DISPOSITIVO PARA INTERCAMBIO DE HUMEDAD ENTRE FLUJOS DE GASES.

Dispositivo para intercambio de humedad entre flujos de gases Campo del invento El presente invento se refiere a un dispositivo para intercambio de humedad, entre al menos dos flujos de gas a contracorriente, que comprende una cámara generalmente cerrada que tiene una entrada y una salida para un primer flujo 5 de gas, de tal modo que el primer flujo de gas circula en un primer sentido desde la entrada a la salida dentro de la cámara; y al menos un conducto, que se extiende dentro de la cámara, generalmente en paralelo con respecto al primer sentido, cuyo conducto está dispuesto para conducir un segundo flujo de gas en sentido opuesto al primer sentido y cuyo conducto comprende un material de pared de conducto con elevada permeabilidad al agua. 10 El dispositivo es particularmente útil para intercambiar humedad desde un primer flujo de aire a un segundo flujo de aire, con el fin de desecar el primer flujo de aire. El dispositivo puede encontrar distintas aplicaciones diferentes, por ejemplo, en los campos de acondicionamiento de aire estacionario y móvil, refrigeración e intercambio de calor. Técnica anterior Tales dispositivos son usados por ejemplo para desecar el aire entrante a un edificio, cuyo aire entrante ha de ser 15 alimentado a una unidad de refrigeración para enfriar el aire entrante. El documento US 6.178.966 describe un dispositivo, entre otras cosas para intercambiar humedad entre un flujo de aire de entrada y un flujo de aire de evacuación o salida en un edificio. Este dispositivo de la técnica anterior comprende, de acuerdo con una realización, una cámara generalmente rectangular en la que hay dispuestos varios conductos paralelos al eje longitudinal de la cámara. Las paredes del conducto están hechas de un material permeable al vapor de agua. Un primer flujo de aire es alimentado a 20 través de los conductos y un segundo flujo de aire es alimentado a través de la cámara fuera de los conductos, de modo que los dos flujos de aire circulan a contracorriente dentro de la cámara. Durante este flujo a contracorriente, la humedad procedente de un flujo de aire penetra a través del material permeable al vapor de agua al otro flujo de aire, conservando mientras tanto el aire en los dos flujos separados entre sí. Esto permite desecar uno de los flujos de aire mientras se humedece el otro. 25 Incluso aunque este dispositivo conocido permite el intercambio de humedad entre dos flujos de aire, exhibe algunos problemas relativos a la eficiencia del intercambio ya que la tasa de intercambio de humedad está limitada. Esta limitación en la tasa de intercambio de humedad está en una gran medida causada por las características de flujos desfavorables de los dos flujos de aire. La eficiencia del intercambio de humedad es de gran importancia sobre todo para la economía en muchas aplicaciones diferentes, especialmente cuando el dispositivo para intercambio de humedad está combinado con otros dispositivos para 30 el tratamiento de aire, tales como aparatos de refrigeración que incluyen unidades de aire acondicionado y otras unidades de intercambio de calor. Breve descripción del invento El presente invento está basado en la comprensión de que la tasa de intercambio y por ello la eficiencia del dispositivo dependen de las características de circulación de los flujos entre los que ha de ser efectuado el intercambio de humedad. 35 Un objeto del presente invento es proporcionar un dispositivo para intercambio de humedad entre al menos dos flujos de gas a contracorriente, que mejora la tasa de intercambio de humedad creando características de flujo más favorables del primer flujo de gas dentro de la cámara. Otro objeto del invento es proporcionar un dispositivo tal con el que el primer flujo dentro de la cámara, fuera de los conductos es formado generalmente paralelo y homogéneo sobre la sección transversal de la cámara. Estos objetos son conseguidos por un dispositivo de acuerdo con el primer párrafo de esta descripción, cuyo dispositivo exhibe las características técnicas especiales que se han descrito en la parte de caracterización de la reivindicación 1. El espacio de entrada, que está delimitado por el primer miembro de soporte y distribución de flujo forma un plenum de entrada para el primer flujo de gas. Los medios para la distribución uniforme del gas dentro del espacio de entrada 45 impiden que el flujo de gas pase solamente a la distancia más corta entre la entrada y la salida de la cámara. En vez de ello el aire en el espacio de entrada es uniformemente distribuido sobre las aberturas de flujo en el miembro de soporte y distribución de flujo por lo que se crea un flujo de gas generalmente uniforme y paralelo en la cámara entre un primer y un segundo miembros de soporte y distribución de flujo, fuera de los conductos. Esto a su vez contribuye a mejorar la tasa de intercambio distribuyendo el primer flujo de gas uniformemente sobre toda la longitud de los conductos dentro de la cámara.   Los medios para la distribución uniforme del gas dentro del espacio de entrada pueden comprender el primer miembro de 2 E04775502 22-11-2011 soporte y distribución de flujo, por lo que el tamaño acumulado por área de las aberturas de flujo varía sobre el área del miembro de soporte y distribución de flujo de tal modo que la resistencia a fluir a través del miembro de soporte y distribución de flujo disminuye con la distancia desde la abertura de entrada. Esto puede ser conseguido variando los tamaños de las aberturas de flujo o el número de aberturas por área. Los medios para la distribución uniforme de gas 5 dentro del espacio de entrada pueden también comprender una forma estrechada de las partes de extremidad de los conductos, cuyas partes de extremidad se extienden a través del espacio de entrada. Otros objetos y ventajas del invento aparecerán a partir de las reivindicaciones de pendientes. Descripción de realizaciones del invento A continuación se describirán realizaciones del invento a título de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, figs. 1-10, en los que: La fig. 1 es un dibujo esquemático en perspectiva compartes rotas de una primera realización del dispositivo de acuerdo con el invento. La fig. 2 es una alzado lateral esquemático cortado a través de un plano longitudinal vertical de un dispositivo de acuerdo con una segunda realización. La fig. 3 es un dibujo esquemático en perspectiva del interior de un dispositivo de acuerdo con una tercera realización del 15 invento.   La fig. 4 es un dibujo de acuerdo con la fig. 3 de una cuarta realización del invento. La fig. 5 es un dibujo de modelo generado por ordenador de un dispositivo de acuerdo con el invento. La fig. 6 es un dibujo esquemático en perspectiva de otra realización del dispositivo de acuerdo con el invento. La fig. 7 es un dibujo esquemático en perspectiva de una parte central del dispositivo mostrado en la fig. 6. Las figs. 8a y 8b son dibujos esquemáticos en perspectiva de las partes de extremidad respectivas de la parte central mostrada en la fig. 7. La fig. 9 muestra la parte de extremidad de la fig. 8b con las paredes laterales retiradas. La fig. 10 es una vista superior de la parte de extremidad mostrada en la fig. 9. 25 En las realizaciones descritas los gases entre los que se ha efectuado el intercambio de humedad son aire los dos, pero se ha considerado que el dispositivo de acuerdo con el invento también puede ser usado para intercambio de humedad entre otros gases. Las realizaciones de las figs. 1 y 2 difieren solo porque una primera abertura de entrada 5 y una primera abertura de salida 6 para un flujo de aire A están dispuestas en paredes diferentes del dispositivo. A continuación se ha hecho referencia a las figs. 1 y 2 independientemente de esta diferencia. 30 El dispositivo de intercambio de humedad mostrado en las figs. 1 y 2 incluye una cámara 1 posicionada centralmente, así como una primera cámara lateral 4a y una segunda cámara lateral 4b adyacentes, posicionadas en extremos respectivos de la cámara central 1. La cámara central 1 está definida por cuatro paredes laterales 1a, 1b, 1c, 1d y dos paredes de extremidad de 3a, 3b que posteriormente también constituyen paredes de extremidad correspondientes de la cámara lateral respectiva 4a, 4b. Una pluralidad de conductos de fluido 2 se extiende dentro de la cámara central 1, en paralelo 35 con las paredes laterales 1a-1d y a través de las paredes de extremidad 3a, 3b. Los conductos 2 de fluido están hechos de un material de membrana que tiene una elevada permeabilidad a la humedad pero una baja permeabilidad al aire circulante. Una parte de las paredes laterales 1a -1d adyacente a las paredes de extremidad respectivas 3a, 3b puede estar hecha de un material flexible para permitir que las cámaras laterales 4a, 4b se muevan en una cierta distancia acercándose y alejándose de la cámara central... [Seguir leyendo]

1.- Un dispositivo para intercambio de humedad, entre al menos dos flujos de gas (A, B) a contracorriente, que comprende una cámara (1, 101) generalmente cerrada que tiene una entrada (7, 107) y una salida (8, 108) para un primer flujo de gas (B), de tal modo que el primer flujo de gas circula en un primer sentido desde la entrada a la salida dentro de la cámara; y al menos un conducto (2, 102), que se extiende dentro de la cámara, generalmente en paralelo con el primer 5 sentido, cuyo conducto (2, 102) está dispuesto para conducir un segundo flujo de gas (A) en sentido opuesto al primer sentido y cuyo conducto (2, 102) comprende un material de pared de conducto con elevada permeabilidad al agua, caracterizado por un espacio de entrada para el flujo de gas (B), cuyo espacio de entrada está dispuesto en la cámara central (1, 101), entre la entrada (7, 107) y un primer miembro (9a, 109a) de soporte y distribución de flujo, estando dispuestos dicho (9a, 109a) primer miembro de soporte y distribución de flujo y un segundo miembro (9c, 109c) de 10 soporte y distribución de flujo dentro de la cámara (1, 101) entre la abertura de entrada (7, 107 ) y la abertura de salida (8, 108), teniendo dicho primer miembro (9a, 109a) de soporte y distribución de flujo una extensión en un plano que no es paralela al primer sentido, de tal modo que se extiende sobre el área esencialmente completa de dicho plano dentro de la cámara, cuyo primer miembro (9a, 109a) de soporte y distribución de flujo comprende al menos una abertura (10, 110) de conductor a través de la cual al menos un conducto (2, 102) se extiende y un conjunto (11a, 11c, 111) de aberturas de 15 distribución de flujo, y por medios para una distribución uniforme del gas dentro del espacio de entrada para proporcionar una circulación de un primer flujo de gas (B) paralela y uniforme generalmente dentro de la cámara entre dicho primer y segundo miembros de soporte y distribución de flujo. 2.- Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicho conjunto (11a, 11c) de aberturas de distribución de flujo está dispuesto de tal modo que los tamaños de las aberturas (11a,11a, 11c, 11c) varían a lo largo del área del miembro (9a, 20 9c) de soporte y distribución de flujo. 3.- Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de abertura de distribución de flujo está dispuesto de tal modo que el número de aberturas (11a, 11c) por área varía sobre el área del miembro (9a, 9c) de soporte y distribución de flujo. 25 4.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la cámara (1) está definida por un número de paredes laterales (1a, 1b, 1c, 1d) y dos paredes de extremidad (3a, 3b), estando dispuesta dicha entrada (7) en una primera (1a) de dichas paredes laterales y estando dispuesta dicha salida (8) en una segunda pared lateral (1 b), que es opuesta a la primera pared lateral, y en la que un primer miembro (9a) de soporte y distribución de flujo está dispuesto más cerca de la entrada (7) que el segundo miembro (9c) de soporte y distribución de flujo, y cuyo primer miembro (9a) 30 de soporte distribución de flujo comprende un primer conjunto (11a) de aberturas de flujo que está configurado de modo que el tamaño acumulado de las aberturas (11a, 11a, 11a) por área del primer miembro (9a) de soporte y distribución de flujo aumenta con la distancia desde la primera pared lateral (1a). 5.- Un dispositivo según la reivindicación 4, en el que el segundo miembro (9c) de soporte y distribución de flujo comprende un segundo conjunto (11c) de aberturas, que está configurado de modo que el tamaño acumulado de las 35 aberturas (11c, 11c, 11c) por área del miembro (9c) de soporte y distribución de flujo aumenta con la distancia desde la segunda pared lateral (1b). 6.- Un dispositivo según la reivindicación 4 ó 5, que comprende una pluralidad de conductos (2), en el que un tercer miembro (9b) de soporte y distribución de flujo está dispuesto entre el primer (9a) y el segundo (9c) miembros de soporte y distribución de flujo, cuyo tercer miembro (9b) de soporte y distribución de flujo está configurado para proporcionar una 40 resistencia de flujo mínima contra el primer flujo de aire (B), al tiempo que induce una turbulencia para impedir la formación del flujo laminar entre los conductos (2). 7.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende una pluralidad de conductos (102) cada uno de los cuales comprende una parte de extremidad (102b), que se extiende a través del espacio de entrada, entre el primer miembro (109a) de soporte y distribución de flujo y una pared de extremidad (103b) de la cámara central (101), 45 cuya parte de extremidad está estrechándose hacía la pared de extremidad de tal modo que al menos se forme un paso recto libre (120) para el gas entre las partes de extremidad de los conductos, esencialmente perpendicular al sentido longitudinal de las partes de extremidad. 8.- Un dispositivo según la reivindicación 7, en el que el área en sección transversal de las partes de extremidad (102b) es esencialmente constante a toda longitud de la parte de extremidad. 9.- Un dispositivo según la reivindicación 8, en el que el área en sección transversal de la parte de extremidad (102b) es 50 esencialmente igual al área en sección transversal del resto del conducto (102). 10.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en el que las partes de extremidad (102b están formadas de boquillas separadas. 8 E04775502 22-11-2011   11.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende un espacio de salida para el flujo de gas (B), cuyos espacio de salida está dispuesto en la cámara central (1, 101), entre la salida (8, 108) y el segundo miembro (9c, 109c) de soporte y distribución de flujo y por medios para una distribución uniforme del gas dentro del espacio de salida para proporcionar un primer flujo de gas (B) generalmente paralelo y uniforme dentro de la cámara entre dichos primer (9a, 109a) y segundo (9c, 109c) miembros de soporte y distribución de flujo. 12.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que una hélice de alambre (2c) está dispuesta en el interior de la parte del conductor para inducir turbulencia al segundo flujo de gas (A) dentro del conducto (2). 13.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en el que una hélice de alambre está dispuesta en el exterior de la pared del conducto para inducir turbulencia al primer flujo de gas (B) en la cámara (1) en la proximidad de la pared del conducto. 14.- Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que el material de la pared del conducto presenta irregularidades en la superficie de pared del conducto para inducir turbulencias en el flujo de gas (A, B) en proximidad a la pared del conducto, en el interior y/o exterior de la pared del conducto. 15.- Una disposición estacionaria para tratamiento de aire que comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 y un aparato de refrigeración. 16.- Una disposición móvil para tratamiento de aire que comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 y un aparato de refrigeración. 17.- Una disposición estacionaria para tratamiento de aire que comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 y un intercambiador de calor. 18.- Una disposición móvil para tratamiento de aire que comprende un dispositivo según de las reivindicaciones 1-14 y un 20 intercambiador de calor. 9 E04775502 22-11-2011   E04775502 22-11-2011   11 E04775502 22-11-2011   12 E04775502 22-11-2011   13 E04775502 22-11-2011   14 E04775502 22-11-2011   E04775502 22-11-2011   16 E04775502 22-11-2011   17 E04775502 22-11-2011   18 E04775502 22-11-2011   19 E04775502 22-11-2011