca inmediato al silenciador 20 y antes del intercambiador 40. Sin embargo otras modificaciones pueden ser utilizadas. Por ejemplo, se puede colocar el ventilador inmediatamente después del intercambiador de calor, o bien, se puede colocar entre dos intercambiadores de calor.
El ventilador 30 es un elemento bien conocido en la técnica, un ejemplo del ventilador que puede ser empleado incluye un moto-ventilador de la marca Fantech FR Series Fan. Por otra parte, la utilización de un ventilador de 5.66 - 16.99 m3/min (200 - 600 ft3/min) de volumen de aire desplazado o mayores, tales flujos de aire resultan en niveles de ruido reducidos. Se prefiere un ventilador axial comercial de 110 V. con un diámetro de conexión igual al diámetro del intercambiador de calor, para asegurar el ajuste de ambos componentes con el mínimo de piezas.
La especificación del modelo de ventilador está directamente relacionada a la capacidad total del sistema. El equipo debe será una pieza de un fabricante debidamente certificado en sus productos y partes, para asegurar la garantía en refacciones y servicio.
Aún cuando no es preferido, un técnico en la materia podrá instalar un ventilador centrífugo. Sin embargo, el empleo de un ventilador centrífugo incrementa el volumen del aparato de la presente invención.
El ventilador 30 está conectado a un intercambiador de calor 40. La unión del ventilador 30 al intercambiador de calor 40 se consigue por medio de un acoplamiento C2 colocado en la descarga del ventilador 30.
El intercambiador de calor 40 comprende un cuerpo tubular o coraza 42 y un serpentín intercambiador 43. La coraza 42 tiene dos extremos abiertos, conectado en un extremo al ventilador 30 y en el otro extremo a un ducto de salida 15. El aire fluye por dentro de manera axial y a lo largo del cuerpo tubular 42 y se pone en contacto con la superficie del serpentín 43 a lo largo de la dimensión longitudinal del intercambiador, ocurriendo una transferencia de calor entre el fluido de intercambio de calor en el interior del serpentín y el aire.
El cuerpo tubular cumple con las siguientes funciones principales, (a) proporcionar una cámara para la transferencia de calor, (b) transportar el flujo de aire axialmente, (c) permitir la conexión simple del ventilador y el ducto de salida del flujo aire, y (d) proporcionar una trampa de condensados del aire.
De conformidad con la presente invención el intercambiador de calor es axial teniendo el mismo eje que el ventilador de modo que el aire se acondiciona conforme avanza en el intercambiador, el aire circula de manera longitudinal, es decir paralelo al eje del intercambiador sin sufrir cambios substanciales en la dirección del flujo del aire.
En las FIG. 7 se muestra un arreglo tradicional de un intercambiador de un equipo Fan 85 Coil de la técnica previa. Como se aprecia, un flujo de aire representado por la flecha, producido por un ventilador 30 fluye de manera perpendicular al intercambiador de calor 40, de modo que el aire contacta perpendicularmente a los tubos del serpentín. El flujo de aire es transversal a la longitud mayor (c) del intercambiador. En la FIG. 8 se muestra la configuración de conformidad con la presente invención. A diferencia del los arreglos tradicionales Fan 85 Coil, en el aparato de la presente invención, el aire fluye paralelamente a los tubos del serpentín. De manera que el aire fluye paralelamente al eje longitudinal mayor (a) del intercambiador de calor. De esta manera, el intercambio de calor se realiza simultanea, paralela y longitudinalmente al transporte del flujo de aire, a lo largo del eje longitudinal mayor (a) del intercambiador de calor.
En serpentín 43 consiste de un haz de tubos, substancialmente paralelos a la coraza, por los cuales fluye un fluido de intercambio de calor, para generar en el aire una perdida o ganancia de calor.
Conforme a la FIG. 2, el serpentín 43 está conectado por medio de un accesorio de entrada 51 a una línea de suministro 53 de fluido de intercambio de calor, una vez que ocurre la transferencia de calor, el fluido abandona el equipo a través de un accesorio de salida 52 que se descarga en una línea de retorno 54 de fluido de transferencia de calor. Los accesorios de entrada y salida 51 y 52 pueden consiste de una combinación de una válvulas, mangueras, tubos o cualquier medio para conectar el intercambiador de calor a la tubería de suministro y retorno de fluido de intercambio de calor.
Adicionalmente, el cuerpo tubular 42 desempeña una función de trampa de condensados del aire, los condensados del aire son enviados a una línea de descarga (no ilustrada). Tal característica no es considerada en los equipos "Fan 85 CoiP de la técnica previa.
Conforme a la presente invención, el haz de tubos 44 del serpentín 43 posee una pluralidad de difusores o aletas longitudinales 45 para incrementar el área de contacto posible con el aire en beneficio de la transferencia de calor. En las FIGS. 3 y 4 se muestran los difusores 45 de los tubos 44 de un serpentín 43.
Los tubos 44 y los difusores 45 son preferentemente figuras extruidas en una sola pieza de un metal con un alto coeficiente de transferencia de calor, tal como acero inoxidable, aluminio, cobre, bronce o latón.
El diseño de la sección transversal de los tubos (y difusores) permite su ensamble modular con otros tubos y difusores para formar una retícula, los cuales estarán interconectados entre si con elementos simples 46 tal y como se muestran en las FIGS. 3 y 4. De manera que el haz de tubos 3 con aletas longitudinales 43 forma una estructura de panal. Adicionalmente, se prevé la instalación de una pluralidad de insertos de lámina longitudinales 47 que se extienden a lo largo del intercambiador de calor en los espacios definidos entre las aletas. Como se muestra en la FIG. 5, los insertos de lámina 47 pueden además estar troquelados con suajes 48 en forma de branquias para incrementar la superficie de contacto del aire y mejorar de esta manera el intercambio de calor. Así construido, el intercambiador de calor de la presente invención tiene una superficie de transferencia de calor de alrededor de 10 m2 /m (10 metros cuadrados de superficie de contacto por cada metro lineal).
El diseño longitudinal de los tubos y sus aletas transversales permite un flujo continuo de agua en el interior de los tubos, con un lado común de entrada y salida, con esto simplificando las instalaciones requeridas así como el espacio de conexiones y tubería adicional al sistema, para la alimentación de agua y el drenaje.
Los difusores incrementan el área de contacto, con esto disminuyendo el volumen de aire requerido pero incrementando el diferencial de temperatura del aire de entrada y salida, logrado una mayor eficiencia general. Sin embargo, las aletas no desvían substancialmente la dirección del aire, como sucede en los intercambiadores de calor con mamparas o aletas transversales. Conforme a la presente invención, el aire corre paralelo a los tubos del serpentín inter cambiador.
Preferentemente, el fluido de intercambio de calor consiste de agua previamente enfriada o calentada. Sin embargo, puede utilizarse cualquier fluido térmico. En una modalidad de la invención, se dispone un dispositivo eléctrico para calentar el fluido, que podrá ser diferente al agua. Por ejemplo, para sistemas de calentamiento, en una modalidad eléctrica se puede disponer de una resistencia al interior de la coraza, dentro del serpentín para generan en un fluido de intercambio, la temperatura requerida para el intercambio de calor hacia el flujo de aire.
El intercambiador de calor, y en general todo el sistema, comprende un aislamiento térmico (no ilustrado). El intercambiador de calor está acoplado coaxialmente con el ventilador 30 y los posibles módulos de tratamiento y/ o un ducto de salida de aire por medio de los conectores C2 y C3.
El aparato de la presente invención comprende un sistema de conexión modular con conectores estandarizados en sus extremos, por medio del cual se pueden añadir elementos adicionales, accesorios o módulos de tratamiento de aire 60 sin necesidad de modificaciones al sistema básico, con lo que se favorece el crecimiento modular del sistema para futuras aplicaciones o necesidades del usuario.
Lo anterior es posible debido a que los conectores Cl, C2 y C3 mostrados en la FIG. 1, así como los conectores Cl', C2', C3', C4' y C5' mostrados en la FIG. 2, están estandarizados, por lo que la unión de los diferentes componentes del aparato se consigue de manera simple.
Algunos módulos 60 de tratamiento de aire que se pueden incorporar en el aparato de la invención incluyen un filtro de cualquier tipo, un humidificador, un deshumidificador, un ozonificador, un purificador, un dispositivo para retirar plomo, monóxido de carbono o monóxido de nitrógeno del aire, un desodorizador, un ionizador y/ o un perfumador.
En virtud del diseño lineal del aparato de la presente invención, los módulos 60 de tratamiento de aire requeridos podrán incorporarse de forma simple al sistema. Así un módulo 60 de acondicionamiento de aire puede ser fijados en el punto final de salida del flujo de aire, o bien, en cualquier otro punto del aparato. Además se puede colocar más de un módulo. Se prefiere que los filtros se coloquen en la entrada del aparato, en tanto que los humidificadores deben ser colocados cerca de la salida.
Así, por ejemplo, en el caso de filtros se pude disponer de un módulo de filtrado antes del ventilador para obtener una filtración previa del aire a ser enfriado o calentado, y más adelante se puede añadir un filtro desodorizador de carbono activado, HEPA, etc.
El aparato de la presente invención es especialmente útil para instalaciones hospitalarias, en donde la purificación de aire y eliminación de bacterias es fundamental. Los equipos de la técnica previa para instalaciones hospitalarias son sumamente caros y complejos. La instalación de los filtros HEPA es particularmente compleja en dichos aparatos. Cabe señalar que no se tiene precedente de un sistema "Fan 8d CoiP con filtros HEPA para instalaciones hospitalarias.
Conforme a la modalidad ilustrada en la FIG. 2, el aparato de la invención comprende un modulo 60 que incluye un filtro 62, unido por medio de los conectores Cl' y C2' al silenciador 210 y al ventilador 30, respectivamente. Además, el aparato incluye un segundo módulo 60 que incluye un deshumidificador 64 unido al intercambiador 40 y a un silenciador de salida por medio de los conectores C4' y C5'.
La modularidad del sistema para su crecimiento en accesorios permite el desarrollo de múltiples extensiones para lograr mayores eficiencias en el manejo del aire y condiciones especiales por requerimientos específicos de uso, ya sea del tipo humidificación o filtrado, en diferentes niveles desde simplemente olor hasta niveles hospitalarios.
Como se ilustra en la FIG: 1, el aparto de la invención tiene una dimensión de anchura máxima semejante a la del ventilador que utiliza, por lo que su ubicación en plafones no obliga a un gran espacio, ni a una diferencia y/ o pendiente de equipos subsecuentes, por tratarse de un diseño lineal, aún con elementos adicionales o accesorios el sistema no modificará las dimensiones requeridas para su instalación.
El aire a ser acondicionado puede ser tomado del interior de la habitación, de tal manera que el aire en la habitación se recircule, o bien se puede tomar aire fresco del exterior, o una combinación de ambos.
En la modalidad antes mencionada, la cantidad de aire de suministro de cada fuente puede ser establecida por medio de filar una relación entre los diámetros de los tubos de acceso (silenciadores) de aire fresco y recirculado.
En otra modalidad de la presente invención, se proporciona una válvula para que el usuario pueda seleccionar la fuente de suministro de aire, tal válvula está asociada con un controlador que es operado por el usuario.
En la modalidad ilustrada en la FIG. 1, el aire se toma del interior de la habitación. Como se aprecia en la figura, la entrada 11 y la salida 12 de aire están conectadas cada una a una rejilla colocada sobre un plafón o pared de la habitación. La rejilla tiene por objeto prevenir la introducción de objetos medianos que puedan dañar el ventilador así como proporcionar una vista estética a la entrada y salida de aire.
En la modalidad ilustrada en la FIG. 1, se muestra el aparato de la presente invención en una posición horizontal para ser instalado en el plafón de una habitación. Sin embargo, el aparato puede ser instalado verticalmente, lo cual requiere de una instalación más compleja para los sistemas Fan 85 Coil de la técnica previa. Conforme la presente invención, es posible la instalación aparente en fases posteriores a los acabados de una obra.
En la FIG. 6 se muestra un panel vertical 90 como una puerta unida a un bastidor con bisagras. En tal configuración, el aparato 10 de la presente invención se instala de forma vertical como una puerta discreta para mantenimiento. Al abrir la puerta el aparato aparece unido a la puerta para su mantenimiento.
El aparato de la presente invención en virtud del empleo de un silenciador reduce drásticamente el ruido generado en relación con otros aparatos "Fan 85 Coil" de la técnica previa que no incluyen silenciadores. Además, en virtud del incremento en el intercambio de calor comparado con otros aparatos de la técnica previa, el aparato de la invención requiere de un menor flujo de aire comparado con otros aparatos de la técnica previa.
Por otra parte, aún cuando en términos generales las dimensiones longitudinales del intercambiador de calor 40 del aparato de la presente invención son ligeramente mayores a las de otros intercambiadores de calor de equipos de la técnica previa, tienen una eficiencia semejante pero un costo substancialmente menor.
Por otra parte, el largo del intercambiador de calor favorece la disminución de ruido. Además, la inclusión de los módulos 60 de tratamiento de aire, también tiene un efecto favorable en la disminución de ruido por incrementar la distancia entre el ventilador y el punto de salida de aire acondicionado.
El equipo solo requiere para su funcionamiento de corriente eléctrica, y agua, por lo que puede ser utilizado sin elementos adicionales, y sin una instalación especial. No requiere de fabricación de piezas o ajustes adicionales a los componentes básicos que se incluyen con el equipo. La instalación puede ser realizada por una persona sin conocimientos específicos de sistemas de aire acondicionado o calefacción.
La invención ha sido descrita con referencia a las figuras anexas, sin embargo, un técnico en la materia podrá realizar ciertos cambios menores o incorporar elementos tales como aislamientos sin apartarse del espíritu de la invención. El alcance de la invención deberá entonces ser considerado conforme a las reivindicaciones siguientes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para acondicionamiento de aire que tiene una entrada y una salida de aire que comprende: un intercambiador de calor que tiene un eje longitudinal mayor, y que posee una coraza, por donde se hace circular un flujo de aire, y un serpentín intercambiador, alojado en el interior de la coraza, que contiene un fluido de intercambio de calor, en donde el intercambio de calor se realiza simultanea, paralela y longitudinalmente al transporte del flujo de aire, a lo largo del eje longitudinal mayor del intercambiador de calor; y un ventilador, asociado a un motor, que produce un flujo de aire a ser acondicionado, dicho ventilador teniendo una entrada de aire y una salida de aire conectado al intercambiador de calor.
2. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el intercambiador de calor comprende una pluralidad de tubos con aletas longitudinales .
3. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el intercambiador de calor además comprende una pluralidad de insertos de lamina longitudinales colocados entre las aletas longitudinales de los tubos.
4. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el serpentín además aloja una resistencia eléctrica.
5. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ventilador es un ventilador axial o centrifugo.
6. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato es vertical y además comprende un panel vertical embisagrado como una puerta de acceso en donde se fija dicho aparato.
7. Un aparato para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende al menos un módulo de tratamiento de aire seleccionado de uno o más de un grupo que consiste de: un filtro, un filtro HEPA, un humidificador, un deshumidificador, un ozonificador, un purificador, un dispositivo para retirar plomo, monóxido de carbono o monóxido de nitrógeno del aire, un desodorizador, un ionizador y/ o un perfumador.
8. Un aparato para acondicionamiento de aire que tiene una entrada y una salida de aire que comprende: un intercambiador de calor que posee una coraza, por donde se hace circular un flujo de aire y un serpentín intercambiador, alojado en el interior de la coraza, por donde se hace circular un fluido de intercambio de calor; un ventilador, asociado a un motor que produce un flujo de aire a ser acondicionado, dicho ventilador teniendo una entrada de aire y una salida de aire conectado al intercambiador de calor; y al menos un silenciador, acoplado a la entrada o salida de aire.
9. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende un primer silenciador acoplado en la entrada de aire y un segundo silenciador acoplado en la salida de aire.
10. Un aparato para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el silenciador consiste de un tubo flexible que comprende un armazón de alambre y un forro de un plástico seleccionado de PCV y polietileno.
11. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el ventilador es un ventilador axial o centrifugo.
12. Un aparto para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el aparato es vertical y además comprende un panel vertical embisagrado como una puerta de acceso en donde se fija dicho aparato.
13. Un aparato para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende un modulo de tratamiento de aire seleccionado de uno o más de un grupo que consiste de: un filtro, un filtro HEPA, un humidificador, un deshumidificador, un ozonificador, un purificador, un dispositivo para retirar plomo, monóxido de carbono o monóxido de nitrógeno del aire, un desodorizador, un ionizador y/ o un perfumador.
14. Un aparato para acondicionamiento de aire que tiene una entrada y una salida de aire acoplados a componentes unitarios de ventilador, intercambiador de calor y módulos de tratamiento de aire que comprende: una pluralidad de conectores estandarizados unidos a cada componente unitario para acoplar indistintamente cada componente unitario en una orientación lineal axial.
15. Un aparato para acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende al menos un módulo de tratamiento de aire seleccionado de uno o más de un grupo que consiste de: un filtro, un filtro HEPA, un humidificador, un deshumidificador, un ozonificador, un purificador, un dispositivo para retirar plomo, monóxido de carbono o monóxido de nitrógeno del aire, un desodorizador, un ionizador y/ o un perfumador.
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