Intercambiador de calor (8) de un sistema de ventilación, que comprende:

unas placas de intercambio de calor (50) que están laminadas en un intervalo predeterminado;

unos primeros elementos de vibración (54) que están dispuestos entre las placas de intercambio de calor (50)para generar turbulencias en el aire exterior que pasa a través de un primer camino de aire (52), estandoalineados en el primer camino de aire (52) a través del cual pasa el aire exterior; y

unos segundos elementos de vibración (58) para generar turbulencia en el aire interior que pasa a través de unsegundo camino de aire (56), estando alineados en el segundo camino de aire (56) a través del cual pasa el aireinterior,

en el que cada uno del primer y segundo elementos de vibración (54, 58) comprende una parte de vibración (68) queestá curvada en un ángulo predeterminado, para generar turbulencias en el aire que fluye,en el que cada uno del primer y segundo elementos de vibración (54, 58) comprende unas primeras partes de fila(70) y unas segundas partes de fila (72), y

en el que las primeras partes de fila (70) se encuentran alineadas sobre la superficie superior de la placa deintercambio de calor (50) en un intervalo predeterminado, las segundas partes de vibración de fila (72) seencuentran alineadas detrás de las primeras partes de fila (70) en un intervalo predeterminado desde las primeraspartes de fila (70), el primer y segundo elementos de vibración se encuentran alineados de forma repetida en unintervalo idéntico, y las segundas partes de fila (72) están dispuestas entre las primeras partes de fila (70);caracterizado porque los primeros elementos de vibración (54) están laminados entre las placas de intercambio decalor (50);

porque cada uno del primer y segundo elementos de vibración (54, 58) comprende una parte de fijación (66) queestá unida sobre la superficie superior de la placa de intercambio de calor (50); y

porque la parte de vibración (68) está curvada en un ángulo predeterminado desde la parte fija (66).

Intercambiador de calor de un sistema de ventilación.

La presente invención se refiere a un sistema de ventilación para intercambiar aire interior y aire exterior y, particularmente, a un intercambiador de calor de un sistema de ventilación capaz de mejorar el rendimiento del intercambio térmico entre el aire externo y el aire interno.

Técnica anterior

Generalmente, un sistema de ventilación es un sistema para descargar aire contaminado del interior recinto al exterior y succionar aire fresco del exterior al interior, y el sistema comprende un purificador de aire para eliminar el polvo y los materiales extraños contenidos en el aire exterior, y un intercambiador de calor para transferir calor del aire interior descargado al aire exterior succionado.

La figura 1 es una vista en perspectiva que representa un sistema de ventilación convencional.

El sistema de ventilación comprende una caja 2 montada sobre una pared para dividir el interior y el exterior, ventiladores de aireación 4 y 6 montados en la caja 2 para ventilar el aire succionado y descargado, y un purificador de aire (no representado) que se instala en una parte hacia la cual se succiona el aire exterior en el interior de la caja 2, para purificar el aire exterior succionado hacia el interior, y un intercambiador de calor 8 dispuesto en el interior de la caja 2, para efectuar una operación de intercambio de calor entre el aire interior descargado al exterior y del aire exterior succionado al interior.

En este caso, la caja 2 se ha dispuesto en un orificio formado en la pared para dividir el interior y el exterior y, por lo tanto, un lado de la caja está situado en el interior y el otro en el exterior. Entonces, se forman respectivamente en la pared del lado de la caja 2 situado en el exterior un orificio de succión exterior 10 hacia el cual se succiona aire exterior y un orificio de descarga interior 12 a través del cual se descarga aire interior al exterior, y en la pared del lado de la caja 2 situado en el interior se forman respectivamente un orificio de descarga interior 14 a través del cual se descarga aire exterior al interior y un orificio de succión interior 16 a través del cual se succiona aire interior al exterior.

Los ventiladores de aireación 4 y 6 comprenden un ventilador soplador de descarga 4 instalado en una posición conectada con el orificio de descarga al exterior 12, para proveer una presión de soplado para descargar el aire interior al exterior, y un ventilador soplador de succión 6 instalado en una posición conectada con el orificio de descarga interior 14 para proveer una presión de soplado para succionar aire exterior hacia el interior.

La figura 2 es una vista en perspectiva que representa un intercambiador de calor convencional de un sistema de ventilación, y la figura 3 es una vista parcial en perspectiva que representa el intercambiador de calor convencional de un sistema de ventilación.

El intercambiador de calor convencional 8 comprende una pluralidad de placas base 20 laminadas a intervalos regulares en forma de una placa fina, primeras placas corrugadas 22 laminadas respectivamente en los espacios entre las placas base 20, a través de las cuales pasa el aire interior, y segundas placas corrugadas 24, laminadas respectivamente en las placas base 20, para que a su vez se crucen alternativamente con las primeras placas corrugadas 22, a través de las cuales pasa el aire exterior.

Las primeras y segundas placas corrugadas 22 y 24 están curvadas de forma triangular, y el aire interior y del exterior pasa por los lados interior y exterior de las mismas, intercambiando calor entre sí.

Esta clase de intercambiador de calor 8 presenta forma rectangular debido a la laminación secuencial de las primeras placas corrugadas 22, las placas base 20 y las segundas placas corrugadas 24. Las superficies superior e inferior del intercambiador de calor 8 quedan cerradas respectivamente por las placas base 20 y las dos superficies laterales del intercambiador de calor están conectadas con el orificio de succión exterior 10 y con el orificio de descarga interior 14, y el aire exterior pasa a través de ellas. Las otras dos superficies laterales del intercambiador de calor están conectadas respectivamente con el orificio de descarga exterior 12 y con el orificio de succión interior 16, y el aire interior pasa a través de ellas.

Es decir, cuando el aire exterior pasa por las primeras placas corrugadas 22 y el aire interior pasa por las segundas placas corrugadas 24, cruzándose el aire exterior y el aire interior, tiene lugar un intercambio de calor generado por la transferencia de calor del aire interior a través de las placas base 20.

A continuación se describe el funcionamiento del intercambiador de calor convencional para el sistema de ventilación con la estructura anterior.

Cuando se acciona el ventilador soplador de succión 6, el aire exterior es succionado al puerto de succión exterior

y suministrado al interior a través del orificio de descarga interior 14, pasando por las primeras placas corrugadas

22. Cuando se acciona el ventilador soplador de descarga 4, el aire interior es succionado a través del orificio de succión interior 16 y descargado al exterior a través del orificio de descarga exterior 12, pasando por las segundas placas corrugadas 24.

Ahora bien, cuando el aire exterior pasa por las primeras placas corrugadas 22 y el aire interior pasa por las segundas placas corrugadas 24, cruzándose los flujos entre sí, se transfiere calor del aire interior al aire exterior a través de la placa base 20, y el aire exterior que succiona el calor del aire interior se suministra al interior.

Como se ha descrito anteriormente, al succionar el aire exterior el calor del aire interior descargado y descargarlo al interior, puede evitarse un cambio rápido de la temperatura cuando funciona la ventilación.

Sin embargo, en el intercambiador de calor del sistema de ventilación convencional, las primeras y segundas capas corrugadas 22 y 24 presentan la forma de una placa con una corrugación de una forma predeterminada, y se desarrolla una capa límite S cuando el aire que fluye por las primeras y segundas placas corrugadas se desplaza a longitudinalmente desde el lado de entrada al lado de salida. Por lo tanto, la eficiencia de la transferencia de calor se degrada o la temperatura interior cambia rápidamente en caso de ventilación, ya que el aire exterior succionado al interior no puede absorber el calor del aire interior. Además, aumenta el consumo de energía para recuperar el aire interior y disminuye el rendimiento del acondicionamiento del aire interior.

Es decir, como se representa en la figura 4, partículas de aire viscosas que fluyen por el interior de un conducto de las primeras y segundas placas corrugadas 22 y 24 se adhieren sobre la superficie en contacto del interior del conducto cuando el aire viscoso fluye por las superficies del interior del conducto. Cuando el aire se separa de la superficie interior del conducto, el aire recupera la velocidad y adquiere la velocidad de un flujo libre en una posición a una distancia predeterminada de la superficie del material sólido. En este punto en el que el aire se separa de la superficie del interior del conducto, se forma una capa límite S.

Como se ha descrito anteriormente, cuando se procesa el aire que fluye por la superficie del interior del conducto, se desarrolla la capa límite y el aire se separa de la superficie interior del conducto, degradándose la eficiencia de la transferencia de calor ya que el calor de aire interior se transfiere al aire exterior a través de la placa base 20.

El documento JP 54014049 da a conocer un intercambiador de calor que comprende aletas equipadas con un elemento vibratorio que vibra y causa turbulencia del aire cuando el aire pasa a través de las aletas.

El documento FR 2804471 que da a conocer las características del preámbulo de la reivindicación 1, describe un refrigerador de aire que comprenden un bloque de tubos planos entre los cuales se han dispuesto aletas en forma de nervaduras corrugadas, y el interior de dichos tubos planos se encuentran aletas internas que comprenden generadores de vórtices. Los generadores de vórtices pueden formarse cortando hacia fuera y curvando lengüetas desde la superficie de un elemento que forma las aletas internas.

Exposición de la invención

Así... [Seguir leyendo]

1. Intercambiador de calor (8) de un sistema de ventilación, que comprende:

unas placas de intercambio de calor (50) que están laminadas en un intervalo predeterminado;

unos primeros elementos de vibración (54) que están dispuestos entre las placas de intercambio de calor (50) para generar turbulencias en el aire exterior que pasa a través de un primer camino de aire (52) , estando alineados en el primer camino de aire (52) a través del cual pasa el aire exterior; y

unos segundos elementos de vibración (58) para generar turbulencia en el aire interior que pasa a través de un segundo camino de aire (56) , estando alineados en el segundo camino de aire (56) a través del cual pasa el aire interior,

en el que cada uno del primer y segundo elementos de vibración (54, 58) comprende una parte de vibración (68) que está curvada en un ángulo predeterminado, para generar turbulencias en el aire que fluye,

en el que cada uno del primer y segundo elementos de vibración (54, 58) comprende unas primeras partes de fila

(70) y unas segundas partes de fila (72) , y

en el que las primeras partes de fila (70) se encuentran alineadas sobre la superficie superior de la placa de intercambio de calor (50) en un intervalo predeterminado, las segundas partes de vibración de fila (72) se encuentran alineadas detrás de las primeras partes de fila (70) en un intervalo predeterminado desde las primeras partes de fila (70) , el primer y segundo elementos de vibración se encuentran alineados de forma repetida en un intervalo idéntico, y las segundas partes de fila (72) están dispuestas entre las primeras partes de fila (70) ;

caracterizado porque los primeros elementos de vibración (54) están laminados entre las placas de intercambio de calor (50) ;

porque cada uno del primer y segundo elementos de vibración (54, 58) comprende una parte de fijación (66) que está unida sobre la superficie superior de la placa de intercambio de calor (50) ; y

porque la parte de vibración (68) está curvada en un ángulo predeterminado desde la parte fija (66) .

2. Intercambiador (8) según la reivindicación 1, que además comprende:

un primer tabique (60) que está respectivamente unido a las dos superficies laterales del intercambiador de calor

(8) a través de las cuales pasa el aire exterior, para cerrar la superficie lateral en la que se encuentran alineados los segundos elementos de vibración (58) ; y

unos segundos tabiques (62) que están respectivamente unidos a las otras dos superficies laterales del intercambiador de calor (8) a través de las cuales pasa el aire interior, para cerrar la superficie lateral en la que se encuentran alineados los primeros elementos de vibración (54) .

3. Intercambiador (8) según la reivindicación 1, en el que los primeros y segundos elementos de vibración (54, 58) están formados con un cuerpo elástico que presenta una elasticidad predeterminada, estando curvada la parte de vibración (68) hacia atrás cuando el aire colisiona con su superficie frontal.

4. Intercambiador (8) según la reivindicación 1, en el que los primeros y segundos elementos de vibración (54, 58) están formados con materiales metálicos que presentan una elasticidad predeterminada.

5. Intercambiador (8) según la reivindicación 1, en el que los primeros y segundos elementos de vibración (54, 58) están formados con materiales de papel que presentan una elasticidad predeterminada.

6. Intercambiador (8) según la reivindicación 1, en el que los primeros y segundos elementos de vibración (54, 58) están formados con materiales plásticos que presentan una elasticidad predeterminada.

7. Intercambiador según la reivindicación 1, en el que si el intervalo entre los elementos de vibración de las primeras partes de fila (70) y las segundas partes de fila (72) es d1 y el intervalo entre los elementos de vibración de las primeras partes de fila (70) y las segundas partes de fila (72) es d2, se cumple la fórmula 5 : d2 / d1 : 10.

8. Intercambiador (8) según la reivindicación 1, en el que si la anchura de los elementos de vibración de las primeras partes de fila (70) y las segundas partes de fila (72) es L1 y la anchura de los elementos de vibración de las primeras partes de fila (70) y de las segundas partes de fila (72) es L2, se cumple al fórmula 1 : L1 / L2 : 5.

9. Intercambiador según la reivindicación 1, en el que si el espesor de los elementos de vibración de las primeras

partes de fila (70) y de las segundas partes de fila (72) es t1 y el espesor de las placas de intercambio de calor (50) es t2, el espesor de las primeras partes de fila (70) y de las segundas partes de fila (72) y el espesor de las placas de intercambio de calor (50) cumplen la fórmula 0, 5 : t2 / t1 : 1.