Dispositivo para la humidificación de aire incluyendo un tratamiento previo de filtrado y desinfección del agua de aporte,

aplicable a equipos de refrigeración que condensan agua. La invención comprende un recipiente en el que se lleva a cabo el filtrado mediante la unidad de filtrado (26) y la desinfección por medio del elemento de desinfección (10) del agua de aporte a la sección de humidificación (3) y en el que se dispone de un elemento de humidificación compuesto por un dispositivo de atomización por ultrasonidos (15) encargado de crear las presiones que vaporizan el agua y un conducto (20) de salida del agua vaporizada al exterior. En la realización preferente de la invención ésta se instala en paralelo a una unidad de refrigeración de aire tomando como agua de aporte el agua procedente de la condensación del aire al pasar por la batería de frío de la unidad de refrigeración.

Dispositivo para la humidificación de aire incluyendo un tratamiento previo de filtrado y desinfección del agua de aporte, aplicable a equipos de refrigeración que condensan agua.

Sector de la técnica

La presente invención se encuentra dentro del sector técnico del tratamiento de aire y la climatización, más concretamente dentro de las unidades de acondicionamiento de aire por humidificación de éste.

Estado actual de la técnica

Cada vez más, las sociedades modernas valoran la calidad de vida. Desde el punto de vista de la climatización, tenemos dos factores a considerar: el confort ambiental y la preocupación por preservar el medio ambiente. Ambos, en principio, se podrían considerar antagonistas, es decir, para tener confort se necesita la utilización de energía y para producir ésta hay que "contaminar" de una u otra manera, por tanto, el reto planteado es cómo mantener esta calidad de vida alterando lo menos posible nuestro hábitat natural. En lo que respecta a la calefacción y refrigeración, tenemos que pensar en sistemas innovadores que sean capaces de conseguir el bienestar térmico con el menor consumo de energía posible.

En este sentido, juegan un papel fundamental las opciones de generación con energías renovables, dada su completa inocuidad en la emisión de gases de efecto invernadero. Entrarían a formar parte en este punto sistemas como la calefacción por energía solar, en los que se aprovecha la incidencia del sol para calentar el agua, las estancias bioclimáticas, en las que se estudian tanto las orientaciones como los materiales empleados para reducir las demandas energéticas, etc.

Un método energéticamente eficaz lo encontramos en los sistemas de humidificación de aire, con los cuales se consigue reducir la temperatura del aire aportando humedad a éste, logrando de forma simultanea controlar el nivel de humedad relativa en el ambiente tratado.

Del documento WO 2009/037676 es conocido un sistema para incrementar el rendimiento de las bombas de calor por recogida del agua de condensados procedente de la batería de frío, humidificando el aire de un local que está siendo refrigerado o calefactado, o también enviando el agua fría al foco caliente de la bomba de calor.

El principio de funcionamiento de los humidificadores de aire se basa en la cesión de vapor de agua al aire ambiente con la intención de incrementar la concentración de agua en el mismo, es decir, aumentar su humedad relativa. Actualmente existente diferentes métodos para la cesión del vapor de agua al aire:

En los humidificadores de evaporación se hace pasar una corriente de aire a través de una superficie cargada de humedad. El agua en fase líquida toma la energía necesaria para vaporizarse del propio aire que se humidifica (y enfría) por lo que se denomina humidificación adiabática o a energía constante (aunque no es un proceso puramente adiabático). Como ventajas de este tipo de aparatos se destacan su bajo coste, y su sencillez de operación, además de que durante su funcionamiento no se producen aerosoles. Sus principales inconvenientes se encuentran, por un lado, en la dificultad para controlar el nivel de humedad a la salida, y por otro, en la necesidad de llevar un mantenimiento muy controlado, ya que podrían llegar a producirse hongos sobre las superficies de intercambio.

Los humidificador de atomización o ultrasonidos tienen su principio de funcionamiento en la pulverización del agua en partículas tan pequeñas como sea posible, generando aerosoles, los cuales se emiten a la atmósfera a acondicionar. Como ventajas de este tipo de aparatos se destacan su bajo coste, y su sencillez de operación, además de precisar muy poca energía para funcionar y que, al contar con una mayor superficie de contacto, se incrementa notablemente la eficacia en el funcionamiento. Sin embargo, con este método si que se producen aerosoles, por lo que si el agua de aporte no se ha tratado convenientemente puede no ser el método más recomendado por razones sanitarias.

Por último, los humidificadores de vapor se valen de una fuente calorífica que evaporiza el agua, consiguiendo que ésta llegue hasta el aire a tratar. Aunque resultan ser sistemas muy costosos y con grandes necesidades energéticas, son altamente precisos y limpios.

Como característica común de todos estos tipos de humidificadores de aire encontramos la necesidad de aporte de agua de forma periódica, bien por reposición manual en el caso de equipos pequeños o, en el caso de humidificadores de mayor tamaño, mediante una toma directamente conectada a la red de suministro. La alta concentración de minerales disueltos en el agua como calcio y magnesio, así como el contenido de cloro, pueden provocar importantes problemas en el funcionamiento de los aparatos de humidificación convencionales. En este sentido, el cloro arrastrado en el vapor de agua que humidifica el ambiente puede, en ocasiones, provocar trastornos en la salud de las persona. Asimismo, los minerales que se depositan en el fondo del humidificador aumentan su concentración con cada reposición de agua, lo que obliga, para compensar el contenido de minerales a incrementar notablemente el consumo de agua hasta dejar inservible el equipo.

El inconveniente de las sustancias disueltas en el agua de aporte se ve agravado en el caso de territorios con suministros de agua precarios, donde ésta puede arrastrar contaminantes altamente perjudiciales para la salud de las personas, como puede ser el caso de zonas con pobreza extrema donde el acceso a fuentes de agua potable no suele resultar viable.

Una solución óptima de humidificador se plantea en el documento WO 2009/037676, el cual describe un sistema de humidificación contando con el agua de condensados de una bomba de calor como agua de aporte. No obstante, no se tiene en cuenta la necesidad de filtrar y desinfectar el agua en un estado previo a la humidificación del aire, por lo cual se siguen encontrando inconvenientes a la solución aportada.

Un objeto de la invención consiste en prever un humidificador que no tenga los inconvenientes citados anteriormente, cuyo dispositivo de humidificación del agua sea ligero y que requiera poco espacio y que sobre todo ayude al ahorro de energía de los sistemas de acondicionamiento de aire. Son muchas las ventajas que pueden existir en la incorporación de un humidificador a un sistema de refrigeración o aire acondicionado, pero la más importante pasa por el aprovechamiento del agua de condensación como agua de aporte al humidificador. De esta manera se consigue que la potencia consumida en la condensación del aire que pasa por la batería, y que no resulta útil para enfriar la estancia, retorne al ambiente en forma de vapor de agua para humidificar éste y enfriarlo. De esta manera la potencia útil total es mayor y la eficiencia del equipo también, lo que se traduce en ahorro de energía.

Además, se tiene en cuenta la necesidad de higienizar el agua de aporte, por lo que se planea la incorporación de un sistema previo de filtrado y desinfección del agua.

Los humidificadores descritos en las reivindicaciones adjuntas cumplen los objetos citados anteriormente.

Descripción de la invención

La presente invención describe un sistema de humidificación de aire, de los tipos descritos en el apartado anterior, utilizado para la climatización de locales.

Los objetivos y ventajas de la invención se expondrán en parte en la descripción siguiente y, en parte, serán evidentes por la descripción o se pueden deducir de la puesta en práctica de la invención. Los objetivos y ventajas de la invención se pueden realizar y conseguir por medio de las puntualizaciones y combinaciones especialmente señaladas en las reivindicaciones anexas.

El objetivo principal de la invención consiste en proporcionar un dispositivo humidificador para controlar la humedad relativa de los locales.

El dispositivo humidificador de la invención comprende un recipiente compartimentado, separando; primero una sección de filtrado, para la toma de agua al dispositivo de la invención y filtrado de la misma, después una sección intermedia para la desinfección del agua de aporte al humidificador y por último una sección de humidificación.

El objetivo de la invención se consigue haciendo pasar una corriente de aire seco que procede del local, a través de una zona de mezcla caracterizada por su alta carga de humedad, pudiendo...

1. Un dispositivo de humidificación de aire (6) caracterizado porque comprende; una sección de filtrado del agua de aporte (5), una sección de desinfección del agua de aporte (4) y una sección de humidificación por atomización (3).

2. El dispositivo de humidificación según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección de filtrado (5) comprende un depósito (1) con una abertura (18) para el aporte de agua, una unidad de filtrado (26), una toma de aspiración de agua filtrada (16) y una canalización (7) en su parte inferior por la que transcurre el agua filtrada hasta la sección de desinfección (4), una abertura de desbordamiento (17) y un sistema de mantenimiento y cambio de la unidad de filtrado (26) que incluye una abertura (28) en la parte superior de la sección de filtrado (5), con una tapa (2) que cubre la abertura en momentos de funcionamiento.

3. El dispositivo de humidificación según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la sección de desinfección (4) comprende un depósito (22), con un recubrimiento interior (23) opaco y reflectante a la luz ultravioleta, una abertura (8) en su parte anterior por donde entra el agua procedente de la sección de filtrado (5), un recipiente (29) donde se deposita el agua expuesta a la radicación ultravioleta emitida por el elemento de desinfección (10) alojado en su parte superior.

4. El dispositivo de humidificación según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la sección de humidificación (3) comprende una abertura (27) en su parte inicial que comunica la sección de humidificación (3) y la sección de desinfección (4), un recipiente (21) donde se aloja el agua una vez desinfectada, una abertura (19) de entrada de aire en la parte superior, un dispositivo de atomización por ultrasonidos (15) alojado en la base de la sección de humidificación (3), un conducto (20) de salida del agua vaporizada al exterior, una abertura en su base (24) regulada por una válvula (25) para el vaciado y una abertura (9) de desbordamiento.

5. El dispositivo de humidificación de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de desinfección (10) comprende un conjunto de led's convenientemente fijados y con emisión de luz ultravioleta con longitudes de onda comprendidas entre 255 y 400 nm.

6. El dispositivo de humidificación de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque funcionando en paralelo a un equipo de refrigeración y tomando como agua de aporte el agua de condensados de la batería de frío (30) se consigue convertir en potencia sensible la potencia latente de condensación, pasando a ser potencia útil y, por lo tanto, aumentar el rendimiento del conjunto y reducir su consumo, a la vez que se evita la sequedad del ambiente acondiciona- do.