ES2271073T3 - Acondicionador de aire provisto de un dispositivo de aporte de oxigeno. - Google Patents
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Abstract
Un acondicionador de aire que comprende: una unidad exterior (200) que tiene un intercambiador de calor exterior para la realización del intercambio de calor entre un medio intercambiador de calor y el aire del exterior; una unidad interior (100) que tiene un intercambiador de calor interior para la realización del intercambio de calor entre el espacio interior y el medio intercambiador de calor; y un dispositivo de suministro de aire enriquecido con oxígeno que incluye un compresor (310) para el suministro del aire comprimido, un separador de aire enriquecido con oxígeno (320) para la separación del aire comprimido en aire enriquecido con oxígeno y aire enriquecido con nitrógeno; y un tubo de suministro (304) para el suministro del aire enriquecido con oxígeno procedente del separador de aire enriquecido con oxígeno (320) a la unidad interior (100), donde el separador de aire enriquecido con oxígeno (320) incluye: un cuerpo principal (110); una conexión de salida de aire enriquecido con oxígeno (116) que evacúa el aire enriquecido con oxígeno a través del tubo de suministro; una conexión de salida de aire enriquecido con nitrógeno (117) para la evacuación de aire enriquecido con nitrógeno al exterior; caracterizándose el acondicionador de aire porque el separador de aire enriquecido con oxígeno (320) incluye además: membranas separadoras (120) para la separación de aire comprimido, en aire enriquecido con oxígeno y en aire enriquecido con nitrógeno, en el que el interior del cuerpo principal (110) está dividido en un primer espacio (111a) comunicado con la conexión de aire enriquecido con nitrógeno (117) y un segundo espacio (111b) comunicado con la conexión de aire enriquecido con oxígeno (116); una unidad de mantenimiento de la presión (130 ó 130¿) para el mantenimiento de la diferencia de presión entre el primer espacio y el segundo (111a, 111b) por encima de un nivel predeterminado elevando la presión del primer espacio (111a).
Description
Acondicionador de aire provisto de un
dispositivo de aporte de oxígeno.
La presente invención se refiere a un
acondicionador de aire y en particular, a un acondicionador de aire
que tiene un dispositivo enriquecedor de oxígeno capaz de
suministrar aire enriquecido con oxígeno a interiores.
A medida que se extiende el uso de los
acondicionadores de aire, se realizan muchas actividades en espacios
interiores cerrados. Sin embargo, cuando el espacio interior se
mantiene cerrado durante largo tiempo se puede originar una
variedad de efectos colaterales como por ejemplo, dificultad de
respiración, mareo, debilitación de la memoria, etc.
En un esfuerzo para resolver estos problemas se
han desarrollado sistemas separadores de aire enriquecido con
oxígeno, capaces de suministrar oxígeno a interiores.
Por ejemplo la patente de Estados Unidos número
4,896,514 da a conocer un aparato acondicionador de aire que
incluye un dispositivo aumentador de la proporción de oxígeno que
tiene un mecanismo para aumentar esta proporción. El mecanismo para
aumentar la proporción de oxígeno incluye un material absorbente
para absorber nitrógeno del aire y generar un aire con una
proporción de oxígeno aumentada. Además la publicación japonesa
número 03-217732 da a conocer un acondicionador de
aire equipado con un dispositivo enriquecedor de oxígeno. El
dispositivo enriquecedor de oxígeno incluye un módulo con película
de separación, una bomba de vacío y un tubo de suministro de aire
enriquecido con oxígeno. Adicionalmente el documento GB 2122103 da a
conocer un aparato para suministrar aire enriquecido con oxígeno.
El aparato utiliza membranas de enriquecimiento de oxígeno
fabricadas utilizando polimerización por plasma para formar
películas delgadas de polímeros complejos en la superficie exterior
de membranas de soporte porosas.
En general los sistemas de separación de aire
enriquecido con oxígeno utilizan membranas que tienen una
permeabilidad selectiva para el oxígeno. La Fig. 1 muestra un
separador de aire enriquecido con oxígeno convencional.
Como se muestra en la Fig. 1, el separador de
aire enriquecido con oxígeno incluye un cuerpo hueco principal 10 y
una pluralidad de membranas de separación cilíndricas 20 instaladas
dentro del cuerpo 10. El interior del cuerpo principal 10 está
dividido por las membranas de separación en dos espacios 11a y 11b.
El aire introducido en el primer espacio 11a atraviesa las
membranas de separación 20 y pasa al segundo espacio 11b debido a la
diferencia de presión entre el primer espacio 11a y el segundo 11b.
El aire transferido al segundo espacio 11b tiene una concentración
de oxígeno mayor en un intervalo entre 30% y 45% (a continuación
llamado aire enriquecido con oxígeno) debido a que las membranas de
separación tienen una gran permeabilidad selectiva para el oxígeno.
Mientras tanto el aire que queda en el espacio 11a (llamado aire
enriquecido con nitrógeno porque la concentración de nitrógeno de
este aire es comparativamente alta) se evacúa a través de una
conexión de salida de aire enriquecido con nitrógeno 17 dispuesto en
un lado del cuerpo principal 10.
Sin embargo este separador de aire enriquecido
con oxígeno tiene la desventaja de que genera mucho ruido cuando se
evacúa el aire enriquecido con nitrógeno, es decir el aire restante
cuando se separa el oxígeno. La causa parece ser el que la salida de
aire enriquecido de nitrógeno es simplemente el extremo abierto de
un tubo.
Además, puesto que la permeabilidad selectiva al
oxígeno de las membranas separadoras es sensible a las variaciones
de temperatura y se deteriora durante el invierno cuando las
temperaturas son bajas, la eficiencia del separador de aire
enriquecido con oxígeno se reduce mucho durante el invierno.
Por lo tanto, es un objeto de la presente
invención proporcionar un separador de aire enriquecido con oxígeno
capaz de mantener una diferencia de presión elevada entre un primer
espacio y un segundo espacio.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un separador de aire enriquecido con oxígeno que tiene
membranas separadoras capaces de mostrar una elevada permeabilidad
selectiva al oxígeno con independencia de la temperatura
exterior.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona un acondicionador de aire que comprende
una unidad exterior que tiene un intercambiador de calor exterior
para la realización del intercambio de calor entre un medio
intercambiador de calor y el aire del exterior; una unidad interior
que tiene un intercambiador de calor interior para realizar el
intercambio de calor entre el espacio interior y el medio
intercambiador de calor; y un dispositivo suministrador de aire
enriquecido con oxígeno que incluye un compresor de aire para el
suministro de aire comprimido, un separador de aire enriquecido con
oxígeno para la separación de aire comprimido en aire enriquecido
con oxígeno y en aire enriquecido con nitrógeno, y un tubo para el
suministro de aire enriquecido de oxígeno procedente del separador
de aire enriquecido con oxígeno a la unidad interior, donde el
separador de aire enriquecido con oxígeno incluye un cuerpo
principal; una conexión de salida de aire enriquecido con oxígeno
que evacúa aire enriquecido con oxígeno a través del tubo de
suministro; una conexión de salida de aire enriquecido con
nitrógeno para la evacuación de aire enriquecido con nitrógeno al
exterior; membranas separadoras para la separación de aire
comprimido en aire enriquecido con oxígeno y aire enriquecido con
nitrógeno, donde el interior del cuerpo principal está dividido en
un primer espacio comunicado con la salida de aire enriquecido con
oxígeno; y una unidad de mantenimiento de la presión para el
mantenimiento de la diferencia de presión entre el primero y el
segundo espacio por encima de un valor predeterminado.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporciona un acondicionador de aire que comprende
una unidad exterior que tiene un intercambiador de calor exterior
para la realización del intercambio de calor entre un medio
intercambiador de calor y el aire del exterior; una unidad interior
que tiene un intercambiador de calor interior para la realización
del intercambio de calor entre el espacio interior y el medio
intercambiador de calor; y un dispositivo suministrador de aire
enriquecido en oxígeno que incluye un compresor de aire para
suministro de aire comprimido; un separador de aire enriquecido con
oxígeno para la separación de aire comprimido en aire enriquecido
con oxígeno y aire enriquecido con nitrógeno; y un tubo de
suministro para el suministro de aire enriquecido con oxígeno
procedente del separador de aire enriquecido con oxígeno a la unidad
interior, donde el separador de aire enriquecido con oxígeno
incluye un cuerpo principal; una conexión de salida de aire
enriquecido con oxígeno conectada a la unidad interior a través de
un tubo de suministro; una conexión de salida del aire enriquecido
con nitrógeno para la evacuación de aire enriquecido con nitrógeno
al exterior; y membranas separadoras para la separación de aire
comprimido en aire enriquecido con oxígeno y aire enriquecido con
nitrógeno, donde el interior del cuerpo principal está dividido en
un primer espacio comunicado con la conexión de aire enriquecido
con nitrógeno y un segundo espacio comunicado con la conexión de
aire enriquecido con oxígeno; y un medio calefactor para el
calentamiento de las membranas separadoras a una temperatura
predeterminada con el fin de mejorar la permeabilidad selectiva del
oxígeno de las membranas separadoras.
El objeto anterior y otros objetos y
características de la presente invención serán más evidentes a
partir de la siguiente descripción de realizaciones preferidas que
se presentan conjuntamente con los dibujos que acompañan, en los
cuales:
La Fig. 1 presenta una vista en sección de
un acondicionador de aire convencional,
la Fig. 2 presenta una vista en perspectiva
de un acondicionador de aire según la presente invención,
la Fig. 3 es una vista esquemática de un
suministrador de aire enriquecido con oxígeno según una primera
realización de la presente invención;
la Fig. 4 es una vista lateral en sección
de un suministrador de aire enriquecido con oxígeno según la primera
realización de la presente invención,
la Fig. 5 ofrece una vista lateral en
sección de un suministrador de aire enriquecido con oxígeno según
una segunda realización de la presente invención, y
la Fig. 6 ilustra un separador de aire
enriquecido con oxígeno según una tercera realización de la presente
invención.
Refiriéndonos a la Fig. 2, en ésta se presenta
un acondicionador de aire según la presente invención. El
acondicionador de aire incluye una unidad de interior 100, una
unidad de exterior 200 y un suministrador de aire enriquecido con
oxígeno.
La Fig. 3 es un dibujo esquemático del
suministrador de aire enriquecido con oxígeno mostrado en la Fig.
2.
Refiriéndonos a las Figs. 2 y 3, el
suministrador de aire enriquecido con oxígeno incluye un compresor
de aire 310, un separador de aire enriquecido con oxígeno 320, un
primer y un segundo conjunto de filtro 330 y 340, un silenciador
350, un sensor de oxígeno 360 y una unidad de control (no
mostrada).
El compresor de aire 310 está instalado en un
lado de la unidad de exterior 200 para comprimir el aire introducido
desde el exterior.
El separador de aire enriquecido con oxígeno 320
tiene una conexión de entrada, dos conexiones de salida y membranas
separadoras instaladas en su interior. La conexión de entrada del
separador de aire enriquecido con oxígeno 320 está comunicada con
el compresor 310. Una de las dos conexiones de salida del separador
de aire enriquecido con oxígeno 320 es una conexión de salida para
el aire enriquecido con nitrógeno 326 y la otra es una conexión de
salida para el aire enriquecido con oxígeno, donde la conexión de
salida para el aire enriquecido con nitrógeno está comunicada con
el entorno exterior mientras que la conexión de salida para el aire
enriquecido con oxígeno está comunicada con el espacio interior a
través de un tubo de introducción de aire enriquecido con oxígeno
304. Además las membranas separadoras tienen una elevada
permeabilidad selectiva al oxígeno y están hechas preferentemente
de poliimida. Sin embargo se debe tener en cuenta que el material de
los elementos de la membrana separadora no está limitado a la
poliimida, pudiendo ser cualquier material que tenga una
permeabilidad selectiva al oxígeno, por ejemplo, triacetato,
policulfona, poliolefina y similares.
Los conjuntos de filtrado primero y segundo 330
y 340, están instalados en los tubos de conexión 302 entre el
compresor 310 y el separador de aire enriquecido con oxígeno 320,
con el fin de eliminar impurezas en el aire proporcionado por el
compresor 310. El primer conjunto de filtrado 330 elimina del aire
proporcionado por el compresor 310 la oscilación de presión, y el
segundo conjunto de filtrado 340 elimina el agua condensada del
compresor de aire y descarga el agua condensada a través de una
válvula 342 instalada en el mismo.
El silenciador 350 tiene una pluralidad de
materiales reductores de ruido apilados en su interior y se
encuentra instalado cerca de la unidad de succión del compresor de
aire 310 con el fin de reducir el ruido generado cuando el aire
exterior se introduce en el compresor de aire 310. Preferentemente
el silenciador 350 tiene también la función de eliminar impurezas
del aire.
El sensor de oxígeno 360 instalado en un lado de
la unidad de interior detecta la concentración de oxígeno en el
aire del recinto interior y proporciona una señal de concentración
de oxígeno evaluada en la sección de control.
La sección de control controla el funcionamiento
del suministrador de aire enriquecido con oxígeno conectando y
desconectando el compresor de aire 310 en función de la
concentración de oxígeno proporcionada por el sensor de oxígeno
360, para de este modo permitir que el ambiente del recinto interior
se mantenga en condiciones óptimas. Simultáneamente la sección de
control controla también el funcionamiento en conjunto de las
unidades de interior y de exterior del acondicionador de aire.
Así mismo, se puede utilizar un sensor de
dióxido de carbono en lugar o conjuntamente con el sensor de oxígeno
360. Además, en función del ambiente, se pueden utilizar
independientemente del sensor de oxígeno, sensores de CO, NO_{x}
o de SO_{X}. Adicionalmente, puede utilizarse también un
temporizador junto con estos sensores, de modo que la sección de
control haga funcionar el compresor durante un intervalo de tiempo
ajustado por el usuario.
El funcionamiento del suministrador de aire
enriquecido con oxígeno se inicia al seleccionar el modo de
funcionamiento manual. Por otra parte, en el modo de funcionamiento
automático, la sección de control inicia el funcionamiento del
suministrador de aire enriquecido con oxígeno cuando la
concentración de oxígeno en el espacio interior detectado por el
sensor 360 alcanza un valor por debajo de un nivel
predeterminado.
El suministro de aire enriquecido con oxígeno se
inicia con el funcionamiento del compresor de aire 310. El aire del
exterior se introduce en el compresor 310 donde se comprime después
de pasar por el silenciador 350. El ruido generado al introducir el
aire en el compresor 310 se reduce en gran medida cuando el aire
pasa a través de los materiales reductores de ruido dispuestos en el
silenciador 350. Además, cuando el aire pasa por el silenciador 350
se eliminan las impurezas contenidas en él. El aire libre de
impurezas se comprime en el compresor 310 a alta presión y elevada
temperatura. A continuación el aire comprimido se introduce a
través del tubo de conexión 302 en el separador de aire enriquecido
con oxígeno 320. Cuando el aire comprimido circula por el tubo de
conexión 302, los conjuntos de filtrado primero y segundo 330 y 340
instalados entre el compresor 310 y el separador de aire
enriquecido con oxígeno 320, eliminan del aire comprimido las
impurezas y el agua condensada.
Utilizando membranas separadoras de
permeabilidad selectiva al oxígeno instaladas en su interior, el
separador de aire enriquecido con oxígeno 320 separa el aire que se
le introduce en aire enriquecido con oxígeno que tiene una
concentración de oxígeno mayor que el aire común y en aire
enriquecido con nitrógeno que tiene una concentración de nitrógeno
mayor que el aire común. La concentración de oxígeno del aire
enriquecido con oxígeno oscila entre el 30% y el 45%. Sin embargo
la concentración de oxígeno del aire enriquecido con oxígeno se
puede incrementar hasta el 50%, cambiando la presión o la velocidad
del flujo del aire comprimido que se introduce en el separador de
aire enriquecido con oxígeno 320 o instalando dos o más separadores
de aire enriquecido con oxígeno en serie.
El aire enriquecido con oxígeno separado se
introduce en la unidad interior 100 del acondicionador de aire a
través de un tubo de introducción de aire enriquecido con oxígeno
304 conectado a una conexión de salida de aire enriquecido con
oxígeno y se descarga en el espacio interior a través de una
conexión de descarga de aire enriquecido con oxígeno 305 dispuesta
en el extremo de un tubo de introducción de aire enriquecido con
oxígeno 304. Por otra parte, el aire enriquecido con nitrógeno
separado se evacúa al exterior a través de la conexión de salida de
aire enriquecido con nitrógeno 326.
Cuando se suministra aire enriquecido con
oxígeno al espacio interior de manera continuada de tal modo que el
sensor 360 detecta que la concentración de oxígeno en el espacio
interior alcanza o excede un nivel predeterminado, por ejemplo
entre un 22% y un 23%, (o cuando el detector de CO_{2} detecta que
la concentración de CO_{2} del aire es por ejemplo un 18% o
menos) o cuando se proporciona una señal de parada de funcionamiento
en el modo de funcionamiento manual, la sección de control corta el
suministro de aire enriquecido con oxígeno haciendo que el compresor
de aire 310 deje de funcionar.
Refiriéndonos a la Fig.4, en ésta se representa
un separador de aire enriquecido con oxígeno de acuerdo con la
primera realización de la presente invención.
El separador de aire enriquecido con oxígeno
incluye un cuerpo principal 110, membranas separadoras 120 y una
unidad de mantenimiento de la presión. El cuerpo principal 110 es un
elemento hueco con forma de cilindro y una pluralidad de membranas
separadoras 120 alojadas dentro del cuerpo principal 110 con un par
de cabezales 112, donde las membranas separadoras son tubos
cilíndricos con dos extremos abiertos. Las membranas separadoras
120 están hechas con materiales que tienen una permeabilidad
selectiva al oxígeno del aire mayor que a cualquier otro componente
del aire, por ejemplo con poliimida. Los cabezales 112 y las
membranas separadoras 120 dividen el interior del cuerpo principal
110 en un primer espacio 111a, comunicado con el interior de las
membranas separadoras 120 y un segundo espacio 111b comunicado con
el exterior de las membranas separadoras 120.
Una conexión de entrada 114 del cuerpo principal
110 y una conexión de salida de aire enriquecido con nitrógeno 117
están comunicadas con el primer espacio 111a y una conexión de
salida de aire enriquecido con oxígeno 116 está comunicada con el
segundo espacio 111b. Aquí la unidad de mantenimiento de la presión
es un tubo estrecho 130 instalado en la conexión de salida de aire
enriquecido con nitrógeno 117 y preferentemente está enrollado
formando una espiral.
Parte del aire comprimido introducido en el
separador de aire enriquecido con oxígeno a través de la conexión
de entrada 114, atraviesa las membranas separadoras 120 y pasa del
primer espacio 111a al segundo espacio 111b y el aire restante se
evacúa a través del tubo estrecho 130 dispuesto en la conexión de
salida de aire enriquecido con nitrógeno 117. La velocidad de
descarga y la presión de descarga del aire enriquecido con
nitrógeno se pueden mantener siempre en un nivel predeterminado
puesto que el tubo estrecho 130 a través del cual se evacúa el aire
enriquecido con nitrógeno tiene una elevada resistencia al
flujo.
De acuerdo con lo anterior, el aire introducido
en el primer espacio 111a no se evacúa al exterior a través de la
conexión de salida de aire enriquecido con nitrógeno 117 a la
elevada velocidad de los casos convencionales, de manera que la
diferencia de presión entre el primer espacio y el segundo 111a y
111b se pueden mantener por encima de un nivel predeterminado y la
eficiencia del proceso de separación de aire enriquecido con oxígeno
puede mejorar mucho. Además, se puede reducir la diferencia de
presión entre el aire enriquecido con nitrógeno evacuado al exterior
a través del tubo estrecho 130 y el aire del exterior, ajustando la
longitud del tubo estrecho 130. De esta forma también se reduce el
ruido provocado cuando se evacúa el aire enriquecido con
nitrógeno.
Refiriéndonos a la Fig. 5, en ésta se muestra un
separador de aire enriquecido con oxígeno de acuerdo con una segunda
realización de la presente invención.
El separador de aire enriquecido con oxígeno de
acuerdo con la segunda realización tiene la misma estructura que la
primera realización que se muestra en la Fig. 2. salvo que el
dispositivo de mantenimiento de la presión del separador de aire
enriquecido con oxígeno de la segunda realización es una válvula
130' en lugar del tubo estrecho 130 de la primera realización.
La válvula 130' controla que la velocidad de
descarga del aire evacuado a través de la conexión de salida de aire
enriquecido con nitrógeno 117 sea pequeña haciendo que se mantenga
constante la sección del conducto del flujo del aire en la conexión
de salida de aire enriquecido con nitrógeno 117. De acuerdo con lo
anterior, se pueden obtener los mismos resultados que en la primera
realización. Además, la velocidad de descarga y la presión de
descarga del aire enriquecido con nitrógeno pueden ajustarse
controlando la abertura de la válvula 130'.
Refiriéndonos a la Fig. 6, ésta presenta un
separador de aire enriquecido con oxígeno de acuerdo con una tercera
realización de la presente invención.
El separador de aire enriquecido con oxígeno
incluye un cuerpo principal 110, membranas separadoras 120 y una
unidad calefactora que tiene un hilo calefactor 132, un interruptor
de potencia (no mostrado), un sensor de temperatura 134 y una
carcasa 136. La unidad calefactora está instalada en el exterior del
cuerpo principal 110 de manera que rodea el cuerpo principal 110. El
hilo calefactor 132 está dispuesto alrededor del cuerpo principal
110 y está conectado a una fuente de alimentación a través de un
interruptor de potencia. Preferentemente, el hilo calefactor 132
está enrollado formando una espiral alrededor de la superficie
exterior del cuerpo principal 110. El sensor de temperatura 134
puede instalarse en el primer espacio 111a o en el segundo espacio
111b del cuerpo principal 110. El interruptor de potencia aplica o
corta la energía al hilo calefactor 134 en función de la temperatura
detectada por el sensor de temperatura 134. Con el fin de que los
hilos calefactores 132 no estén en el exterior, la carcasa 136
aloja el cuerpo principal 110 y el hilo calefactor 132 dispuesto
alrededor del cuerpo principal 110.
Cuando el sensor de temperatura 134 detecta que
la temperatura dentro del cuerpo principal 110 excede el valor de
referencia, por ejemplo 10ºC, el interruptor de potencia se
desconecta. Sin embargo cuando detecta que la temperatura del
cuerpo principal está por debajo del valor de referencia, el
interruptor de potencia se conecta y permite que el hilo calefactor
132 reciba energía. Entonces el hilo calefactor 132 calienta el
cuerpo principal 110 y las membranas separadoras 120 instaladas
dentro del cuerpo principal 110. Cuando las membranas separadoras
120 se calientan lo suficiente para utilizar la permeabilidad
selectiva al oxígeno, por ejemplo, si la temperatura del cuerpo
principal alcanza, por ejemplo 60ºC, el interruptor de potencia se
desconecta. De acuerdo con lo anterior, el separador de aire
enriquecido con oxígeno de acuerdo con la presente invención puede
suministrar oxígeno a un espacio interior con independencia de la
temperatura exterior.
Aunque la presente invención se ha descrito con
referencia a las realizaciones favoritas, se entenderá que se pueden
hacer cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu y de las
realizaciones de la invención tal como se definen en las siguientes
reivindicaciones.
Claims (12)
1. Un acondicionador de aire que comprende:
una unidad exterior (200) que tiene un
intercambiador de calor exterior para la realización del intercambio
de calor entre un medio intercambiador de calor y el aire del
exterior;
una unidad interior (100) que tiene un
intercambiador de calor interior para la realización del intercambio
de calor entre el espacio interior y el medio intercambiador de
calor; y
un dispositivo de suministro de aire enriquecido
con oxígeno que incluye un compresor (310) para el suministro del
aire comprimido, un separador de aire enriquecido con oxígeno (320)
para la separación del aire comprimido en aire enriquecido con
oxígeno y aire enriquecido con nitrógeno; y un tubo de suministro
(304) para el suministro del aire enriquecido con oxígeno
procedente del separador de aire enriquecido con oxígeno (320) a la
unidad interior (100),
donde el separador de aire enriquecido con
oxígeno (320) incluye:
un cuerpo principal (110);
una conexión de salida de aire enriquecido con
oxígeno (116) que evacúa el aire enriquecido con oxígeno a través
del tubo de suministro;
una conexión de salida de aire enriquecido con
nitrógeno (117) para la evacuación de aire enriquecido con nitrógeno
al exterior;
caracterizándose el acondicionador de
aire porque el separador de aire enriquecido con oxígeno (320)
incluye además:
membranas separadoras (120) para la separación
de aire comprimido, en aire enriquecido con oxígeno y en aire
enriquecido con nitrógeno, en el que el interior del cuerpo
principal (110) está dividido en un primer espacio (111a)
comunicado con la conexión de aire enriquecido con nitrógeno (117) y
un segundo espacio (111b) comunicado con la conexión de aire
enriquecido con oxígeno (116);
una unidad de mantenimiento de la presión (130 ó
130') para el mantenimiento de la diferencia de presión entre el
primer espacio y el segundo (111a, 111b) por encima de un nivel
predeterminado elevando la presión del primer espacio (111a).
2. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, en el que la unidad de mantenimiento de la
presión es el extremo abierto de un tubo estrecho (130) que se
extiende desde la conexión de aire enriquecido con nitrógeno.
3. El acondicionador de aire según la
reivindicación 2, en el que el tubo estrecho (130) está enrollado
formando una espiral.
4. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, en el que la unidad de mantenimiento de la presión
es una válvula (130') instalada en la conexión de aire enriquecido
con nitrógeno.
5. Un acondicionador de aire que
comprende:
una unidad exterior (200) que tiene un
intercambiador de calor para la realización del intercambio de calor
entre un medio intercambiador de calor y el aire del exterior;
una unidad interior (100) que tiene un
intercambiador de calor para la realización del intercambio de calor
entre el espacio interior y el medio intercambiador de calor; y
un dispositivo suministrador de aire enriquecido
con oxígeno que incluye un compresor de aire (310) para el
suministro del aire comprimido, un separador de aire enriquecido con
oxígeno (320) para la separación del aire comprimido en aire
enriquecido con oxígeno y aire enriquecido con nitrógeno; y un tubo
de suministro (304) para el suministro del aire enriquecido con
oxígeno procedente del separador de aire enriquecido con oxígeno
(320), a la unidad de interior (100),
en el que el separador de aire enriquecido con
oxígeno (320) incluye:
un cuerpo principal (110);
una conexión de aire enriquecido con oxígeno
(116) conectada a la unidad interior a través del tubo de
suministro;
una conexión de aire enriquecido con nitrógeno
(117) para la evacuación de aire enriquecido con nitrógeno al
exterior;
caracterizándose el acondicionador de
aire porque el separador de aire enriquecido con oxígeno (320)
incluye además:
membranas separadoras (120) para la separación
de aire comprimido, en aire enriquecido con oxígeno y en aire
enriquecido con nitrógeno, en el que el interior del cuerpo
principal (110) está dividido en un primer espacio (111a)
comunicado con la conexión de aire enriquecido con nitrógeno (117) y
un segundo espacio (111b) comunicado con la conexión de aire
enriquecido con oxígeno (116);
un medio calefactor para el calentamiento de las
membranas separadoras (120) a una temperatura predeterminada con el
fin de mejorar la permeabilidad selectiva al oxígeno de las
membranas separadoras (120).
6. El acondicionador de aire según la
reivindicación 5, en el que el medio calefactor incluye:
un hilo calefactor (132) dispuesto alrededor de
un cuerpo principal (110);
un sensor de temperatura (134) para la
detección de la temperatura del interior del cuerpo principal (110)
o del exterior del cuerpo principal (110);
un interruptor para el control de la energía
aplicada al hilo calefactor, en el que el interruptor se conecta
cuando el sensor de temperatura detecta una temperatura que está por
debajo de un primer valor de referencia y se desconecta cuando el
sensor de temperatura detecta una temperatura que excede un segundo
valor de referencia superior al primer valor de referencia.
7. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, en el que el dispositivo suministrador de aire
enriquecido con oxígeno incluye además:
un primer conjunto de filtrado (330) instalado
en un tubo de conexión (302) entre el compresor (310) y el
separador de aire enriquecido con oxígeno (320), con el fin de
eliminar impurezas en el aire comprimido y reducir la oscilación de
presión del aire comprimido;
un segundo conjunto de filtrado (340) instalado
en el tubo de conexión (302) entre el compresor (310) y el separador
de aire enriquecido con oxígeno (320) con el fin de eliminar del
aire comprimido impurezas y agua condensada.
8. El acondicionador de aire según la
reivindicación 7, en el que un segundo conjunto de filtrado (340)
tiene una válvula de evacuación (342) para la descarga del agua
condensada extraída.
9. El acondicionador de aire según la
reivindicación 1, en el que el dispositivo suministrador de aire
enriquecido con oxígeno incluye además:
Un sensor (360) para la detección del ambiente
del espacio interior; y
Una sección de control para el control del
funcionamiento de la unidad interior (100), la unidad exterior (200)
y el compresor de aire (310) en función del ambiente del espacio
interior.
10. El acondicionador de aire según la
reivindicación 9, en el que el sensor (360) es un sensor de oxígeno
para la detección de concentración de oxígeno en el espacio
interior.
11. El acondicionador de aire según la
reivindicación 9, en el que el sensor (360) es un sensor de dióxido
de carbono para la detección de dióxido de carbono en el espacio
interior.
12. El acondicionador de la reivindicación
1, en el que el dispositivo suministrador de aire enriquecido con
oxígeno incluye además un silenciador (350) instalado cerca de una
unidad de succión del compresor de aire.
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