Sistema de acondicionamiento de aire.

Sistema de acondicionamiento de aire que comprende:

una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador exterior de calor;

una unidad interior (5; 10) instalada en un techo, que tiene un intercambiador interior (5a; 100) de calor con unespacio en el mismo en comunicación con una sala, un ventilador (5b; 200) en el espacio para extraer aire ydescargar a través del intercambiador interior (5a; 100) de calor, y un conducto (5c; 300) de guía de ventilación enuna cara inferior del intercambiador interior (5a; 100) de calor que tiene un tabique (316) para separar aire externosuministrado desde un exterior de la sala, y aire de la sala, con el fin de guiar el aire externo a la sala a través delventilador (5b; 200), y el aire de la sala al exterior de la sala;

un conducto (3; 20) de suministro de aire y un conducto (4; 30) de descarga de aire que presentan, cada uno deellos, un extremo conectado al conducto (5c; 300) de guía de ventilación para guiar el aire externo a la sala, y elaire de la sala al exterior de la misma, respectivamente; y

un intercambiador (6; 40) de precalentamiento proporcionado en medio del conducto (3; 20) de suministro de aire yel conducto (4; 30) de descarga de aire, para el intercambio indirecto de calor del aire externo y el aire de la salaque pasan a través del conducto (3; 20) de suministro de aire y el conducto (4; 30) de descarga de aire,en donde el conducto (5c; 300) de guía de ventilación incluye:

una primera galería de flujo en comunicación con el espacio, la sala, y el conducto (3; 20) de suministro de aire,para guiar el aire de la sala y el aire externo al ventilador (5b; 200);

una pluralidad de segundas galerías de flujo para guiar el aire que pasa a través del ventilador (5b; 200) y elintercambiador interior (5a; 100) de calor a la sala; y

una tercera galería de flujo separada de la primera galería de flujo por el tabique (316) para guiar el aire de la salaal conducto (4; 30) de descarga de aire;

en donde la pluralidad de segundas galerías de flujo está situada en torno a la primera galería de flujo y la terceragalería de flujo.

Sistema de acondicionamiento de aire La presente invención se refiere a sistemas de acondicionamiento de aire, y más particularmente, a un sistema de acondicionamiento de aire, en el cual una unidad interior instalada en un techo, y un conducto para ventilación se combinan en una unidad compacta.

El acondicionador de aire es un aparato para refrigerar o calentar una sala mediante el uso de una propiedad del refrigerante, en la cual el refrigerante descarga o absorbe calor hacia/desde un entorno cuando el mismo experimenta un cambio de fase.

En general, el acondicionador de aire está provisto de una unidad interior y una unidad exterior, en donde al acondicionador de aire que tiene la unidad interior y la unidad exterior combinadas en una unidad se le denomina acondicionador de aire de tipo unitario, y al acondicionador de aire que tiene la unidad interior y la unidad exterior fabricadas individualmente se le denomina acondicionador de aire de tipo dividido.

Como ejemplo típico del acondicionador de aire de tipo unitario, existe un acondicionador de aire de tipo de ventana, y como acondicionadores de aire de tipo dividido, existen un acondicionador de aire de tipo de techo, un acondicionador de aire de tipo montado en la pared, y un acondicionador de aire de suelo. En el caso del acondicionador de aire de techo, la unidad interior se instala en el techo, en el caso del tipo montado en la pared, la unidad interior se monta en una pared, y en el caso del acondicionador de aire de suelo, la unidad interior se asienta en el suelo de una sala.

En general, el acondicionador de aire incluye un compresor, un condensador, un dispositivo de expansión, y un evaporador. El compresor comprime refrigerante gaseoso de baja temperatura/baja presión en refrigerante de alta temperatura/alta presión, y hace que el refrigerante pase a través de diferentes unidades. El condensador condensa el refrigerante gaseoso del compresor en un refrigerante líquido. En este caso, a medida que el refrigerante descarga calor cuando el refrigerante se condensa, el condensador descarga calor a un entorno. A medida que el calor es descargado desde el condensador a la sala, esta última se puede calentar.

En general, como dispositivo de expansión, que expande el refrigerante condensado mediante descompresión, se usan tubos capilares. El evaporador vaporiza el refrigerante expandido, cuando el refrigerante absorbe calor para enfriar el aire en torno al evaporador. Cuando se descarga a la sala dicho aire enfriado, la sala se puede enfriar.

Mientras tanto, para reducir las pérdidas de calor durante el uso del acondicionador de aire, la sala se cierra. El aire de una sala cerrada de este tipo se contamina gradualmente a medida que pasa el tiempo. Por ejemplo, la respiración de personas en la sala hace que el contenido de dióxido de carbono del aire de la misma sea superior, y existe mucho polvo circulando en el aire seco. Por lo tanto, después de usar el acondicionador de aire durante un periodo de tiempo, se requiere suministrar aire externo fresco a la sala. Para esto se usa el propio dispositivo de ventilación.

La mayoría de dispositivos de ventilación conocidos de la técnica relacionada utiliza un sistema en el cual el aire de la sala únicamente se descarga al exterior de la misma de manera forzada mediante el uso de un ventilador. En este caso, se requiere dejar la ventana abierta para su ventilación. No obstante, cuando el aire de la sala se descarga únicamente mediante un ventilador de manera forzada, se descarga al exterior directamente aire frío o caliente, y en la sala se introduce aire externo a través de una puerta o ventana abierta, directamente. Por consiguiente, se produce una gran pérdida de calor en la ventilación, lo cual requiere, no solamente mucha energía, sino también un periodo de tiempo prolongado para refrigerar o calentar la sala nuevamente.

Por otra parte, la introducción repentina de aire caliente o frío desde el exterior al interior de la sala provoca un cambio repentino de temperatura de la sala, de tal modo que las personas en el interior de la sala tienen una sensación desagradable. Por otra parte, la abertura de una puerta o ventana, sin duda necesaria, cuando el dispositivo de ventilación que descarga aire de la sala al exterior de la misma está en funcionamiento, provoca incomodidad.

El documento JP 07 071789 da a conocer un sistema de acondicionamiento de aire que tiene una unidad exterior con un compresor y un intercambiador de calor exterior y que tiene una unidad interior instalada en un techo y que comprende un intercambiador de calor interior.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a un sistema de acondicionamiento de aire que sustancialmente elude uno o más de los problemas debidos a limitaciones y desventajas de la técnica relacionada.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema mejorado de acondicionamiento de aire que se puede instalar más fácilmente como conducto para guiar aire ventilado y una unidad interior combinada en una unidad compacta.

En la descripción que se ofrece a continuación se expondrán características y ventajas adicionales de la invención, y las mismas resultarán evidentes en parte para aquellos con conocimientos habituales en la técnica al examinar la exposición siguiente o se puede tener conocimiento de ellas al llevar a la práctica la invención. Los objetivos y otras ventajas de la invención se realizarán y lograrán por medio de la estructura señalada particularmente en la descripción redactada y las reivindicaciones de la misma así como los dibujos adjuntos.

Para lograr estos objetivos y otras ventajas y, de acuerdo con la finalidad de la presente invención, según se materializa y describe ampliamente en la presente, el sistema de acondicionamiento de aire incluye las características según la reivindicación 1.

La unidad exterior incluye un compresor y un intercambiador de calor exterior, y la unidad interior incluye un intercambiador de calor interior, un ventilador, y el conducto de guía de ventilación. El intercambiador de calor interior tiene un espacio en el mismo en comunicación con una sala, el ventilador proporcionado en el espacio extrae aire y descarga a través del intercambiador de calor interior. El conducto de guía de ventilación en una cara inferior del intercambiador de calor interior tiene un tabique para separar aire externo suministrado desde el exterior de la sala, y aire de la sala, con el fin de guiar el aire externo hacia la sala a través del ventilador, y el aire de la sala al exterior de la misma.

El conducto de suministro de aire y el conducto de descarga de aire tienen un extremo conectado al conducto de guía de ventilación para guiar el aire externo hacia la sala, y el aire de la sala al exterior de la misma, respectivamente. El intercambiador de precalentamiento se proporciona en medio del conducto de suministro de aire y el conducto de descarga de aire, para el intercambio de calor indirecto del aire externo y el aire de la sala que pasan a través del conducto de suministro de aire y el conducto de descarga de aire.

El ventilador incluye un ventilador centrífugo que extrae aire desde debajo y lo descarga en una dirección radial a medida que el ventilador gira.

El conducto de guía de ventilación incluye una primera galería de flujo en comunicación con el espacio, la sala, y el conducto de suministro de aire, para guiar el aire de la sala y el aire externo hacia el ventilador, por lo menos una o más de una segunda galería de flujo para guiar el aire que pasa a través del ventilador y el intercambiador de calor interior hacia la sala, y una tercera galería de flujo para guiar el aire de la sala hacia el conducto de descarga de aire.

El conducto de guía de ventilación incluye un cuerpo de conducto en una cara inferior del intercambiador de calor interior, y un panel fijado a una cara inferior del cuerpo de conducto.

El cuerpo de conducto incluye un primer orificio que pasa en una dirección de arriba/abajo para formar una parte de la primera galería de flujo en comunicación con el conducto de suministro de aire, un tercer orificio que pasa en la dirección de arriba/abajo para formar una parte de la tercera galería de flujo, en comunicación con el conducto de descarga de aire, y que se hace independiente con respecto al primer orificio por medio del tabique, y un segundo orificio que pasa en la dirección de arriba/abajo para formar una parte de la segunda galería de flujo.

1. Sistema de acondicionamiento de aire que comprende:

una unidad exterior que tiene un compresor y un intercambiador exterior de calor;

una unidad interior (5; 10) instalada en un techo, que tiene un intercambiador interior (5a; 100) de calor con un espacio en el mismo en comunicación con una sala, un ventilador (5b; 200) en el espacio para extraer aire y descargar a través del intercambiador interior (5a; 100) de calor, y un conducto (5c; 300) de guía de ventilación en una cara inferior del intercambiador interior (5a; 100) de calor que tiene un tabique (316) para separar aire externo suministrado desde un exterior de la sala, y aire de la sala, con el fin de guiar el aire externo a la sala a través del ventilador (5b; 200) , y el aire de la sala al exterior de la sala;

un conducto (3; 20) de suministro de aire y un conducto (4; 30) de descarga de aire que presentan, cada uno de ellos, un extremo conectado al conducto (5c; 300) de guía de ventilación para guiar el aire externo a la sala, y el aire de la sala al exterior de la misma, respectivamente; y un intercambiador (6; 40) de precalentamiento proporcionado en medio del conducto (3; 20) de suministro de aire y el conducto (4; 30) de descarga de aire, para el intercambio indirecto de calor del aire externo y el aire de la sala que pasan a través del conducto (3; 20) de suministro de aire y el conducto (4; 30) de descarga de aire, en donde el conducto (5c; 300) de guía de ventilación incluye:

una primera galería de flujo en comunicación con el espacio, la sala, y el conducto (3; 20) de suministro de aire, para guiar el aire de la sala y el aire externo al ventilador (5b; 200) ;

una pluralidad de segundas galerías de flujo para guiar el aire que pasa a través del ventilador (5b; 200) y el intercambiador interior (5a; 100) de calor a la sala; y una tercera galería de flujo separada de la primera galería de flujo por el tabique (316) para guiar el aire de la sala al conducto (4; 30) de descarga de aire;

en donde la pluralidad de segundas galerías de flujo está situada en torno a la primera galería de flujo y la tercera galería de flujo.

2. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 1, en el que el ventilador (5b; 200) incluye un ventilador centrífugo que extrae aire desde debajo y descarga en una dirección radial a medida que el ventilador (5b; 200) gira.

3. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 1 ó 2, en el que el conducto (5c; 300) de guía de ventilación incluye:

un cuerpo (310) de conducto en una cara inferior del intercambiador interior (5a; 100) de calor; y un panel (340) fijado a una cara inferior del cuerpo (310) de conducto.

4. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 3, en el que el cuerpo (310) de conducto incluye:

un primer orificio (311) que pasa en una dirección de arriba/abajo para formar una parte de la primera galería de flujo y en comunicación con el conducto (3; 20) de suministro de aire;

un tercer orificio (313) que pasa en la dirección de arriba/abajo para formar una parte de la tercera galería de flujo, en comunicación con el conducto (4; 30) de descarga de aire, y realizado de modo que es independiente con respecto al primer orificio (311) por medio del tabique (316) ; y un segundo orificio (312) que pasa en la dirección de arriba/abajo para formar una parte de la segunda galería de flujo.

5. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 4, en el que el cuerpo (310) de conducto incluye:

primeros conductos (315) dispuestos de manera que rodean una parte central para formar una cavidad en la parte central que está en comunicación con el espacio y la sala, presentando cada uno de los primeros conductos (315) un interior que forma una parte de la segunda galería de flujo; y el tabique (316) dispuesto para dividir la cavidad en la primera galería de flujo y la tercera galería de flujo.

6. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 5, en el que el tabique (316) tiene dos extremos opuestos conectados a primeros conductos opuestos (315) .

7. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 5 ó 6, en el que el tabique (316) divide la cavidad en dos galerías de flujo que tienen las formas y áreas de sección iguales.

8. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 5 a 7, en el que el cuerpo (310) de conducto incluye además placas (317) de conexión conectadas entre extremos laterales de primeros conductos adyacentes (315) , y el conducto (3; 20) de suministro de aire o el conducto (4; 30) de descarga de aire se conecta a las mismas selectivamente.

9. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 3 a 8, en el que el panel (350) incluye:

una primera apertura (351) constituida para formar partes de la primera y tercera galerías de flujo, respectivamente; y una segunda apertura (352) constituida para formar una parte de la segunda galería de flujo.

10. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 3 a 9, en el que el panel (350) incluye además una malla (355) proporcionada para la primera apertura (351) .

11. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 3 a 10, en el que el panel (350) incluye además una pluralidad de lamas proporcionadas para la segunda apertura (352) con el fin de guiar una dirección de descarga del aire que pasa a través del intercambiador interior (5a; 100) de calor.

12. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el ventilador (5b; 200) se proporciona sobre el primer orificio (311) y el tercer orificio (313) .

13. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el intercambiador interior (5a; 100) de calor permanece sobre el cuerpo (310) de conducto en posiciones entre el primer orificio (311) y el segundo orificio (312) , y el primer orificio (311) y el tercer orificio (313) .

14. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el intercambiador (6; 40) de precalentamiento incluye:

primeras galerías (6b) de guía dispuestas a intervalos regulares para el flujo del aire externo a través de las mismas; y segundas galerías (6c) de guía dispuestas de manera que están en contacto entre las primeras galerías (6b) de guía para el flujo del aire de la sala a través de las mismas.

15. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el intercambiador (6; 40) de precalentamiento incluye:

una pluralidad de placas (6d) dispuestas a intervalos regulares de manera que las primeras galerías (6b) de guía para el flujo del aire externo y las segundas galerías (6c) de guía para el flujo del aire de la sala están formadas en capas; y una pluralidad de guías (6e) de flujo proporcionadas entre las placas (6d) para cada una de las capas en paralelo a direcciones del flujo del aire externo y el aire de la sala respectivamente, presentando cada una de ellas una sección transversal con una pluralidad de pliegues continuos.

16. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 15, en el que el pliegue incluye un pico y una base en contacto con una superficie superior y una superficie inferior de las placas (6d) .

17. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 15 ó 16, en el que las guías (6e) de flujo en cada una de las capas están dispuestas perpendiculares entre sí de tal modo que el aire externo y el aire de la sala fluyen en perpendicular uno con respecto a otro.

18. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 17, que comprende además un ventilador (7; 25) de suministro de aire montado en el conducto (3; 20) de suministro de aire para suministrar el aire externo a la sala.

19. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 18, que comprende además un ventilador (8; 35) de descarga de aire montado en el conducto (4; 30) de descarga de aire para descargar el aire de la sala al exterior de la misma.

20. Sistema de acondicionamiento de aire según una de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el conducto (3; 20) de suministro de aire y el conducto (4; 30) de descarga de aire incluyen por lo menos uno o más de un conducto de ramificación ramificado desde un extremo de los mismos y conectado a la primera galería de flujo y la tercera galería de flujo.