Equipo con estructura modular simplificada de fácil montaje para ventilación/tratamiento de aire con recuperador térmico estático.

El equipo (E) tiene una carcasa (CAR) con cuatro cámaras (C{sub,1}-C{sub,4}) entre las que se establecen un flujo de aire entrante (Fext) y aire saliente (Fextr) mediante ventiladores de impulsión y extracción (V{sub,1}, V{sub,2}) que se hacen circular por un intercambiador térmico (IEP) de manera entrecruzada a contra corriente sin mezclarse. Una estructura de carcasa (1) se configura mediante perfiles transversales y longitudinales (10-10, 11-11), y perfiles de esquina (12) unidos mediante nexos de unión (13), además de perfiles intermedios de refuerzo (14) escuadras de refuerzo (14) en forma de marco de los perfiles (10, 11, 12 y 14); se dispone un separador central (2) para el intercambiador (IEP) que tiene cuatro paredes separadoras (21) delimitando las citadas cuatro cámaras, estando previstos portafiltros (4, 4) para filtros (FE, FS) y los ventiladores se montan en placas porta-ventilador (5, 6); adicionalmente están previstas tapas aislantes laterales (7 ) y tapas aislantes superiores e inferiores (8).

Equipo con estructura modular simplificada de fácil montaje para ventilación/tratamiento de aire con recuperador térmico estático.

Ámbito y Técnica anterior

La presente invención se encuentra referida a un equipo para ventilación/tratamiento de aire de locales que tiene una estructura de tipo modular de fácil montaje.

Actualmente existe una elevada exigencia respecto de la calidad del aire en el interior de locales en los que se llevan a cabo actividades humanas de toda índole. Para ello, los edificios disponen de sistemas de ventilación para garantizar por una parte un caudal de aire exterior suficiente que evite la formación de elevadas concentraciones de contaminantes y por otra garantizar adicionalmente que el aire extraído del local que es expulsado al exterior no sea perjudicial para el medio ambiente.

De esta manera, el aire exterior de ventilación debe introducirse en el edificio convenientemente filtrado, siendo exigido también un proceso de filtrado antes de su expulsión al exterior cuando se extrae del local.

Como resulta conocido por los técnicos las exigencias de filtración del aire entrante y saliente son muy diversas entre sí y además dependen del tipo y funcionalidades del local ventilado, de manera que los equipos y sistemas de ventilación emplean filtros previos y filtros finales diferentes según las diversas aplicaciones, y para ello, los aparatos deben estar adaptados para alojar multiplicidad de filtros diferentes de manera fácilmente intercambiable.

De manera adicional, en numerosos países existen normativas que exigen una recuperación de energía del aire expulsado al exterior por estos sistemas de climatización de edificios con caudales de aire que sean superiores a determinados valores umbral.

Con estos fines son actualmente conocidos equipos cuyo esquema de principio se representa en la figura 1. Este tipo de equipos están básicamente constituidos por una carcasa esencialmente en forma de paralelepípedo con una primera cámara con una entrada de aire exterior y filtros de entrada para tratamiento del aire entrante y una segunda cámara con una salida de impulsión de aire al local y un ventilador de impulsión para establecer un flujo de aire entrante del exterior que circula entre dichas primera y segunda cámaras y también con una tercera cámara de aire con una toma para extracción de aire del local y filtros de salida para tratamiento del aire saliente y una cuarta cámara con una salida de aire de extracción y un ventilador de extracción para establecer un flujo de aire de extracción saliente entre dichas segunda y tercera cámaras.

Adicionalmente se conoce instalar en este tipo de equipos intercambiador estático de placas operativamente dispuesto para absorción y transferencia de calor entre el flujo de aire de extracción saliente y el flujo de aire exterior entrante, de manera que dichos flujos de aire se entrecrucen a contra corriente sin mezclarse.

Un primer problema que se plantea con este tipo de equipos es disponer de una estructura de carcasa apropiadamente diseñada por una parte para un alojamiento sencillo y eficaz de sus componentes y que por otra parte se adapte al diseño de las múltiples configuraciones exigidas para el equipo según las necesidades.

Además, la exigencia de recuperación de energía a partir de flujos de aire, plantea el problema técnico de proporcionar un adecuado aislamiento térmico entre cámaras así como una adecuada estanqueidad a gases entre el intercambiador térmico y cámaras.

Otro problema que se plantea en este tipo de equipos es la dificultad de establecer caudales de aire constantes debido a los incrementos de pérdida de carga, ocasionados por la saturación de los filtros y la instalación.

También se plantea como problema en este tipo de equipos el establecimiento de desviaciones de caudal (bypass) originadas por desajustes entre los filtros soportados en las cámaras.

Objeto de la invención

Partiendo del estado de la técnica precedentemente descrito la invención se plantea como objetivo el desarrollo de un equipo del tipo indicado en un principio que permita eliminar o al menos paliar los problemas actualmente existentes.

De acuerdo con la invención, este objetivo se alcanza a través de un equipo con las características indicadas en la reivindicación 1. Otros desarrollos y ventajas de la invención se alcanzan a través de las características indicadas en las reivindicaciones dependientes.

El equipo comprende una carcasa esencialmente en forma de paralelepípedo que incluye:

- al menos, una primera cámara con una entrada de aire exterior y filtros de entrada para tratamiento del aire entrante y una segunda cámara con una salida de impulsión de aire al local y un ventilador de impulsión para establecer un flujo de aire entrante del exterior que circula entre dichas dos cámaras,

- al menos una tercera cámara de aire con una toma para extracción de aire del local y filtros de salida para tratamiento del aire saliente y una cuarta cámara con una salida de aire de extracción y un ventilador de extracción para establecer un flujo de aire de extracción saliente entre dichas dos cámaras, y

- un intercambiador estático de placas operativamente dispuesto para absorción y transferencia de calor entre el flujo de aire de extracción saliente y el flujo de aire exterior entrante, de manera que dichos flujos de aire se entrecrucen a contra corriente sin mezclarse,

y se caracteriza conforme a la invención por que adicionalmente comprende:

- una estructura de carcasa en forma de paralelepípedo constituida a base de parejas de perfiles transversales y longitudinales y perfiles de esquina, perpendiculares a ellos, que están unidos por sus extremos mediante respectivos nexos de unión dispuestos en las esquinas de dicha estructura, y perfiles intermedios de refuerzo montados entre los perfiles longitudinales y transversales de cada pareja así como respectivas escuadras de refuerzo montadas formando un marco para los perfiles;

- un separador central para determinar en el interior de dicha estructura de carcasa las citadas cuatro cámaras, proporcionando aislamiento térmico y acústico entre cámaras así como estanqueidad a gases entre cámaras y el intercambiador estático de placas; teniendo dicho separador central una jaula central en forma de paralelepípedo para alojamiento del intercambiador estático de placas y cuatro paredes separadoras que se extienden desde las aristas verticales de la jaula central hasta la estructura de carcasa y estando fijados unos extremos de dichas paredes separadoras a los respectivos perfiles longitudinales y transversales mediante el respectivo perfil intermedio de refuerzo;

- portafiltros con una caja portadora para al menos un filtro, estando montados dichos portafiltros de manera encajada entre unas pestañas de la jaula central y pestañas transversales correspondientemente configuradas en la respectiva pared separadora asociada;

- placas porta-ventilador para montaje de los respectivos ventiladores de impulsión y de extracción que están montadas entre correspondientes pestañas de la jaula central y correspondientes pestañas transversales de las paredes separadoras asociadas; y

- tapas laterales aislantes para acoplar en los respectivos perfiles longitudinales, transversales y de esquina así como en el respectivo perfil intermedio de refuerzo asociado y tapas superiores e inferiores también aislantes para acoplamiento en los correspondientes perfiles longitudinales y transversales.

De acuerdo con una característica adicional de la invención, resulta una realización ventajosa cuando los perfiles longitudinales, transversales y de esquina tienen una misma sección transversal que define respectivas parejas de ranuras para acoplamiento encajado de las tapas laterales así como para las tapas superior e inferior contenidas en respectivos planos perpendiculares, así como respectivas parejas de pestañas que se extienden respectivamente paralelas a los planos que contienen las respectivas ranuras, y siendo diferentes dichos perfiles tan solo en su longitud; y estando configurados los perfiles intermedios de refuerzo como piezas en W con una pareja de ranuras laterales abiertas hacia fuera para acoplamiento encajado de las tapas laterales y pestañas laterales que se extienden hacia fuera en planos paralelos a los de sus ranuras.

Conforme...

1. Equipo con estructura modular simplificada de fácil montaje para ventilación/tratamiento de aire con recuperador térmico estático, comprendiendo dicho equipo (E) una carcasa (CAR) esencialmente en forma de paralelepípedo que incluye:

- al menos, una primera cámara (C₁) con una entrada de aire exterior (EXT) y filtros de entrada (FE) para tratamiento del aire entrante y una segunda cámara (C₂) con una salida de impulsión de aire al local (IMP) y un ventilador de impulsión (V₁) para establecer un flujo de aire entrante del exterior (Fext) que circula entre dichas dos cámaras,

- al menos una tercera cámara de aire (C₃) con una toma (EXR) para extracción de aire del local y filtros de salida (FS) para tratamiento del aire saliente y una cuarta cámara (C₄) con una salida de aire de extracción (DES) y un ventilador de extracción (V₂) para establecer un flujo de aire de extracción saliente (Fexr) entre dichas dos cámaras, y

- un intercambiador estático de placas (Iep) operativamente dispuesto para absorción y transferencia de calor entre el flujo de aire de extracción saliente (Fexr) y el flujo de aire exterior entrante (Fext) de manera que dichos flujos de aire se entrecrucen a contra corriente sin mezclarse,

caracterizado por que adicionalmente comprende:

- una estructura de carcasa (1) en forma de paralelepípedo constituida a base de parejas de perfiles transversales y longitudinales (10-10, 11-11), y perfiles de esquina (12) perpendiculares a ellos que están unidos por sus extremos mediante respectivos nexos de unión (13) dispuestos en las esquinas de dicha estructura, y perfiles intermedios de refuerzo (14) montados entre los perfiles longitudinales y transversales (10, 11) de cada pareja así como respectivas escuadras de refuerzo (14) montadas formando un marco para los perfiles (10, 11, 12 y 14);

- un separador central (2) para determinar en el interior de dicha estructura de carcasa (1) las citadas cuatro cámaras (C₁-C₄), proporcionando aislamiento entre cámaras así como estanqueidad a gases entre cámaras y el intercambiador estático de placas; teniendo dicho separador central una jaula central (20) en forma de paralelepípedo para alojamiento del intercambiador estático de placas (Iep) y cuatro paredes separadoras (21) que se extienden desde las aristas verticales (200) de la jaula central hasta la estructura de carcasa (1) y estando fijados unos extremos (210) de dichas paredes separadoras a los respectivos perfiles longitudinales y transversales (10, 11) mediante el respectivo perfil intermedio de refuerzo (14);

- portafiltros (4, 4) con una caja portadora (40, 40) para al menos un filtro (FE, FS), estando montados dichos portafiltros de manera encajada entre unas pestañas (201) de la jaula central (20) y pestañas transversales (211) correspondientemente configuradas en la respectiva pared separadora (21) asociada;

- placas porta-ventilador (5, 6) para montaje de los respectivos ventiladores de impulsión y de extracción (V₁, V₂) que están montadas entre correspondientes pestañas (201) de la jaula central (20) y correspondientes pestañas transversales (211) de las paredes separadoras asociadas; y

- tapas laterales (7) aislantes para acoplar en los respectivos perfiles longitudinales, transversales y de esquina (10, 11, 12) así como en el respectivo perfil intermedio de refuerzo asociado (14), y tapas superiores e inferiores (8) también aislantes para acoplamiento en los correspondientes perfiles longitudinales y transversales (10, 11).

2. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los perfiles longitudinales, transversales y de esquina (10, 11, 12) tienen una misma sección transversal que define respectivas parejas de ranuras (100-100, 110-110, 120, 120) para acoplamiento encajado de las tapas laterales (7) así como para las tapas superior e inferior (8) contenidas en respectivos planos perpendiculares, así como respectivas parejas de pestañas (101-101, 111-111, 121-121) que se extienden respectivamente paralelas a los planos que contienen las respectivas ranuras, y siendo diferentes dichos perfiles (10, 11, 12) tan solo en su longitud.

3. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los perfiles intermedios de refuerzo (14) están previstos como piezas en W con una pareja de ranuras laterales (140, 140) abiertas hacia fuera para acoplamiento encajado de las tapas laterales (7) y pestañas laterales (141, 141) que se extienden hacia fuera en planos paralelos a los de sus ranuras.

4. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el separador (2) con su jaula (20) y sus paredes separadoras (21) está previsto como un conjunto formado por hasta cuatro piezas complementarias (2000) iguales que tienen forma general de triedro con una porción central (2001) para formación de la jaula (20) y caras laterales (2002, 2002) para determinar sus paredes laterales (21), de modo que respectivas placas de material aislante (2003) pueden disponerse encajadas entre las respectivas caras laterales (2002) adyacentes, de manera que puede proporcionarse paredes separadoras (21) con aislamiento térmico y acústico apropiado.

5.Equipo de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 4 caracterizado por que las placas de material aislante (2003) están dispuestas en el interior de las paredes laterales (21) sobresaliendo de la respectiva pared lateral en la zona correspondiente a las aristas (200) de la jaula (20) del separador central (2), de modo que cuando el intercambiador estático de placas (Iep) se dispone dentro dicha jaula hacen de junta de estanqueidad a gases entre el intercambiador y las cámaras (C₁-C₄) delimitadas por dichas paredes laterales (21).

6. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la caja (40) de los respectivos portafiltros (4), está configurada esencialmente en forma de paralelepípedo con un marco central (400) abierto, operativamente enfrentado al intercambiador estático de placas (Iep) y unas caras laterales (401) con primeras pestañas (4010) que se extienden hacia adentro y en las que están configuradas unas pestañas adicionales (4011) que se extienden hacia fuera desde las citadas primeras pestañas (4010).

7. Equipo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la caja (40) del portafiltros (4), está prevista montada con tiras de junta (41) para eliminar el defecto de bypass.

8. Equipo de acuerdo con las reivindicaciones 1, 6 y 7, caracterizado por que el respectivo portafiltros (4) está previsto con un dispositivo de presión (42) para sujeción del filtro respectivo (FE, FS), comprendiendo dicho dispositivo de presión un tirante (420) en forma de U, cuadradillos de tope (421) acoplados al tirante y bridas de presión (422) montadas en las pestañas adicionales (4011) de la caja (40) del portafiltros, de manera que se garantiza un cierre estanco entre filtro y portafiltros para asegurar que todo el aire pasa por el elemento filtrante, eliminando desviaciones de caudal de aire entre filtros y el portafiltros.

9. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que una caja de conexiones (9) está fijada en un lateral de la estructura de carcasa (1).

10. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las tapas superior e inferior (8, 8) están constituidas por un marco (80) en el que están montadas piezas de cuadrante (81) generalmente pentagonales y una pieza central cuadrada (82) complementaria a base de material aislante y placas de tapa (83) también en forma de cuadrante, así como una placa de tapa central (84) asociada a la citada pieza central cuadrada, de manera que las cámaras (C₁-C₄) están aisladas tanto por su parte superior como su parte inferior a través de las citadas piezas y placa de cuadrante, estando también aislado el intercambiador térmico superior e inferiormente a través de las piezas y placas centrales.

11. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la estructura de carcasa (1) está montada bien sobre una bancada de soporte (16) o sobre respectivos soportes de esquina (17) en forma de escuadra.

12. Equipo según la reivindicación 11, caracterizado porque los soportes de esquina (17) están provistos de respectivas patas de apoyo (18).

13. Equipo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los ventiladores de impulsión (V₁) y extracción (V₂) son de tipo "Plug Fan" radiales con motor de rotor externo con electrónica integrada y caudal constante programable, de manera que se garantizan los flujos de aire entrante exterior (FEXT) y de extracción saliente (FEXR) sean adecuadamente constantes.