ES2316582T3 - Aparato de acondicionamiento de aire. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de acondicionamiento de aire que comprende un primer y un segundo elemento de adsorción (81, 82) con forma de paralelepípedo rectangular, en los que en cada uno de ellos están formados un paso lateral de ajuste de humedad (85), en el que el aire que fluye a través del mismo hace contacto con un adsorbente, y un paso lateral de enfriamiento (86) a través del cual el aire fluye para tomar calor de adsorción de dicho paso lateral de ajuste de humedad (85), en el que dicho aparato de acondicionamiento de aire está configurado para realizar, de manera alternante, una primera operación en la que el aire se deshumidifica en dicho primer elemento de adsorción (81) de manera simultánea con la regeneración de dicho segundo elemento de adsorción (82) y una segunda operación en la que el aire se deshumidifica en dicho segundo elemento de adsorción (82) de manera simultánea con la regeneración de dicho primer elemento de adsorción (81), y en el que dicho aparato de acondicionamiento de aire está configurado para realizar al menos un modo de funcionamiento de deshumidificación en el que el aire tomado se deshumidifica y después puede suministrarse a un entorno interior, dicho aparato de acondicionamiento de aire que comprende además: un circuito de refrigerante en el que circula un refrigerante para realizar un ciclo de refrigeración y en el que el aire para la regeneración de dicho primer y dicho segundo elemento de adsorción (81, 82) se calienta mediante calor de condensación de dicho refrigerante, y medios de modificación de trayectoria de flujo que pueden modificar la ruta del flujo de aire con dichos primer y segundo elementos (81, 82) permaneciendo fijos en posición para la conmutación entre dicha primera operación y dicha segunda operación, en el que un condensador (92) de dicho circuito de refrigerante está dispuesto entre dichos primer y segundo elementos de adsorción (81, 82) que están dispuestos de manera contigua.
Description
Aparato de acondicionamiento de aire.
La presente invención se refiere en general a un
aparato de acondicionamiento de aire y más en particular se refiere
a un aparato de acondicionamiento de aire que puede ajustar la
humedad del aire.
En la técnica anterior se conocen aparatos de
acondicionamiento de aire que pueden realizar ajustes en la humedad
del aire. Un aparato de acondicionamiento de aire de este tipo se
desvela en la patente japonesa Kokai boletín número
(2001)46830. Un aparato de acondicionamiento de aire típico
de este tipo está dotado de un elemento de adsorción. Un gran
número de pasos de aire están formados de manera individual en el
elemento de adsorción. El aire que fluye en un paso de aire de este
tipo hace contacto con un adsorbente. Durante el proceso de
deshumidificación del aire, el aire que va a procesarse se introduce
en los pasos de aire del elemento de adsorción de manera que el
vapor de agua contenido en el aire se adsorbe dentro del adsorbente.
Por otro lado, durante el proceso de humidificación del aire, el
aire que va a procesarse se calienta primero mediante un calentador
eléctrico y después se introduce en los pasos de aire del adsorbente
de manera que el vapor de agua desadsorbido del adsorbente se
proporciona al aire.
En el aparato de acondicionamiento de aire que
acaba de describirse, es necesario regenerar el elemento de
adsorción desadsorbiendo vapor de agua del adsorbente no sólo en el
proceso de humidificación del aire, sino también en el proceso de
deshumidificación del aire. Para este fin, el aparato de
acondicionamiento de aire incluye una primera trayectoria de flujo
a través de la cual fluye el aire que va a deshumidificarse y una
segunda trayectoria de flujo a través de la cual fluye el aire
calentado por el calentador eléctrico. Además, el elemento de
adsorción gira para la conmutación entre un primer estado, en el que
los pasos de aire se comunican con la primera trayectoria de flujo,
y un segundo estado, en el que los pasos de aire se comunican con la
segunda trayectoria de flujo, por lo que la deshumidificación del
aire mediante el elemento de adsorción y la regeneración del
elemento de adsorción se realizan de manera alternante.
Además, el documento
EP-A-0 856 707 desvela un aparato de
acondicionamiento de aire que puede hacerse funcionar en un modo de
funcionamiento de deshumidificación. En este modo, un medio de
adsorción que está dentro de una caja elimina la humedad del aire
que fluye a través del mismo en un sistema de acondicionamiento de
aire, eliminando el calor liberado hasta que alcance el nivel de
saturación, cuando se mueve hacia un flujo de aire caliente
regenerativo y otra caja que contiene el medio de adsorción
regenerado se mueve hacia la corriente de aire húmedo. Este
movimiento se consigue mediante un dispositivo circular que gira
unos 180 grados para mover las dos cajas entre las corrientes de
aire, en el que el dispositivo circular está contenido dentro de
una envoltura.
Sin embargo, el uso de una construcción en la
que el elemento de adsorción gira, da lugar a fugas de aire entre
cada trayectoria de flujo formada en el aparato de acondicionamiento
de aire, y el rendimiento del aparato de acondicionamiento de aire
se degrada debido a la mezcla de aire que va a deshumidificarse y de
aire para la regeneración o similar. Además, es necesario
proporcionar un mecanismo para hacer girar el elemento de
adsorción. Esto genera el problema de que se complica la
construcción del aparato de acondicionamiento de aire, aumentando
de ese modo el coste de producción del mismo. Especialmente, cuando
se intenta aumentar el tamaño de un elemento de adsorción con el
fin de aumentar la cantidad de aire procesable, el peso del elemento
de adsorción también aumenta y el anterior problema es más
notable.
Además, en el aparato de acondicionamiento de
aire descrito anteriormente, el aire usado para la regeneración del
elemento de adsorción se calienta mediante el calentador eléctrico.
Esto genera el problema de que sólo se obtiene un rendimiento
energético a bajos niveles. Dicho de otro modo, cuando el aire se
calienta mediante un calentador eléctrico, la cantidad de
calentamiento con respecto al aire nunca superará el consumo de
energía del calentador eléctrico en ningún caso. Por tanto, en
teoría, la potencia de ajuste de humedad del aparato de
acondicionamiento de aire nunca superará el consumo de energía del
mismo en ningún caso. Por consiguiente, es imposible que el aparato
de acondicionamiento de aire proporcione potencia de ajuste de
humedad superior al consumo de energía del mismo, y el hecho de que
el rendimiento energético sea bajo genera el problema de que
aumenta el coste de la energía necesaria para el funcionamiento del
aparato de acondicionamiento de aire.
La presente invención se ha desarrollado
teniendo en cuenta los problemas anteriores. Por consiguiente, un
objeto de la presente invención es proporcionar soluciones a los
problemas causados por la rotación de un elemento de adsorción de
un aparato de acondicionamiento de aire, que puedan ajustar la
humedad del aire y mejorar el rendimiento energético del aparato de
acondicionamiento de aire.
La presente invención proporciona un primer
medio de resolución de problemas que está destinado a un aparato de
acondicionamiento de aire que comprende un primer y un segundo
elemento de adsorción (81, 82) con forma de paralelepípedo
rectangular, en los que en cada uno de ellos están formados un paso
lateral de ajuste de humedad (85) en el que el aire que fluye a
través del mismo hace contacto con un adsorbente y un paso (86) a
través del cual el aire fluye para tomar calor de adsorción del paso
lateral de ajuste de humedad (85). El aparato de acondicionamiento
de aire está configurado para (formado para) realizar, de manera
alternante, una primera operación en la que el aire se
deshumidifica en el primer elemento de adsorción (81) de manera
simultánea con la regeneración del segundo elemento de adsorción
(82), y una segunda operación en la que el aire se deshumidifica en
el segundo elemento de adsorción (82) de manera simultánea con la
regeneración del primer elemento de adsorción (81) y, además, para
realizar al menos un modo de funcionamiento de deshumidificación en
el que el aire tomado se deshumidifica y después puede suministrarse
a un entorno interior. El aparato de acondicionamiento de aire
comprende además un circuito de refrigerante en el que circula un
refrigerante para realizar un ciclo de refrigeración y en el que el
aire para la regeneración del primer y del segundo elemento de
adsorción (81, 82) se calienta mediante el calor de condensación del
refrigerante, y un medio de modificación de trayectoria de flujo
que puede modificar la ruta del flujo de aire con el primer y el
segundo elemento de adsorción (81, 82) permaneciendo fijos en
posición para la conmutación entre la primera operación y la
segunda operación, y un condensador (92) del circuito de
refrigerante está dispuesto entre el primer y el segundo elemento
de adsorción (81, 82) que están dispuestos de manera contigua.
La presente invención proporciona un segundo
medio de resolución de problemas según el primer medio de resolución
de problemas. El segundo medio de resolución de problemas está
caracterizado porque en ambos primer y segundo elemento de
adsorción (81, 82), el paso lateral de ajuste de humedad (85) está
abierto en una de las dos superficies laterales contiguas de los
mismos y el paso lateral de enfriamiento (86) está abierto en la
otra superficie lateral, y porque el primer y el segundo elemento
de adsorción (81, 82), que tienen superficies de extremo en las que
ni el paso lateral de ajuste de humedad (85) ni el paso lateral de
enfriamiento (86) está abierto, están dispuestos en una orientación
en la que una de las líneas diagonales de superficie de extremo del
primer elemento de adsorción (81) se vuelve colineal con una de las
líneas diagonales de superficie de extremo del segundo elemento de
adsorción
(82).
(82).
La presente invención proporciona un tercer
medio de resolución de problemas según el segundo medio de
resolución de problemas. El tercer medio de resolución de problemas
está caracterizado porque el condensador (92) del circuito de
refrigerante está dispuesto de manera que está desplazado con
respecto a una línea recta que une los centros de las superficies
de extremo de los elementos de adsorción (81, 82).
La presente invención proporciona un cuarto
medio de resolución de problemas según el primer o el segundo medio
de resolución de problemas. El cuarto medio de resolución de
problemas está caracterizado porque comprende además un medio de
conmutación del modo de funcionamiento que puede modificar la ruta
del flujo de aire con los elementos de adsorción (81, 82)
permaneciendo fijos en posición para la conmutación desde un modo de
funcionamiento de humidificación, en el que el aire tomado se
humidifica y después se suministra a un entorno interior, a un modo
de funcionamiento de deshumidificación.
La presente invención proporciona un quinto
medio de resolución de problemas según el primer o el segundo medio
de resolución de problemas. El quinto medio de resolución de
problemas está caracterizado porque comprende además un medio de
conmutación del modo de funcionamiento que puede modificar la ruta
del flujo de aire con los elementos de adsorción (81, 82)
permaneciendo fijos en posición para la conmutación desde un modo de
funcionamiento de introducción de aire exterior, en el que el aire
tomado se suministra a un entorno interior sin deshumidificarse ni
humidificarse, a un modo de funcionamiento de deshumidificación.
La presente invención proporciona un sexto medio
de resolución de problemas según el primer o el segundo medio de
resolución de problemas. El sexto medio de resolución de problemas
está caracterizado porque, en el momento de conmutar entre la
primera operación y la segunda operación, antes de que se inicie la
deshumidificación del aire mediante el elemento de adsorción (81,
82) regenerado, se realiza una operación de enfriamiento en la que
se obliga a que el aire fluya a través del paso lateral de
enfriamiento (86) del elemento de adsorción (81, 82) de manera que
los elementos de adsorción (81, 82) se enfrían.
La presente invención proporciona un séptimo
medio de resolución de problemas según uno cualquiera del cuarto al
sexto medio de resolución de problemas. El séptimo medio de
resolución de problemas está caracterizado porque comprende además
primeros mecanismos de conmutación (71, 72,...), que comprenden un
elemento a modo de cinta (75) dotado de una parte de abertura (76)
para el paso de aire y dispuesto en una orientación de manera que
cruza una trayectoria de flujo de aire y de un par de elementos de
rodillo (77) alrededor de los cuales pasa el elemento a modo de
cinta (75), para modificar la ruta del flujo de aire mediante la
rotación de los elementos de rodillo (77) que provoca el
desplazamiento de la posición de la parte de abertura (76) del
elemento a modo de cinta (75), y un segundo mecanismo de conmutación
(40) para modificar la ruta del flujo de aire de manera que el aire
que sale del paso lateral de enfriamiento (86) del primer elemento
de adsorción (81) pasa a través del condensador (92) y se introduce
en el paso lateral de ajuste de humedad (85) del segundo elemento
de adsorción (82) en la primera operación y el aire que sale del
paso lateral de enfriamiento (86) del segundo elemento de adsorción
(82) pasa a través del condensador (92) y se introduce en el paso
lateral de ajuste de humedad (85) del primer elemento de adsorción
(81) en la segunda operación, en el que tanto los primeros
mecanismos de conmutación (71, 72,...) como el segundo mecanismo de
conmutación (40) sirven como medios de modificación de la
trayectoria de flujo y como medios de conmutación del modo de
funcionamiento.
La presente invención proporciona un octavo
medio de resolución de problemas según el séptimo medio de
resolución de problemas. El octavo medio de resolución de problemas
está caracterizado porque el segundo mecanismo de conmutación (40)
impide que el aire fluya hacia el interior del paso lateral de
enfriamiento (86) del segundo elemento de adsorción (82) durante la
primera operación e impide que el aire fluya hacia el interior del
paso lateral de enfriamiento (86) del primer elemento de adsorción
(81) durante la segunda operación.
En el primer medio de resolución de problemas,
el aparato de acondicionamiento de aire realiza continuamente la
primera operación y la segunda operación de manera alternante. El
medio de modificación de trayectoria de flujo modifica la ruta del
flujo de aire de manera que el aparato de acondicionamiento de aire
conmuta entre la primera operación y la segunda operación. En el
momento de tal conmutación, cada elemento de adsorción (81, 82) se
mantiene en el estado fijo, es decir, no giran. En la primera
operación, el aire sometido a la deshumidificación se introduce en
el paso lateral de ajuste de humedad (85) del primer elemento de
adsorción (81), y el aire para la regeneración se introduce en el
paso lateral de ajuste de humedad (85) del segundo elemento de
adsorción (82). Por otro lado, en la segunda operación, el aire
sometido a la deshumidificación se introduce en el paso lateral de
ajuste de humedad (85) del segundo elemento de adsorción (82), y el
aire para la regeneración se introduce en el paso lateral de ajuste
de humedad (85) del primer elemento de adsorción (81).
El aire de regeneración que se suministra a cada
elemento de adsorción (81, 82) se calienta mediante intercambio de
calor con refrigerante en el condensador (92) del circuito de
refrigerante. El condensador (92) está interpuesto entre el primer
elemento de adsorción (81) y el segundo elemento de adsorción (82),
por lo que se permite que el aire de regeneración, después de haber
pasado a través del condensador (92), fluya suavemente hacia el
interior del paso lateral de ajuste de humedad (85) de cada elemento
de adsorción (81, 82).
Además, en la primera y en la segunda operación,
el aire para el enfriamiento se introduce en el paso lateral de
enfriamiento (86) de cada elemento de adsorción (81, 82). El calor
de adsorción del vapor de agua producido en el paso lateral de
ajuste de humedad (85) se recoge por el aire que fluye en el paso
lateral de enfriamiento (86). El aire, que ha absorbido calor de
adsorción en el paso lateral de enfriamiento (86), puede usarse para
la regeneración.
En el segundo medio de resolución de problemas,
en cada uno de los elementos de adsorción (81, 82) con forma de
paralelepípedo rectangular, el paso lateral de ajuste de humedad
(85) está abierto en dos superficies laterales opuestas de las
cuatro superficies laterales y el paso lateral de enfriamiento (86)
está abierto en las dos superficies laterales opuestas restantes.
Dicho de otro modo, en cada uno de los elementos de adsorción (81,
82), la dirección en la que el aire fluye en el paso lateral de
ajuste de humedad (85) es ortogonal a la dirección en la que el
aire fluye en el paso lateral de enfriamiento (86). Además, en los
elementos de adsorción (81, 82) con forma de paralelepípedo
rectangular, ni el paso lateral de ajuste de humedad (85) ni el paso
lateral de enfriamiento (86) está abierto en sus superficies de
extremo. Además, el primer elemento de adsorción (81) y el segundo
elemento de adsorción (82) están dispuestos en una orientación en la
que una de las líneas diagonales de superficie de extremo de cada
elemento de adsorción (81, 82) se vuelve colineal con una de las
líneas diagonales de superficie de extremo del otro elemento de
adsorción.
En el tercer medio de resolución de problemas,
el condensador (92) del circuito de refrigerante está dispuesto de
manera que está desplazado con respecto a una línea recta que une
los centros de las superficies de extremo del primer y del segundo
elemento de adsorción (81, 82). Dicho de otro modo, el condensador
(92) del circuito de refrigerante está dispuesto a una distancia
predeterminada alejado de una línea recta colineal con una de las
líneas diagonales de superficie de extremo de cada elemento de
adsorción (81, 82).
En el cuarto medio de resolución de problemas,
el funcionamiento del aparato de acondicionamiento de aire conmuta
entre el modo de funcionamiento de deshumidificación y el modo de
funcionamiento de humidificación. Durante el modo de funcionamiento
de humidificación, el vapor de agua desadsorbido de los elementos de
adsorción (81, 82) se utiliza para humidificar el aire. En el
presente medio de resolución de problemas, el medio de conmutación
del modo de funcionamiento realiza la conmutación entre estos modos
de funcionamiento modificando la ruta del flujo de aire. Durante
ese periodo, los elementos de adsorción (81, 82) no giran, es decir,
permanecen en su estado fijo.
En el quinto medio de resolución de problemas,
el funcionamiento del aparato de acondicionamiento de aire conmuta
entre el modo de funcionamiento de deshumidificación y el modo de
funcionamiento de introducción de aire exterior. Durante el modo de
funcionamiento de introducción de aire exterior, el aire del entorno
exterior tomado se suministra directamente a un entorno interior
sin ajustarse su humedad. El modo de funcionamiento de introducción
de aire exterior se realiza, por ejemplo, en lo que se denomina una
fase intermedia en la que la temperatura del aire exterior es más
baja que la temperatura de la habitación. En el presente medio de
resolución de problemas, el medio de conmutación del modo de
funcionamiento realiza la conmutación entre estos modos de
funcionamiento modificando la ruta del flujo de aire. Durante ese
periodo, los elementos de adsorción (81, 82) no giran, es decir,
permanecen en su estado fijo. Además, puede disponerse que el
aparato de acondicionamiento de aire del presente medio de
resolución de problemas conmute entre tres modos de funcionamiento,
es decir, el modo de deshumidificación, el modo humidificación y el
modo de funcionamiento de introducción de aire exterior.
En el sexto medio de resolución de problemas, el
aparato de acondicionamiento de aire realiza una operación de
enfriamiento. En el aparato de acondicionamiento de aire del
presente medio de resolución de problemas, tras la finalización de
una primera operación se lleva a cabo una operación de enfriamiento.
Después, empieza una segunda operación. Asimismo, tras la
finalización de la segunda operación se lleva a cabo una operación
de enfriamiento. Después, empieza otra primera operación. Dicho de
otro modo, la conmutación entre una primera operación y una segunda
operación siempre se realiza a través de una operación de
enfriamiento en el presente medio de resolución de problemas.
Por ejemplo, tras la finalización de una primera
operación, el aire se introduce en el paso lateral de enfriamiento
(86) del segundo elemento de adsorción (82). El segundo elemento de
adsorción (82) regenerado en la primera operación se enfría
mediante el aire que fluye a través del paso lateral de enfriamiento
(86). Después empieza una segunda operación y se lleva a cabo la
deshumidificación del aire usando el segundo elemento de adsorción
(82) regenerado en la primera operación y enfriado mediante la
operación de enfriado.
En el séptimo medio de resolución de problemas,
el aparato de acondicionamiento de aire está dotado de los primeros
mecanismos de conmutación (71, 72,...) y del segundo mecanismo de
conmutación (40). Tanto los primeros mecanismos de conmutación (71,
72,...) como el segundo mecanismo de conmutación (40) sirven como
medios de modificación de trayectoria de flujo y como medios de
conmutación del modo de funcionamiento. Dicho de otro modo, cuando
se hacen funcionar los primeros mecanismos de conmutación (71,
72,...) y el segundo mecanismo de conmutación (40) se modifica la
ruta del flujo de aire, por lo que el aparato de acondicionamiento
de aire conmuta entre la primera operación y la segunda operación.
Además, cuando se hacen funcionar los primeros mecanismos de
conmutación (71, 72,...) y el segundo mecanismo de conmutación (40)
se modifica la ruta del flujo de aire, por lo que el aparato de
acondicionamiento de aire conmuta entre el modo de funcionamiento
de humidificación y el modo de funcionamiento de deshumidificación o
entre el modo de funcionamiento de introducción de aire exterior y
el modo de funcionamiento de deshumidificación.
Los primeros mecanismos de conmutación (71,
72...) están dotados cada uno del elemento a modo de cinta (75) y
de los elementos de rodillo (77). La parte de abertura (76) para el
paso de aire está formada en el elemento a modo de cinta (75).
Además, el elemento a modo de cinta (75) está dispuesto en una
orientación en la que cruza una trayectoria de flujo de aire en el
aparato de acondicionamiento de aire. Cuando giran los elementos de
rodillo (77), alrededor de los cuales pasa el elemento a modo de
cinta (75), el elemento a modo de cinta (75) se mueve y, por lo
tanto, la posición de la parte de abertura (76) cambia. De esta
manera, la ruta del flujo de aire se modifica con el movimiento de
la parte de abertura (76) del elemento a modo de cinta (75).
El segundo mecanismo de conmutación (40)
modifica la ruta del flujo de aire que sale del paso lateral de
enfriamiento (86) del elemento de adsorción (81, 82). Dicho de otro
modo, el segundo mecanismo de conmutación (40) guía hacia el
condensador (92) del circuito de refrigerante aire calentado en el
paso lateral de enfriamiento (86) de uno de los elementos de
adsorción (81, 82) en la primera o en la segunda operación. Después
de haberse calentado, el aire se introduce en el paso lateral de
ajuste de humedad (85) del otro elemento de adsorción (81, 82) como
aire para la regeneración.
En el octavo medio de resolución de problemas,
el segundo mecanismo de conmutación (40) realiza operaciones
predeterminadas. Más específicamente, el segundo mecanismo de
conmutación (40) realiza la operación de modificar la ruta del
flujo de aire que sale del paso lateral de enfriamiento (86) del
elemento de adsorción (81, 82) que realiza la deshumidificación del
aire. Además, el segundo mecanismo de conmutación (40) realiza la
operación de impedir que el aire fluya hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del elemento de adsorción (81, 82) que
está regenerándose.
El aparato de acondicionamiento de aire de la
presente invención que puede realizar el ajuste de humedad mediante
el uso de los elementos de adsorción (81, 82), conmuta entre la
primera operación y la segunda operación sin la rotación de los
elementos de adsorción (81, 82). Por lo tanto, según la presente
invención, es posible impedir que se produzcan fugas de aire que se
generan con el movimiento de los elementos de adsorción (81, 82),
impidiendo de ese modo que se degrade el rendimiento del aparato de
acondicionamiento de aire debido a las fugas de aire. Además, se
elimina la necesidad de proporcionar un mecanismo para hacer girar
los elementos de adsorción (81, 82), simplificando de ese modo la
construcción del aparato de acondicionamiento de aire y reduciendo
el coste de producción del mismo.
Además, en la presente invención, el aire para
la regeneración de los elementos de adsorción (81, 82) se calienta
mediante intercambio de calor con refrigerante en el condensador
(92) del circuito de refrigerante. Cuando se realiza un ciclo de
refrigeración mediante la circulación de refrigerante en el circuito
de refrigerante, la cantidad de calor que se proporciona al aire en
el condensador (92) se vuelve mayor que la energía requerida para
accionar el compresor del circuito de refrigerante. Por lo tanto, en
la presente invención, el aire para la regeneración se calienta
mediante el ciclo de refrigeración del circuito de refrigerante,
haciendo posible de ese modo obtener potencia de deshumidificación
superior al consumo de energía del compresor. Como resultado, es
posible mejorar el rendimiento energético de un aparato de
acondicionamiento de aire que puede ajustar la humedad del aire y
reducir el coste de la energía requerida para el funcionamiento del
mismo.
Además, según el tercer medio de resolución de
problemas, es posible emplear una disposición en la que cada
elemento de adsorción (81, 82) y el condensador (92) estén
parcialmente solapados cuando se ven desde el lado de superficie de
extremo de cada elemento de adsorción (81, 82). Por consiguiente, el
presente medio de resolución de problemas hace posible proporcionar
un aparato de acondicionamiento de aire de tamaño reducido.
En el sexto medio de resolución de problemas, el
elemento de adsorción (81, 82) regenerado se enfría mediante una
operación de enfriamiento y el aire sometido a la deshumidificación
se introduce en ese elemento de adsorción (81, 82) enfriado. Si el
aire sometido a la deshumidificación se introduce en el elemento de
adsorción (81, 82) regenerado y calentado a una alta temperatura,
entonces el aire se calienta en el paso lateral de ajuste de
humedad (85) de ese elemento de adsorción (81, 82) calentado. Por
consiguiente, la humedad relativa del aire cae a un nivel inferior,
provocando de ese modo una caída en la cantidad de vapor de agua que
va a absorberse en el adsorbente. Por el contrario, en el presente
medio de resolución de problemas, el elemento de adsorción (81, 82)
se enfría previamente mediante una operación de enfriamiento y,
después, el aire sometido a la deshumidificación se suministra a
ese elemento de adsorción (81, 82) precalentado. Por tanto, según el
presente medio de resolución de problemas, es posible permitir que
el elemento de adsorción (81, 82) presente una capacidad de
adsorción suficiente, mejorando de ese modo el rendimiento del
aparato de acondicionamiento de aire.
En el octavo medio de resolución de problemas,
el segundo mecanismo de conmutación (40) realiza operaciones
especificadas de manera que el aire no fluirá hacia el interior del
elemento de adsorción (81, 82) que está regenerándose. Esto
garantiza que el elemento de adsorción (81, 82) que va a generarse
se caliente mediante aire de regeneración, y que el vapor de agua
se desadsorba del adsorbente del elemento de adsorción (81, 82). El
presente medio de resolución de problemas garantiza que se regenere
cada elemento de adsorción (81, 82), mejorando de ese modo el
rendimiento del aparato de acondicionamiento de aire.
La fig. 1 es una vista en perspectiva
esquemática que muestra una disposición de un aparato de
acondicionamiento de aire según una primera realización de la
presente invención;
la fig. 2 es una vista en perspectiva
esquemática que muestra un elemento de adsorción del aparato de
acondicionamiento de aire según la primera realización;
la fig. 3 es un diagrama que muestra de manera
genérica una parte principal del aparato de acondicionamiento de
aire según la primera realización;
la fig. 4 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una primera operación en el modo de
funcionamiento de deshumidificación del aparato de acondicionamiento
de aire según la primera realización;
la fig. 5 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una segunda operación en el modo de
funcionamiento de deshumidificación del aparato de acondicionamiento
de aire según la primera realización;
la fig. 6 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una primera operación en el modo de
funcionamiento de deshumidificación de un aparato de
acondicionamiento de aire según una segunda realización de la
presente invención;
la fig. 7 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una segunda operación en el modo de
funcionamiento de deshumidificación del aparato de acondicionamiento
de aire según la segunda realización;
la fig. 8 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una primera operación en el modo de
funcionamiento de humidificación del aparato de acondicionamiento de
aire según la segunda realización;
la fig. 9 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una segunda operación en el modo de
funcionamiento de humidificación del aparato de acondicionamiento de
aire según la segunda realización;
la fig. 10 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una primera operación en el modo de
funcionamiento de deshumidificación de un aparato de
acondicionamiento de aire según una tercera realización de la
presente invención;
la fig. 11 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una primera operación de enfriamiento
en el modo de funcionamiento de deshumidificación del aparato de
acondicionamiento de aire según la tercera realización;
la fig. 12 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una segunda operación en el modo de
funcionamiento de deshumidificación del aparato de acondicionamiento
de aire según la tercera realización;
la fig. 13 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una segunda operación de enfriamiento
en el modo de funcionamiento de deshumidificación del aparato de
acondicionamiento de aire según la tercera realización;
la fig. 14 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una primera operación en el modo de
funcionamiento de humidificación del aparato de acondicionamiento de
aire según la tercera realización;
la fig. 15 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que describe una segunda operación en el modo de
funcionamiento de humidificación del aparato de acondicionamiento de
aire según la tercera realización;
la fig. 16 es similar a la fig. 3 y muestra una
parte principal de un aparato de acondicionamiento de aire según
otra realización de la presente invención (Primer Ejemplo de
Modificación);
la fig. 17 es similar a la fig. 3 y muestra una
parte principal de un aparato de acondicionamiento de aire según
todavía otra realización de la presente invención (Segundo Ejemplo
de Modificación);
la fig. 18 es un diagrama que muestra de manera
genérica una parte principal de un aparato de acondicionamiento de
aire según una realización adicional de la presente invención
(Tercer Ejemplo de Modificación);
la fig. 19 es un diagrama que muestra de manera
genérica una parte principal de un aparato de acondicionamiento de
aire según todavía una realización adicional de la presente
invención (Tercer Ejemplo de Modificación);
la fig. 20 es una vista en perspectiva
esquemática que muestra un elemento de adsorción de un aparato de
acondicionamiento de aire según otra realización de la presente
invención (Cuarto Ejemplo de Modificación); y
la fig. 21 es similar a la fig. 3 y muestra de
manera genérica una parte principal de un aparato de
acondicionamiento de aire según todavía otra realización de la
presente invención (Cuarto Ejemplo de Modificación);
En lo sucesivo se describirán en detalle
realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos.
Además, los términos de posición "superior", "inferior",
"izquierda", "derecha", "parte delantera", "parte
trasera", "lado delantero (lado próximo)" y "lado trasero
(lado alejado)" se refieren respectivamente a las posiciones
"superior", "inferior", "izquierda", "derecha",
"parte delantera", "parte trasera", "lado delantero
(lado próximo)" y "lado trasero (lado alejado)" de los
dibujos en relación con la siguiente descripción.
Un aparato de acondicionamiento de aire según
una primera realización de la presente invención está construido de
tal manera que realiza sólo el modo de funcionamiento de
deshumidificación en el que el aire exterior tomado se
deshumidifica y se suministra después a un entorno interior. Además,
el aparato de acondicionamiento de aire de la primera realización
está dotado de dos elementos de adsorción (81, 82) y está construido
de tal manera que realiza una denominada operación de sistema por
lotes. En este caso, se describirá una disposición del aparato de
acondicionamiento de aire de la primera realización con referencia a
las figs. 1 a 4.
Tal como se muestra en las figs. 1 y 4, el
aparato de acondicionamiento de aire tiene un recubrimiento (10)
con forma de paralelepípedo rectangular algo plano. El recubrimiento
(10) aloja, además de los dos elementos de adsorción (81, 82), un
único circuito de refrigerante.
Tal como se muestra en la fig. 2, el elemento de
adsorción (81, 82) comprende un laminado alternante de elementos de
placa plana (83) de forma cuadrada y elementos de placa ondulada
(84). Estos elementos de placa ondulada (84) están laminados en una
orientación en la que cada elemento de placa ondulada (84) está
desalineado longitudinalmente en un ángulo de 90 grados con
respecto a su elemento de placa ondulada (84) vecino. Además, el
elemento de adsorción (81, 82) tiene una forma de columna cuadrada
o una forma de paralelepípedo rectangular. Dicho de otro modo, cada
una de las superficies de extremo del elemento de adsorción (81, 82)
tiene la misma forma cuadrada que la del elemento de placa plana
(83).
En el elemento de adsorción (81, 82), los pasos
laterales de ajuste de humedad (85) y los pasos laterales de
enfriamiento (86) están formados de manera individual alternándose
en la dirección en la que los elementos de placa plana (83) y los
elementos de placa ondulada (84) están laminados, estando
enfrentados entre sí a través de los respectivos elementos de placa
plana (83). El paso lateral de ajuste de humedad (85) se abre en un
par de superficies laterales opuestas de las cuatro superficies
laterales del elemento de adsorción (81, 82), mientras que el paso
lateral de enfriamiento (86) se abre en otro par de superficies
laterales opuestas del elemento de adsorción (81, 82). Además, ni
el paso lateral de ajuste de humedad (85) ni el paso lateral de
enfriamiento (86) se abre en las superficies de extremo del elemento
de adsorción (81, 82). Las superficies de los elementos de placa
plana (83) enfrentados a los pasos laterales de ajuste de humedad
(85) y las superficies de los elementos de placa ondulada (84)
dispuestos en los pasos laterales de ajuste de humedad (85) están
cubiertas con un adsorbente que puede adsorber vapor de agua. Puede
usarse como adsorbente gel de sílice, zeolita, resina de
intercambio de iones, etc.
El circuito de refrigerante mencionado
anteriormente es un circuito cerrado que se forma conectando en
secuencia, mediante un sistema de conductos, un compresor (91), un
intercambiador de calor regenerativo (92) que funciona como un
condensador, una válvula de expansión de refrigerante y un
intercambiador de calor de enfriamiento (94) que funciona como un
vaporizador. La representación esquemática de toda la disposición
del circuito de refrigerante y de la válvula de expansión está
omitida. El circuito de refrigerante está construido de manera que
realiza un ciclo de refrigeración por compresión de vapor haciendo
circular refrigerante cargado.
Tal como se muestra en las figs. 1 y 4, el
recubrimiento (10) está dotado de un panel en el lado del entorno
exterior (11) que es el panel lateral más próximo, y de un panel en
el lado de un entorno interior (12) que es el panel lateral más
alejado. Una entrada lateral de suministro de aire (13) está formada
en una esquina superior derecha del panel del lado del entorno
exterior (11). Una salida lateral de descarga de aire (16) está
formada en la parte inferior izquierda del panel del lado del
entorno exterior (11). Por otro lado, una salida lateral de
suministro de aire (14) está formada en la esquina inferior derecha
del panel del lado del entorno interior (12) y una entrada lateral
de descarga de aire (15) está formada en la esquina superior
izquierda del panel del lado del entorno interior (12).
Dos elementos de separación (20, 30) están
alojados en el recubrimiento (10). Cada elemento de separación (20,
30) tiene sustancialmente la misma forma rectangular que la forma de
la sección transversal del recubrimiento (10) ortogonal a la
dirección longitudinal (dirección desde la parte delantera hasta la
parte trasera) del mismo. Los elementos de separación (20, 30)
están dispuestos de manera vertical ordenados desde el lado próximo
hasta el lado alejado, de manera que el espacio interior del
recubrimiento (10) está dividido desde la parte delantera hasta la
parte trasera. Además, cada uno de estos espacios internos del
recubrimiento (10) divido mediante los elementos de separación (20,
30) está dividido adicionalmente en espacios superiores e
inferiores.
Una trayectoria de flujo superior del lado del
entorno exterior (51), situada en la parte superior, y una
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior (52),
situada en la parte inferior, están formadas de manera individual
entre el panel del lado del entorno exterior (11) y el primer
elemento de separación (20). La trayectoria de flujo superior del
lado del entorno exterior (51) se comunica con el entorno exterior
a través de la entrada lateral de suministro de aire (13). La
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior (52) se
comunica con el entorno exterior a través de la salida lateral de
descarga de aire (16). Un espacio cerrado que sirve como una sala
de máquinas (56) está definido mediante una placa de compartimento
(55) en el lado próximo de un extremo izquierdo de la trayectoria de
flujo inferior del lado del entorno exterior (52). Esta sala de
máquinas (56) aloja un compresor (91) del circuito de
refrigerante.
Los dos elementos de adsorción (81, 82) están
dispuestos de manera contigua en una fila lateral entre el primer
elemento de separación (20) y el segundo elemento de separación
(30). Más específicamente, el primer elemento de adsorción (81)
está dispuesto a la derecha y el segundo elemento de adsorción (82)
está dispuesto a la izquierda. Estos elementos de adsorción (81,
82) están dispuestos en paralelo en una orientación en la que sus
respectivas direcciones longitudinales se corresponden con la
dirección longitudinal del recubrimiento (10). Además, tal como se
muestra en la fig. 3, los elementos de adsorción (81, 82) están
dispuestos en una orientación en la que cada una de sus superficies
de extremo tiene una forma rómbica girada tal como un forma
cuadrada girada en un ángulo de 45 grados. Dicho de otro modo, los
elementos de adsorción (81, 82) están dispuestos en una orientación
en la que una línea diagonal de superficie de extremo del elemento
de adsorción (81) es colineal con su línea diagonal de superficie
de extremo correspondiente del elemento de adsorción (82).
Además, el intercambiador de calor regenerativo
(92) del circuito de refrigerante y un obturador de conmutación
(40) están dispuestos entre el primer elemento de separación (20) y
el segundo elemento de separación (30). El intercambiador de calor
regenerativo (92) tiene forma de una placa plana. La longitud desde
la parte trasera hasta la parte delantera del intercambiador de
calor regenerativo (92) es sustancialmente la misma que la de la
longitud desde la parte trasera hasta la parte delantera de los
elementos de adsorción (81, 82). El intercambiador de calor
regenerativo (92) está dispuesto sustancialmente de manera
horizontal entre el primer elemento de adsorción (81) y el segundo
elemento de adsorción (82). Además, el intercambiador de calor
regenerativo (92) está dispuesto en una línea recta que une el
centro de superficie de extremo del primer elemento de adsorción
(81) y el centro de superficie de extremo del segundo elemento de
adsorción (82). Además, el aire fluye en una dirección vertical a
través del intercambiador de calor regenerativo (92).
El obturador de conmutación (40), que comprende
una placa de obturación (42) y un par de placas laterales (41),
constituye un segundo mecanismo de conmutación. Cada una de las
placas laterales (41) tiene forma de placa semicircular. El
diámetro de cada placa lateral (41) es sustancialmente el mismo que
el ancho de derecha a izquierda del intercambiador de calor
regenerativo (92). Las placas laterales (41) están dispuestas a lo
largo de las superficies de extremo del lado próximo y del lado
alejado, respectivamente, del intercambiador de calor regenerativo
(92). Por otro lado, la placa de obturación (42) se extiende desde
una de las placas laterales (41) hasta la otra placa lateral (41).
La placa de obturación (42) tiene forma de placa curvada que está
delimitada por el borde periférico de cada placa lateral (41). El
ángulo central de la superficie delimitada de la placa de
obturación (42) es de 90 grados. La placa de obturación (42) cubre
una mitad horizontal del intercambiador de calor regenerativo (92).
Además, la placa de obturación (42) está construida de manera que
se mueve a lo largo del borde periférico de la placa lateral (41).
Además, el obturador de conmutación (40) conmuta entre un primer
estado en el que la placa de obturación (42) cubre la mitad derecha
del intercambiador de calor regenerativo (92) (véase la fig.
3(a)) y un segundo estado en el que la placa de obturación
(42) cubre la mitad izquierda del intercambiador de calor
regenerativo (92) (véase la fig. 3(b)).
El espacio entre el primer elemento de
separación (20) y el segundo elemento de separación (30) está
dividido en un espacio superior y en un espacio inferior. Cada uno
del espacio superior y el espacio inferior está divido, mediante el
primer y el segundo elemento de adsorción (81, 82) y el obturador de
conmutación (40), en una sección izquierda y en una sección
derecha. Más específicamente, una trayectoria de flujo superior
derecha (61), situada en la parte superior, y una trayectoria de
flujo inferior derecha (62), situada en la parte inferior, están
formadas de manera individual en el lado derecho del primer elemento
de adsorción (81). Una primera trayectoria de flujo superior
central (63), en el lado derecho del obturador de conmutación (40),
y una segunda trayectoria de flujo superior central (64), en el lado
izquierdo del obturador de conmutación (40), están formadas de
manera individual en la parte superior entre el primer elemento de
adsorción (81) y el segundo elemento de adsorción (82). Una
trayectoria de flujo inferior central (65) está formada de manera
individual en la parte inferior entre el primer elemento de
adsorción (81) y el segundo elemento de adsorción (82). Una
trayectoria de flujo superior izquierda (65), situada en la parte
superior, y una trayectoria de flujo inferior izquierda (67),
situada en la parte inferior, están formadas de manera individual en
el lado izquierdo del segundo elemento de adsorción (82).
Tal como se ha descrito anteriormente, cada
elemento de adsorción (81, 82) está dotado del paso lateral de
ajuste de humedad (85) y del paso lateral de enfriamiento (86).
Además, el primer elemento de adsorción (81) está dispuesto en una
orientación en la que el paso lateral de ajuste de humedad (85) se
comunica con la primera trayectoria de flujo superior central (63)
así como con la trayectoria de flujo inferior derecha (62), y el
paso lateral de enfriamiento (86) se comunica con la trayectoria de
flujo superior derecha (61) así como con la trayectoria de flujo
inferior central (65). Por otro lado, el segundo elemento de
adsorción (82) está dispuesto en una orientación en la que el paso
lateral de ajuste de humedad (85) se comunica con la segunda
trayectoria de flujo superior central (64) así como con la
trayectoria de flujo inferior izquierda (67), y el paso lateral de
enfriamiento (86) se comunica con la trayectoria de flujo superior
izquierda (66) así como con la trayectoria de flujo inferior
central (65).
Una trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), situada en la parte superior, y una
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior (54),
situada en la parte inferior, están formadas de manera individual
entre el segundo elemento de separación (30) y el panel del lado del
entorno interior (12). La trayectoria de flujo superior del lado
del entorno interior (53) se comunica con un entorno interior a
través de la entrada lateral de descarga de aire (15). La
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53)
está dotada de un ventilador de descarga de aire (96). Por otro
lado, la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54) se comunica con un entorno interior a través de la
salida lateral de suministro de aire (14). La trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54) está dotada de un
ventilador de suministro de aire (95) y de un intercambiador de
calor de enfriamiento (94).
Una mitad superior del primer elemento de
separación (20) está formada por una primera placa superior (21) y
la mitad inferior restante está formada por una primera placa
inferior (24). Tanto la primera placa superior (21) como la primera
placa inferior (24) están dotadas de dos aberturas de forma
cuadrada.
Si se supone que la primera placa superior (21)
está dividida en cuatro secciones iguales en la dirección del ancho
de derecha a izquierda, las dos aberturas (22, 23) de la primera
placa superior (21) están formadas, respectivamente, en dos
secciones ubicadas en la parte central de la primera placa superior
(21). Además, de estas dos aberturas (22, 23), la abertura del lado
derecho constituye una primera abertura superior derecha central
(22) y la abertura del lado izquierdo constituye una primera
abertura superior izquierda central (23).
Cada una de las aberturas (22, 23) de la primera
placa superior (21) puede conmutar entre un primer estado en el que
la primera abertura superior derecha central (22) está abierta y la
primera abertura superior izquierda central (23) está cerrada, y un
segundo estado en el que la primera abertura superior derecha
central (22) está cerrada y la primera abertura superior izquierda
central (23) está abierta. Cuando la primera abertura superior
derecha central (22) está colocada en el estado abierto, la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno exterior (51) y
la primera trayectoria de flujo superior central (63) se comunican
entre sí mediante la primera abertura superior derecha central
(22). Por otro lado, cuando la primera abertura superior izquierda
central (23) está colocada en el estado abierto, la trayectoria de
flujo superior del lado del entorno exterior (51) y la segunda
trayectoria de flujo superior central (64) se comunican entre sí
mediante la primera abertura superior izquierda central (23).
Si se supone que la primera placa inferior (24)
está dividida en cuatro secciones iguales en la dirección del ancho
de derecha a izquierda, las dos aberturas (25, 26) de la primera
placa inferior (24) están formadas, respectivamente, en las
secciones de extremo derecha e izquierda de la primera placa
inferior (24). Además, de estas dos aberturas (25, 26), la abertura
en el lado de extremo derecho constituye una primera abertura
inferior derecha (25) y la otra abertura en el lado de extremo
izquierdo constituye una primera abertura inferior izquierda
(26).
Cada una de las aberturas (25, 26) de la primera
placa inferior (24) puede conmutar entre un primer estado en el que
la primera abertura inferior derecha (25) está abierta y la primera
abertura inferior izquierda (26) está cerrada, y un segundo estado
en el que la primera abertura inferior derecha (25) está cerrada y
la primera abertura inferior izquierda (26) está abierta. Cuando la
primera abertura inferior derecha (25) está colocada en el estado
abierto, la trayectoria de flujo inferior derecha (62) y la
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior (52) se
comunican entre sí mediante la primera abertura inferior derecha
(25). Por otro lado, cuando la primera abertura inferior izquierda
(26) está colocada en el estado abierto, la trayectoria de flujo
inferior izquierda (67) y la trayectoria de flujo inferior del lado
del entorno exterior (52) se comunican entre sí mediante la primera
abertura inferior izquierda (26).
Una mitad superior del segundo elemento de
separación (30) está formado por una segunda placa superior (31) y
la mitad inferior restante del mismo está formada por una segunda
placa inferior (34). Tanto la segunda placa superior (31) como la
segunda placa inferior (34) están dotadas de dos aberturas de forma
cuadrada.
Si se supone que la segunda placa superior (31)
está dividida en cuatro secciones iguales en la dirección del ancho
de derecha a izquierda, las dos aberturas (32, 33) de la segunda
placa superior (31) están formadas, respectivamente, en las
secciones de extremo derecha e izquierda de la segunda placa
superior (31). Además, de estas dos aberturas (32, 33), la abertura
en el lado derecho constituye una segunda abertura superior derecha
(32) y la otra abertura en el lado izquierdo constituye una segunda
abertura superior izquierda (33).
Cada una de las aberturas (32, 33) de la segunda
placa superior (31) puede conmutar entre un primer estado en el que
la segunda abertura superior derecha (32) está abierta y la segunda
abertura superior izquierda (33) está cerrada, y un segundo estado
en el que la segunda abertura superior derecha (32) está cerrada y
la segunda abertura superior izquierda (33) está abierta. Cuando la
segunda abertura superior derecha (32) está colocada en el estado
abierto, la trayectoria de flujo superior derecha (61) y la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53) se
comunican entre sí mediante la segunda abertura superior derecha
(32). Por otro lado, cuando la segunda abertura superior izquierda
(33) está colocada en el estado abierto, la trayectoria de flujo
superior izquierda (66) y la trayectoria de flujo superior del lado
del entorno interior (53) se comunican entre sí mediante la segunda
abertura superior izquierda (33).
Si se supone que la segunda placa inferior (34)
está dividida en cuatro secciones iguales en la dirección del ancho
de derecha a izquierda, las aberturas (35, 36) de la segunda placa
inferior (34) están formadas, respectivamente, en las secciones de
extremo derecha e izquierda de la segunda placa inferior (34).
Además, de estas dos aberturas (35, 36), la abertura en el lado de
extremo derecho constituye una segunda abertura inferior derecha
(35) y la otra abertura en el lado de extremo izquierdo constituye
una segunda abertura inferior izquierda (36).
Cada una de las aberturas (35, 36) de la segunda
placa inferior (34) puede conmutar entre un primer estado en el que
la segunda abertura inferior derecha (35) está abierta y la segunda
abertura inferior izquierda (36) está cerrada, y un segundo estado
en el que la segunda abertura inferior derecha (35) está cerrada y
la segunda abertura inferior izquierda (36) está abierta. Cuando la
segunda abertura inferior derecha (35) está colocada en el estado
abierto, la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54) y la trayectoria de flujo inferior derecha (62) se
comunican entre sí mediante la segunda abertura inferior derecha
(35). Por otro lado, cuando la segunda abertura inferior izquierda
(36) está colocada en el estado abierto, la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54) y la trayectoria de
flujo inferior izquierda (67) se comunican entre sí mediante la
segunda abertura inferior izquierda (36).
Tal como se ha descrito anteriormente, el
espacio interno del recubrimiento (10) está dividido desde la parte
delantera hasta la parte trasera mediante el primer y el segundo
elemento de separación (20, 30). Dicho de otro modo, el primer y el
segundo elemento de separación (20, 30) están dispuestos en una
orientación en la que cruzan una trayectoria de flujo de aire
dentro del recubrimiento (10). Además, la primera placa superior
(21) y la primera placa inferior (24) del primer elemento de
separación (20) constituyen un medio de modificación de trayectoria
de flujo que puede modificar la ruta del flujo de aire mediante sus
respectivas aberturas que conmutan entre el estado abierto y el
estado cerrado. Además, la segunda placa superior (31) y la segunda
placa inferior (34) del segundo elemento de separación (30)
constituyen un medio de modificación de trayectoria de flujo que
puede modificar la ruta del flujo de aire mediante sus respectivas
aberturas que conmutan entre el estado abierto y el estado
cerrado.
El funcionamiento del aparato de
acondicionamiento de aire descrito anteriormente se describirá
haciendo referencia a las figs. 3 a 5. Tal como se ha descrito
anteriormente, el aparato de acondicionamiento de aire sólo realiza
el modo de funcionamiento de deshumidificación. La fig. 3 muestra de
manera genérica una parte entre el primer elemento de separación
(20) y el segundo elemento de separación (30) dentro del
recubrimiento (10).
Tal como se muestra en la figs. 4 y 5, cuando el
ventilador de suministro de aire (95) está activado en el modo de
funcionamiento de deshumidificación, se recoge aire del entorno
exterior dentro del recubrimiento (10) a través de la entrada
lateral de suministro de aire (13). El aire del entorno exterior
fluye, como primer aire, hacia el interior de la trayectoria de
flujo superior del lado del entorno exterior (51). Por otro lado,
cuando el ventilador de descarga de aire (96) está activado, se
recoge aire del entorno interior dentro del recubrimiento (10) a
través de la entrada lateral de descarga de aire (15). El aire del
entorno interior fluye, como segundo aire, hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53).
Además, en el modo de funcionamiento de deshumidificación, los
ciclos de refrigeración se llevan a cabo en el circuito de
refrigerante, en los que el intercambiador de calor regenerativo
(92) funciona como un condensador y el intercambiador de calor de
enfriamiento (94) funciona como un vaporizador. Además, el aparato
de acondicionamiento de aire realiza el modo de funcionamiento de
deshumidificación repitiendo de manera alternante la primera y la
segunda operación.
La primera operación del modo de funcionamiento
de deshumidificación se describirá haciendo referencia a las figs.
3 y 4. Durante la primera operación, el aire se deshumidifica
mediante el primer elemento de adsorción (81) y, al mismo tiempo,
se regenera el adsorbente del segundo elemento de adsorción
(82).
En la primera placa superior (21), la primera
abertura superior derecha central (22) está abierta y la primera
abertura superior izquierda central (23) está cerrada. En este
estado, el primer aire (aire del entorno exterior), que ha fluido
hacia el interior de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno exterior (51), pasa a través de la primera abertura
superior derecha central (22) y fluye hacia el interior de la
primera trayectoria superior central (63).
\newpage
En la segunda placa superior (31), la segunda
abertura superior derecha (32) está abierta y la segunda abertura
superior izquierda (33) está cerrada. En este estado, el segundo
aire (aire del entorno interior), que ha fluido hacia el interior
de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53), pasa a través de la segunda abertura superior derecha (32) y
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo superior derecha
(61).
En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad derecha del intercambiador de calor regenerativo (92). En
este estado, la trayectoria de flujo inferior central (65) y la
segunda trayectoria de flujo superior central (64) se comunican
entre sí a través del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Como también se muestra en la fig. 3(a),
el primer aire en la primera trayectoria de flujo superior central
(63) fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del primer elemento de adsorción (81). Durante el flujo a
través del paso lateral de ajuste de humedad (85), el vapor de agua
contenido en el primer aire se adsorbe dentro del adsorbente. El
primer aire deshumidificado mediante el primer elemento de adsorción
(81) fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
derecha (62).
Por otro lado, el segundo aire en la trayectoria
de flujo superior derecha (61) fluye hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del primer elemento de adsorción (81).
Durante el flujo a través del paso lateral de enfriamiento (86), el
segundo aire absorbe calor de adsorción generado cuando el vapor de
agua se adsorbe dentro del adsorbente en el paso lateral de ajuste
de humedad (85). El segundo aire, que ha tomado calor de adsorción,
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior central
(65). El segundo aire en la trayectoria de flujo inferior central
(65) pasa a través del intercambiador de calor regenerativo (92) y
fluye hacia el interior de la segunda trayectoria de flujo superior
central (64). Durante ese periodo, en el intercambiador de calor
regenerativo (92) el segundo aire se somete a intercambio de calor
con refrigerante y absorbe calor de condensación del
refrigerante.
El segundo aire calentado por el primer elemento
de adsorción (81) y por el intercambiador de calor regenerativo
(92) se introduce en el interior del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del segundo elemento de adsorción (82). En el paso
lateral de ajuste de humedad (85), el adsorbente se calienta
mediante el segundo aire y, como resultado, se desadsorbe vapor de
agua del adsorbente. Dicho de otro modo, se regenera el segundo
elemento de adsorción (82). Después, el vapor de agua desadsorbido
del adsorbente fluye, junto con el segundo aire, hacia el interior
de la trayectoria de flujo inferior izquierda (67).
En la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior derecha (35) está abierta y la segunda abertura
inferior izquierda (36) está cerrada. En este estado, el primer aire
en la trayectoria de flujo inferior derecha (62) pasa a través de
la segunda abertura inferior derecha (35) y fluye hacia el interior
de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior
(54). Durante el flujo a través de la trayectoria de flujo inferior
del lado del entorno interior (54), el primer aire pasa a través del
intercambiador de calor de enfriamiento (94). En el intercambiador
de calor de enfriamiento (94), el primer aire se somete a
intercambio de calor con refrigerante y libera calor al
refrigerante. Además, el primer aire deshumidificado y enfriado pasa
a través de la salida lateral de suministro de aire (14) y se
suministra al entorno interior.
En la primera placa inferior (24), la primera
abertura inferior izquierda (26) está abierta y la primera abertura
inferior derecha (25) está cerrada. En este estado, el segundo aire,
que ha fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67), pasa a través de la primera abertura inferior
izquierda (26) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Además, el segundo
aire, usado para enfriar el primer elemento de adsorción (81) y para
regenerar el segundo elemento de adsorción (82), pasa a través de
la salida lateral de descarga de aire (16) y se descarga al entorno
exterior.
La segunda operación del modo de funcionamiento
de deshumidificación se describirá haciendo referencia a la fig. 5.
A diferencia de la primera operación, en la segunda operación el
aire se deshumidifica en el segundo elemento de adsorción (82) y,
al mismo tiempo, se regenera el adsorbente del primer elemento de
adsorción (81).
En la primera placa superior (21), la primera
abertura superior izquierda central (23) está abierta y la primera
abertura superior derecha central (22) está cerrada. En este estado,
el primer aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el
interior de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
exterior (51), pasa a través de la primera abertura superior
izquierda central (23) y fluye hacia el interior de la segunda
trayectoria de flujo superior central
(64).
(64).
En la segunda placa superior (31), la segunda
abertura superior izquierda (33) está abierta y la segunda abertura
superior derecha (32) está cerrada. En este estado, el segundo aire
(aire del entorno interior), que ha fluido hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53),
pasa a través de la segunda abertura superior izquierda (33) y
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo superior
izquierda (66).
En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad izquierda del intercambiador de calor regenerativo (92). En
este estado, la trayectoria de flujo inferior central (65) y la
primera trayectoria de flujo superior central (63) se comunican
entre sí a través del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Como también se muestra en la fig. 3(b),
el primer aire en la segunda trayectoria de flujo superior central
(64) fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del segundo elemento de adsorción (82). Durante el flujo a
través del paso lateral de ajuste de humedad (85), el vapor de agua
contenido en el primer aire se adsorbe dentro del adsorbente. El
primer aire deshumidificado mediante el segundo elemento de
adsorción (82) fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior izquierda (67).
Por otro lado, el segundo aire en la trayectoria
de flujo superior izquierda (66) fluye hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del segundo elemento de adsorción (82).
Durante el flujo a través del paso lateral de enfriamiento (86), el
segundo aire absorbe calor de adsorción generado cuando el vapor de
agua se adsorbe dentro del adsorbente en el paso lateral de ajuste
de humedad (85). El segundo aire, que ha tomado calor de adsorción,
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior central
(65). El segundo aire en la trayectoria de flujo inferior central
(65) pasa a través del intercambiador de calor regenerativo (92) y
fluye hacia el interior de la primera trayectoria de flujo superior
central (63). En ese momento, en el intercambiador de calor
regenerativo (92), el segundo aire se somete a intercambio de calor
con refrigerante y absorbe calor de condensación del
refrigerante.
El segundo aire calentado por el segundo
elemento de adsorción (82) y por el intercambiador de calor
regenerativo (92) se introduce dentro del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del primer elemento de adsorción (81). En el paso
lateral de ajuste de humedad (85), el adsorbente se calienta
mediante el segundo aire y, como resultado, se desadsorbe vapor de
agua del adsorbente. Dicho de otro modo, se regenera el primer
elemento de adsorción (81). Después, el vapor de agua desadsorbido
del adsorbente fluye, junto con el segundo aire, hacia el interior
de la trayectoria de flujo inferior derecha (62).
En la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior izquierda (36) está abierta y la segunda abertura
inferior derecha (35) está cerrada. En este estado, el primer aire
en la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) pasa a través de
la segunda abertura inferior izquierda (36) y fluye hacia el
interior de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54). Durante el flujo a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54), el primer aire pasa a
través del intercambiador de calor de enfriamiento (94). En el
intercambiador de calor de enfriamiento (94), el primer aire se
somete a intercambio de calor con refrigerante y libera calor al
refrigerante. Además, el primer aire deshumidificado y enfriado pasa
a través de la salida lateral de suministro de aire (14) y se
suministra al entorno interior.
En la primera placa inferior (24), la primera
abertura inferior derecha (25) está abierta y la primera abertura
inferior izquierda (26) está cerrada. En este estado, el segundo
aire, que ha fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior derecha (62), pasa a través de la primera abertura inferior
derecha (25) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Además, el segundo
aire, usado para enfriar el segundo elemento de adsorción (82) y
para regenerar el primer elemento de adsorción (81), pasa a través
de la salida lateral de descarga (16) y se descarga al entorno
exterior.
En el aparato de acondicionamiento de aire de la
primera realización, la primera y la segunda operación se llevan a
cabo de manera conmutable sin tener que girar los elementos de
adsorción (81, 82). Por lo tanto, según la presente realización, se
impide que se produzcan fugas de aire que se generan por el
movimiento giratorio de los elementos de adsorción (81, 82) y se
impide que disminuya el rendimiento del aparato de acondicionamiento
de aire debido a las fugas de aire. Además, se elimina la necesidad
de proporcionar un mecanismo para hacer girar los elementos de
adsorción (81, 82) haciendo posible de ese modo proporcionar una
estructura simplificada del aparato de acondicionamiento de aire y,
como resultado, se reduce el conste de producción del mismo.
Además, en la primera realización, el segundo
aire usado para la regeneración de los elementos de adsorción (81,
82) se calienta mediante intercambio de calor con refrigerante en el
intercambiador de calor regenerativo (92) del circuito de
refrigerante. Cuando un ciclo de refrigeración se lleva a cabo
haciendo circular refrigerante en el circuito de refrigerante, la
cantidad de calor que se proporciona al aire en el intercambiador de
calor regenerativo (92) supera el consumo de energía en el
compresor del circuito de refrigerante. Según la presente
realización, el segundo aire para la regeneración se calienta
mediante el ciclo de refrigeración del circuito de refrigerante,
haciendo posible de ese modo proporcionar una potencia de
deshumidificación superior a la cantidad de energía necesaria para
realizar un ciclo de refrigeración. Como resultado, se mejora el
rendimiento energético del aparato de acondicionamiento de aire y
se reduce el coste de la energía requerida para el funcionamiento
del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
Una segunda realización de la presente invención
es un aparato de acondicionamiento de aire que se forma alterando
la construcción del aparato de acondicionamiento de aire de la
primera realización. El aparato de acondicionamiento de aire de la
segunda realización puede realizar, además del modo de
funcionamiento de deshumidificación, el modo de funcionamiento de
humidificación en el que el aire exterior tomado se humidifica y
después se suministra a un entorno interior. En este caso, sólo se
describirán a continuación las diferencias de construcción con
respecto al aparato de acondicionamiento de aire de la primera
realización.
Tal como se muestra en la fig. 6, el primer
elemento de separación (20) de la segunda realización está dotado
de un primer obturador superior (71) en lugar de la primera placa
superior (21). Además, el segundo elemento de separación (30) de la
segunda realización está dotado de un segundo obturador superior
(72) en lugar de la segunda placa superior (31). Tanto el primer
obturador superior (71) como el segundo obturador superior (72) son
primeros mecanismos de conmutación y de idéntica construcción.
Más específicamente, el obturador superior (71,
72) comprende una única lámina a modo de cinta (75) y dos rodillos
de soporte (77). La lámina a modo de cinta (75), conformada como un
bucle sin fin, constituye un elemento a modo de cinta. El ancho de
la lámina a modo de cinta (75) es aproximadamente la mitad la altura
vertical del recubrimiento (10). La longitud de la lámina a modo de
cinta (75) es aproximadamente dos veces el ancho de derecha a
izquierda del recubrimiento (10). Además, están formadas cuatro
aberturas (76) de forma cuadrada para la ventilación de aire. Si se
supone que lámina a modo de cinta (75) está dividida, en su
dirección longitudinal, en ocho secciones iguales, las aberturas de
ventilación (76) de la lámina a modo de cinta (75) están formadas
en cuatro secciones predeterminadas de las ocho secciones,
respectivamente. Estas aberturas de ventilación (76) constituyen
partes de abertura respectivas.
Los rodillos de soporte (77) están dispuestos
verticalmente en un extremo derecho y en un extremo izquierdo tanto
del primer como del segundo elemento de separación (20, 30),
respectivamente. Estos dos rodillos de soporte (77) constituyen un
par de elementos de rodillo. Además, al menos uno de los rodillos de
soporte (77) está construido de manera que se acciona mediante un
motor o similar. La lámina a modo de cinta (75) pasa extendiéndose
alrededor de los dos rodillos de soporte (77). En este estado, la
lámina a modo de cinta (75) está orientada de manera que cruza una
trayectoria de flujo de aire dentro del recubrimiento (10).
Cada obturador superior (71, 72) permite el paso
de aire a través de los mismos cuando una abertura de ventilación
(76) en el lado próximo coincide con otra en el lado alejado en la
lámina a modo de cinta (75) que pasa extendiéndose alrededor de los
rodillos de soporte (77). En cada obturador superior (71, 72), la
lámina a modo de cinta (75) avanza mediante la rotación de los
rodillos de soporte (77) y la posición en la que se permite el paso
de aire varía con el desplazamiento de la posición de las aberturas
de ventilación (76).
El primer obturador superior (71) conmuta a un
estado que permite que sólo una de entre la trayectoria de flujo
superior derecha (61), la primera trayectoria de flujo superior
central (63), la segunda trayectoria de flujo superior central (64)
y la trayectoria de flujo superior izquierda (66) se comunique con
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno exterior
(51). Por otro lado, el segundo obturador superior (72) conmuta a
un estado que permite que sólo una de entre la trayectoria de flujo
superior derecha (61), la primera trayectoria de flujo superior
central (63), la segunda trayectoria de flujo superior central (64)
y la trayectoria de flujo superior izquierda (66) se comunique con
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53).
Un primer y un segundo intercambiador de calor
de enfriamiento (93, 94), que funcionan como vaporizadores, están
conectados al circuito de refrigerante de la segunda realización. En
el circuito de refrigerante de la segunda realización, el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93) y el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94) están conectados entre
sí en paralelo. Además, el circuito de refrigerante está construido
de manera que conmuta entre un primer estado de funcionamiento, en
el que sólo el primer intercambiador de calor de enfriamiento (93)
funciona como un vaporizador y en el que no se introduce ningún
refrigerante en el segundo intercambiador de calor de enfriamiento
(94), y un segundo estado de funcionamiento, en el que sólo el
segundo intercambiador de calor de enfriamiento (94) funciona como
un vaporizador y en el que se no se introduce ningún refrigerante
en el primer intercambiador de calor de enfriamiento (93).
Tal como se ha descrito anteriormente, en la
segunda realización el primer obturador superior (71) y la primera
placa inferior (24) constituyen el primer elemento de separación
(20) y el segundo obturador superior (72) y la segunda placa
inferior (34) constituyen el segundo elemento de separación (30).
Además, el primer y el segundo obturador superior (71, 72) y la
primera y la segunda placa inferior (24, 34) constituyen no sólo un
medio de modificación de trayectoria de flujo sino también un medio
de conmutación del modo de funcionamiento.
El funcionamiento del aparato de
acondicionamiento de aire se describirá con referencia a las figs. 3
y 6 a 9. Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato de
acondicionamiento de aire conmuta entre un modo de funcionamiento
de deshumidificación y un modo de funcionamiento de humidificación.
La fig. 3 representa de manera esquemática determinadas partes del
aparato de acondicionamiento de aire según la primera realización
y, además, las partes correspondientes del aparato de
acondicionamiento de aire de la segunda realización tienen la misma
construcción que las de la primera realización.
Tal como se muestra en las figs. 6 y 7, cuando
el ventilador de suministro de aire (95) está activado en el modo
de funcionamiento de deshumidificación, el aire del entorno exterior
se recoge dentro del recubrimiento (10) a través de la entrada
lateral de suministro de aire (13). El aire del entorno exterior
fluye, como primer aire, hacia el interior de la trayectoria de
flujo superior del lado del entorno exterior (51). Por otro lado,
cuando el ventilador de descarga de aire (96) está activado, el aire
del entorno interior se recoge dentro del recubrimiento (10) a
través de la entrada lateral de descarga de aire (15). El aire del
entorno interior fluye, como segundo aire, hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53).
Además, durante el modo de funcionamiento de
deshumidificación, los ciclos de refrigeración se llevan a cabo en
el circuito de refrigerante, en los que el intercambiador de calor
regenerativo (92) funciona como un condensador y el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94) funciona como un
vaporizador. Dicho de otro modo, en el modo de funcionamiento de
deshumidificación no fluye ningún refrigerante en el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93). Además, el aparato de
acondicionamiento de aire realiza el modo de funcionamiento de
deshumidificación repitiendo de manera alternante la primera y la
segunda operación.
La primera operación del modo de funcionamiento
de deshumidificación se describirá haciendo referencia a las figs.
3 y 6. Durante la primera operación, el aire se deshumidifica
mediante el primer elemento de adsorción (81) y, al mismo tiempo,
se regenera el adsorbente del segundo elemento de adsorción
(82).
El primer obturador superior (71) está dispuesto
en un estado que permite que la trayectoria de flujo superior del
lado del entorno exterior (51) y la primera trayectoria de flujo
superior central (63) se comuniquen entre sí. En este estado, el
primer aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el
interior de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
exterior (51), pasa a través de una abertura de ventilación (76) del
primer obturador superior (71) y fluye hacia el interior de la
primera trayectoria de flujo superior central (63).
El segundo obturador superior (72) está
dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la trayectoria de
flujo superior derecha (61) se comuniquen entre sí. En este estado,
el segundo aire (aire del entorno interior), que ha fluido hacia el
interior de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
interior (53), pasa a través de una abertura de ventilación (76) del
segundo obturador superior (72) y fluye hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior derecha (61).
En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad derecha del intercambiador de calor regenerativo (92). En
este estado, la trayectoria de flujo inferior central (65) y la
segunda trayectoria de flujo superior central (64) se comunican
entre sí a través del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Como también se muestra en la fig. 3(a),
el primer aire en la primera trayectoria de flujo superior central
(63) fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del primer elemento de adsorción (81). Durante el flujo a
través del paso lateral de ajuste de humedad (85), el vapor de agua
contenido en el primer aire se adsorbe dentro el adsorbente. El
primer aire deshumidificado por el primer elemento de adsorción (81)
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior derecha
(62).
Por otro lado, el segundo aire en la trayectoria
de flujo superior derecha (61) fluye hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del primer elemento de adsorción (81).
Durante el flujo a través del paso lateral de enfriamiento (86), el
segundo aire absorbe calor de adsorción generado cuando el vapor de
agua se adsorbe dentro del adsorbente en el paso lateral de ajuste
de humedad (85). El segundo aire, que ha tomado calor de adsorción,
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior central
(65). El segundo aire en la trayectoria de flujo inferior central
(65) pasa a través del intercambiador de calor regenerativo (92) y
fluye hacia el interior de la segunda trayectoria de flujo superior
central (64). En ese momento, en el intercambiador de calor
regenerativo (92), el segundo aire se somete a intercambio de calor
con refrigerante y absorbe calor de condensación del
refrigerante.
El segundo aire calentado por el primer elemento
de adsorción (81) y por el intercambiador de calor regenerativo
(92) se introduce en el paso lateral de ajuste de humedad (85) del
segundo elemento de adsorción (82). En el paso lateral de ajuste de
humedad (85), el adsorbente se calienta mediante el segundo aire y,
como resultado, se desadsorbe vapor de agua del adsorbente. Dicho
de otro modo, se regenera el segundo elemento de adsorción (82).
Después, el vapor de agua desadsorbido del adsorbente fluye, junto
con el segundo aire, hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior izquierda (67).
En la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior derecha (35) está abierta y la segunda abertura
inferior izquierda (36) está cerrada. En este estado, el primer aire
en la trayectoria de flujo inferior derecha (62) pasa a través de
la segunda abertura inferior derecha (35) y fluye hacia el interior
de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior
(54). Durante el flujo a través de la trayectoria de flujo inferior
del lado del entorno interior (54), el primer aire pasa a través del
segundo intercambiador de calor de enfriamiento (94). En el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94), el primer aire se
somete a intercambio de calor con refrigerante y libera calor al
refrigerante. Además, el primer aire deshumidificado y enfriado
pasa a través de la salida lateral de suministro de aire (14) y se
suministra al entorno interior.
En la primera placa inferior (24), la primera
abertura inferior izquierda (26) está abierta y la primera abertura
inferior derecha (25) está cerrada. En este estado, el segundo aire,
que ha fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67), pasa a través de la primera abertura inferior
izquierda (26) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Durante el flujo a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52), el segundo aire pasa a través del primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93). En este momento, no
fluye ningún refrigerante en el primer intercambiador de calor de
enfriamiento (93). Por consiguiente, el segundo aire sólo pasa a
través del primer intercambiador de enfriamiento (93) y, por lo
tanto, ni absorbe ni libera calor. Además, el segundo aire, usado
para enfriar el primer elemento de adsorción (81) y para regenerar
el segundo elemento de adsorción (82), pasa a través de la salida
lateral de descarga de aire (16) y se descarga al entorno
exterior.
La segunda operación del modo de funcionamiento
de deshumidificación se describirá haciendo referencia a la fig. 7.
A diferencia de la primera operación, en la segunda operación el
aire se deshumidifica mediante el segundo elemento de adsorción
(82) y, al mismo tiempo, se regenera el adsorbente del primer
elemento de adsorción (81).
El primer obturador superior (71) está dispuesto
en un estado que permite que la trayectoria de flujo superior del
lado del entorno exterior (51) y la segunda trayectoria de flujo
superior central (64) se comuniquen entre sí. En este estado, el
primer aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el
interior de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
exterior (51), pasa a través de una abertura de ventilación (76) del
primer obturador superior (71) y fluye hacia el interior de la
segunda trayectoria de flujo superior central (64).
El segundo obturador superior (72) está
dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la trayectoria de
flujo superior izquierda (66) se comuniquen entre sí. En este
estado, el segundo aire (aire del entorno interior), que ha fluido
hacia el interior de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), pasa a través de una abertura de ventilación
(76) del segundo obturador superior (72) y fluye hacia el interior
de la trayectoria de flujo superior izquierda (66).
En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad izquierda del intercambiador de calor regenerativo (92). En
este estado, la trayectoria de flujo inferior central (65) y la
primera trayectoria de flujo superior central (63) se comunican
entre sí a través del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Como también se muestra en la fig. 3(b),
el primer aire en la segunda trayectoria de flujo superior central
(64) fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del segundo elemento de adsorción (82). Durante el flujo a
través del paso lateral de ajuste de humedad (85), el vapor de agua
contenido en el primer aire se adsorbe dentro del adsorbente. El
primer aire deshumidificado por el segundo elemento de adsorción
(82) fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67).
Por otro lado, el segundo aire en la trayectoria
de flujo superior izquierda (66) fluye hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del segundo elemento de adsorción (82).
Durante el flujo a través del paso lateral de enfriamiento (86), el
segundo aire absorbe calor de adsorción generado cuando el vapor de
agua se adsorbe dentro del adsorbente en el paso lateral de ajuste
de humedad (85). El segundo aire, que ha tomado calor de adsorción,
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior central
(65). El segundo aire en la trayectoria de flujo inferior central
(65) pasa a través del intercambiador de calor regenerativo (92) y
fluye hacia el interior de la primera trayectoria de flujo superior
central (63). En ese momento, en el intercambiador de calor
regenerativo (92), el segundo aire se somete a intercambio de calor
con refrigerante y absorbe calor de condensación del
refrigerante.
El segundo aire calentado por el segundo
elemento de adsorción (82) y por el intercambiador de calor
regenerativo (92) se introduce en el paso lateral de ajuste de
humedad (85) del primer elemento de adsorción (81). En el paso
lateral de ajuste de humedad (85), el adsorbente se calienta
mediante el segundo aire y, como resultado, se desadsorbe vapor de
agua del adsorbente. Dicho de otro modo, se regenera el primer
elemento de adsorción (81). Después, el vapor de agua desadsorbido
del adsorbente fluye, junto con el segundo aire, hacia el interior
de la trayectoria de flujo inferior derecha (62).
En la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior izquierda (36) está abierta y la segunda abertura
inferior derecha (35) está cerrada. En este estado, el primer aire
en la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) pasa a través de
la segunda abertura inferior izquierda (36) y fluye hacia el
interior de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54). Durante el flujo a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54), el primer aire pasa a
través del intercambiador de calor de enfriamiento (94). En el
intercambiador de calor de enfriamiento (94), el primer aire se
somete a intercambio de calor con refrigerante y libera calor al
refrigerante. Además, el primer aire deshumidificado y enfriado pasa
a través de la salida lateral de suministro de aire (14) y se
suministra al entorno interior.
En la primera placa inferior (24), la primera
abertura inferior derecha (25) está abierta y la primera abertura
inferior izquierda (26) está cerrada. En este estado, el segundo
aire, que ha fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior derecha (62), pasa a través de la primera abertura inferior
derecha (25) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Además, el segundo
aire, usado para enfriar el segundo elemento de adsorción (82) y
para regenerar el primer elemento de adsorción (81), pasa a través
de la salida lateral de descarga de aire (16) y se descarga al
entorno exterior.
Tal como se muestra en las figs. 8 y 9, cuando
el ventilador de suministro de aire (95) está activado en el modo
de funcionamiento de humidificación, el aire del entorno exterior se
recoge dentro del recubrimiento (10) a través de la entrada lateral
de suministro de aire (13). El aire del entorno exterior fluye, como
segundo aire, hacia el interior de la trayectoria de flujo superior
del lado del entorno exterior (51). Por otro lado, cuando el
ventilador de descarga de aire (96) está activado, el aire del
entorno interior se recoge dentro del recubrimiento (10) a través
de la entrada lateral de descarga de aire (15). El aire del entorno
interior fluye, como primer aire, hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53).
Además, durante el modo de funcionamiento de
humidificación, los ciclos de refrigeración se llevan a cabo en el
circuito de refrigerante, en los que el intercambiador de calor
regenerativo (92) funciona como un condensador y el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93) funciona como un
vaporizador. Dicho de otro modo, en el modo de funcionamiento de
deshumidificación no fluye ningún refrigerante en el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94). Además, el aparato de
acondicionamiento de aire realiza el modo de funcionamiento de
humidificación realizando repetidamente de manera alternante la
primera y la segunda operación.
La primera operación del modo de funcionamiento
de humidificación se describirá haciendo referencia a las figs. 3 y
8. Durante la primera operación, el aire se humidifica mediante el
primer elemento de adsorción (81) y el adsorbente del segundo
elemento de adsorción (82) adsorbe vapor de agua.
El primer obturador superior (71) está dispuesto
en un estado que permite que la trayectoria de flujo superior del
lado del entorno exterior (51) y la trayectoria de flujo superior
izquierda (66) se comuniquen entre sí. En este estado, el segundo
aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el interior de
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno exterior
(51), pasa a través de una abertura de ventilación (76) del primer
obturador superior (71) y fluye hacia el interior de la trayectoria
de flujo superior izquierda (66).
El segundo obturador superior (72) está
dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la segunda
trayectoria de flujo superior central (64) se comuniquen entre sí.
En este estado, el primer aire (aire del entorno interior), que ha
fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo superior del
lado del entorno interior (53), pasa a través de una abertura de
ventilación (76) del segundo obturador superior (72) y fluye hacia
el interior de la segunda trayectoria de flujo superior central
(64).
En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad izquierda del intercambiador de calor regenerativo (92). En
este estado, la trayectoria de flujo inferior central (65) y la
primera trayectoria de flujo superior central (63) se comunican
entre sí a través del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Como también se muestra en la fig. 3(b),
el primer aire en la segunda trayectoria de flujo superior central
(64) fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del segundo elemento de adsorción (82). Durante el flujo a
través del paso lateral de ajuste de humedad (85), el vapor de agua
contenido en el primer aire se adsorbe dentro del adsorbente. El
primer aire deshumidificado por el segundo elemento de adsorción
(82) fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67).
Por otro lado, el segundo aire en la trayectoria
de flujo superior izquierda (66) fluye hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del segundo elemento de adsorción (82).
Durante el flujo a través del paso lateral de enfriamiento (86), el
segundo aire absorbe calor de adsorción generado cuando el vapor de
agua se adsorbe dentro del adsorbente en el paso lateral de ajuste
de humedad (85). El segundo aire, que ha tomado calor de adsorción,
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior central
(65). El segundo aire en la trayectoria de flujo inferior central
(65) pasa a través del intercambiador de calor regenerativo (92) y
fluye hacia el interior de la primera trayectoria de flujo superior
central (63). En ese momento, en el intercambiador de calor
regenerativo (92), el segundo aire se somete a intercambio de calor
con refrigerante y absorbe calor de condensación del
refrigerante.
El segundo aire calentado por el segundo
elemento de adsorción (82) y por el intercambiador de calor
regenerativo (92) se introduce en el paso lateral de ajuste de
humedad (85) del primer elemento de adsorción (81). En el paso
lateral de ajuste de humedad (85), el adsorbente se calienta
mediante el segundo aire y, como resultado, se desadsorbe vapor de
agua del adsorbente. Dicho de otro modo, se regenera el primer
elemento de adsorción (81). Después, el vapor de agua desadsorbido
del adsorbente se proporciona al segundo aire y, como resultado, el
segundo aire se humidifica. Después, el segundo aire humidificado
mediante el primer elemento de adsorción (81) fluye hacia el
interior de la trayectoria de flujo inferior derecha (62).
En la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior derecha (35) está abierta y la segunda abertura
inferior izquierda (36) está cerrada. En este estado, el segundo
aire en la trayectoria de flujo inferior derecha (62) pasa a través
de la segunda abertura inferior derecha (35) y fluye hacia el
interior de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54). Durante el flujo a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54), el segundo aire pasa a
través del segundo intercambiador de calor de enfriamiento (94). En
este momento, no fluye ningún refrigerante en el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94). Por consiguiente, el
segundo aire sólo pasa a través del segundo intercambiador de calor
de enfriamiento (94) y, por lo tanto, ni absorbe ni libera calor.
Además, el segundo aire calentado y humidificado pasa a través de
la salida lateral de suministro de aire (14) y se suministra al
entorno interior.
\newpage
En la primera placa inferior (24), la primera
abertura inferior izquierda (26) está abierta y la primera abertura
inferior derecha (25) está cerrada. En este estado, el primer aire,
que ha fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67), pasa a través de la primera abertura inferior
izquierda (26) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Durante el flujo a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52), el primer aire pasa a través del primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93). En el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93), el primer aire se
somete a intercambio de calor con refrigerante y libera calor al
refrigerante. Además, el primer aire deshumidificado y enfriado
pasa a través de la salida lateral de descarga de aire (16) y se
descarga al entorno exterior.
La segunda operación del modo de funcionamiento
de humidificación se describirá haciendo referencia a las figs. 3 y
9. A diferencia de la primera operación, en la segunda operación el
aire se humidifica en el segundo elemento de adsorción (82) y el
adsorbente del primer elemento de adsorción (81) adsorbe vapor de
agua.
El primer obturador superior (71) está dispuesto
en un estado que permite que la trayectoria de flujo superior del
lado del entorno exterior (51) y la trayectoria de flujo superior
derecha (61) se comuniquen entre sí. En este estado, el segundo
aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el interior de
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno exterior
(51), pasa a través de una abertura de ventilación (76) del primer
obturador superior (71) y fluye hacia el interior de la trayectoria
de flujo superior derecha (61).
El segundo obturador superior (72) está
dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la primera
trayectoria de flujo superior central (63) se comuniquen entre sí.
En este estado, el primer aire (aire del entorno interior), que ha
fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo superior del
lado del entorno interior (53), pasa a través de una abertura de
ventilación (76) del segundo obturador superior (72) y fluye hacia
el interior de la primera trayectoria de flujo superior central
(63).
En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad derecha del intercambiador de calor regenerativo (92). En
este estado, la trayectoria de flujo inferior central (65) y la
segunda trayectoria de flujo superior central (64) se comunican
entre sí a través del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Como también se muestra en la fig. 3(b),
el primer aire en la primera trayectoria de flujo superior central
(63) fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del primer elemento de adsorción (81). Durante el flujo a
través del paso lateral de ajuste de humedad (85), el vapor de agua
contenido en el primer aire se adsorbe dentro del adsorbente. El
primer aire deshumidificado por el primer elemento de adsorción
(81) fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior
derecha (62).
Por otro lado, el segundo aire en la trayectoria
de flujo superior derecha (61) fluye hacia el interior del paso
lateral de enfriamiento (86) del primer elemento de adsorción (81).
Durante el flujo a través del paso lateral de enfriamiento (86), el
segundo aire absorbe calor de adsorción generado cuando el vapor de
agua se adsorbe dentro del adsorbente en el paso lateral de ajuste
de humedad (85). El segundo aire, que ha tomado calor de adsorción,
fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo inferior central
(65). El segundo aire en la trayectoria de flujo inferior central
(65) pasa a través del intercambiador de calor regenerativo (92) y
fluye hacia el interior de la segunda trayectoria de flujo superior
central (64). En ese momento, en el intercambiador de calor
regenerativo (92), el segundo aire se somete a intercambio de calor
con refrigerante y absorbe calor de condensación del
refrigerante.
El segundo aire calentado por el primer elemento
de adsorción (81) y por el intercambiador de calor regenerativo
(92) se introduce en el paso lateral de ajuste de humedad (85) del
segundo elemento de adsorción (82). En el paso lateral de ajuste de
humedad (85), el adsorbente se calienta mediante el segundo aire y,
como resultado, se desadsorbe vapor de agua del adsorbente. Dicho
de otro modo, se regenera el segundo elemento de adsorción (82).
Después, el vapor de agua desadsorbido del adsorbente se proporciona
al segundo aire y, como resultado, el segundo aire se humidifica.
Después, el segundo aire humidificado mediante el segundo elemento
de adsorción (82) fluye hacia el interior de la trayectoria de
flujo inferior izquierda (67).
En la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior izquierda (36) está abierta y la segunda abertura
inferior derecha (35) está cerrada. En este estado, el segundo aire
en la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) pasa a través de
la segunda abertura inferior izquierda (36) y fluye hacia el
interior de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54). Durante el flujo a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54), el segundo aire pasa a
través del segundo intercambiador de calor de enfriamiento (94). En
este momento, no circula ningún refrigerante en el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94). Por consiguiente, el
segundo aire sólo pasa a través del segundo intercambiador de calor
de enfriamiento (94) y, por lo tanto, ni absorbe ni libera calor.
Además, el segundo aire calentado y humidificado pasa a través de
la salida lateral de suministro de aire (14) y se suministra al
entorno interior.
En la primera placa inferior (24), la primera
abertura inferior derecha (25) está abierta y la primera abertura
inferior izquierda (26) está cerrada. En este estado, el primer
aire, que ha fluido hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior derecha (62), pasa a través de la primera abertura inferior
derecha (25) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Durante el flujo a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52), el primer aire pasa a través del primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93). En el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93), el primer aire se
somete a intercambio de calor con refrigerante y libera calor al
refrigerante. Además, el primer aire deshumidificado y enfriado
pasa a través de la salida lateral de descarga de aire (16) y se
descarga al entorno exterior.
Si el aparato de acondicionamiento de aire de la
segunda realización se construye de manera que el aire del entorno
interior se recoge a través de la salida lateral de descarga de aire
(16) y el aire del entorno interior se descarga a través de la
entrada lateral de suministro de aire (13), esta construcción hace
posible realizar un modo de funcionamiento de enfriamiento mediante
la utilización de aire del entorno exterior (modo de funcionamiento
de introducción de aire exterior) en el que el aire del entorno
exterior (aire exterior) tomado se suministra tal cual a un entorno
interior. Dicho de otro modo, la temperatura del aire exterior puede
ser inferior que la temperatura de la habitación en lo que se
denomina una fase intermedia. Durante ese periodo, el enfriamiento
de un entorno interior se consigue se consigue solamente
suministrando aire exterior al entorno interior.
Más específicamente, durante el modo de
funcionamiento de enfriamiento que utiliza aire exterior, la primera
abertura inferior derecha (25) está abierta y la primera abertura
inferior izquierda (26) está cerrada en la primera placa inferior
(24). Por otro lado, en la segunda placa inferior (34), la segunda
abertura inferior derecha (35) está cerrada y la segunda abertura
inferior izquierda (36) está cerrada. Cuando el ventilador de
suministro de aire (95) está activado en este modo, el aire del
entorno exterior pasa a través de la salida lateral de descarga de
aire (16) y fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52). Después, el aire del
entorno exterior fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54) a través de la
trayectoria de flujo inferior derecha (62) y se suministra al
entorno interior a través de la salida lateral de suministro de aire
(14).
Por otro lado, el segundo obturador superior
(72) está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de
flujo superior del lado del entorno interior (53) y la trayectoria
de flujo superior derecha (61) se comuniquen entre sí. El primer
obturador superior (71) está dispuesto en un estado que permite que
la trayectoria de flujo superior derecha (61) y la trayectoria de
flujo superior del lado del entorno exterior (51) se comuniquen
entre sí. Cuando el ventilador de descarga de aire (96) está
activado en este estado, el aire del entorno interior pasa a través
de la entrada (15) lateral de descarga y fluye hacia el interior de
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53). Después, el aire del entorno interior fluye hacia el interior
de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53) a través de la trayectoria de flujo superior izquierda (66) y
se descarga en el entorno exterior a través de la entrada lateral de
suministro de aire (13).
\vskip1.000000\baselineskip
Una tercera realización de la presente invención
es un aparato de acondicionamiento de aire que se forma alterando
la construcción del aparato de acondicionamiento de aire de la
segunda realización. El aparato de acondicionamiento de aire de la
tercera realización realiza una operación de enfriamiento en el
momento de la conmutación entre la primera y la segunda operación
del modo de funcionamiento de deshumidificación. Además, el aparato
de acondicionamiento de aire de la tercera realización puede
realizar el modo de funcionamiento de enfriamiento que utiliza aire
exterior (modo de funcionamiento de introducción de aire exterior)
en el que el aire del entorno exterior (aire exterior) tomado se
suministra tal cual a un entorno interior. En este caso, sólo se
describirán a continuación las diferencias de construcción con
respecto al aparato de acondicionamiento de aire de la segunda
realización.
Tal como se muestra en la fig. 10, el primer
elemento de separación (20) de la tercera realización está dotado
de un primer obturador inferior (73) en lugar de la primera placa
inferior (24). Además, el segundo elemento de separación (30) de la
tercera realización está dotado de un segundo obturador inferior
(74) en lugar de la segunda placa inferior (34). Tanto el primer
obturador inferior (73) como el segundo obturador inferior (74) son
primeros mecanismos de conmutación de idéntica construcción.
Más específicamente, los obturadores inferiores
(73, 74) tienen la misma construcción que los obturadores
superiores (71, 72). Dicho de otro modo, el obturador inferior (73,
74) está formado por un par de rodillos de soporte (77) y por una
lámina a modo de cinta (75) dotada de cuatro aberturas de
ventilación (76) y que pasa extendiéndose alrededor de los rodillos
de soporte (77). En la lámina a modo de cinta (75) del obturador
inferior (73, 74), las cuatro aberturas de ventilación (76) están
formadas en diferentes posiciones con respecto a la lámina a modo
de cinta (75) del obturador superior (71, 72).
El primer obturador inferior (73) conmuta a un
estado que permite que sólo una de entre la trayectoria de flujo
inferior derecha (62), la trayectoria de flujo inferior central (65)
y la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) se comunique con
la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior (52).
Por otro lado, el segundo obturador inferior (74) conmuta a un
estado que permite que sólo una de entre la trayectoria de flujo
inferior derecha (62), la trayectoria de flujo inferior central (65)
y la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) se comunique con
la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior
(54).
Tal como se ha descrito anteriormente, en la
tercera realización el primer obturador superior (71) y el primer
obturador inferior (73) constituyen el primer elemento de separación
(20), y el segundo obturador superior (72) y el segundo obturador
inferior (74) constituyen el segundo elemento de separación (30).
Además, el primer y el segundo obturador superior (71, 72) y el
primer y el segundo obturador inferior (73, 74) constituyen no sólo
un medio de modificación de trayectoria de flujo sino también un
medio de conmutación del modo de funcionamiento.
El funcionamiento del aparato de
acondicionamiento de aire se describirá con referencia a las figs.
10 a 15. Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato de
acondicionamiento de aire conmuta entre un modo de funcionamiento
de deshumidificación, un modo de funcionamiento de humidificación y
un modo de funcionamiento de enfriamiento que utiliza aire
exterior.
Tal como se muestra en las figs. 10 a 13, cuando
el ventilador de suministro de aire (95) está activado en el modo
de funcionamiento de deshumidificación, el aire del entorno exterior
se recoge dentro del recubrimiento (10) a través de la entrada
lateral de suministro de aire (13). El aire del entorno exterior
fluye, como primer aire, hacia el interior de la trayectoria de
flujo superior del lado del entorno exterior (51). Por otro lado,
cuando el ventilador de descarga de aire (96) está activado, el aire
del entorno interior se recoge dentro del recubrimiento (10) a
través de la entrada lateral de descarga de aire (15). El aire del
entorno interior fluye, como segundo aire, hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53).
Además, durante el modo de funcionamiento de
deshumidificación, los ciclos de refrigeración se llevan a cabo en
el circuito de refrigerante, en los que el intercambiador de calor
regenerativo (92) funciona como un condensador y el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94) funciona como un
vaporizador. Dicho de otro modo, en el modo de funcionamiento de
deshumidificación no fluye ningún refrigerante en el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93). Además, en el modo de
funcionamiento de deshumidificación del aparato de acondicionamiento
de aire se llevan a cabo, en este orden, una primera operación, una
primera operación de enfriamiento, una segunda operación y una
segunda operación de enfriamiento. Después de la segunda operación
de enfriamiento, el modo de funcionamiento
de deshumidificación vuelve de nuevo a la primera operación y estas operaciones se llevan a cabo continuamente.
de deshumidificación vuelve de nuevo a la primera operación y estas operaciones se llevan a cabo continuamente.
La primera operación del modo de funcionamiento
de deshumidificación se describirá haciendo referencia a la fig.
10. Durante la primera operación, el aire se deshumidifica mediante
el primer elemento de adsorción (81) y, al mismo tiempo, se
regenera el adsorbente del segundo elemento de adsorción (82).
El primer obturador superior (71), el segundo
obturador superior (72) y el obturador de conmutación (40) están
todos dispuestos en los mismos estados en los que están dispuestos
en la primera operación del modo de funcionamiento de
deshumidificación de la segunda realización. Más específicamente, el
primer obturador superior (71) está dispuesto en un estado que
permite que la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
exterior (51) y la primera trayectoria de flujo superior central
(63) se comuniquen entre sí. El segundo obturador superior (72)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la trayectoria de
flujo superior derecha (61) se comuniquen entre sí. En el obturador
de conmutación (40), la placa de obturación (42) se mueve y se
sitúa en una posición en la que cubre la mitad derecha del
intercambiador de calor regenerativo (92).
Por otro lado, el primer obturador inferior (73)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
inferior izquierda (67) y la trayectoria de flujo inferior del lado
del entorno exterior (52) se comuniquen entre sí. Además, el
segundo obturador inferior (74) está dispuesto en un estado que
permite que la trayectoria de flujo inferior derecha (62) y la
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior (54) se
comuniquen entre sí.
En este estado, el aire del entorno exterior
tomado como primer aire y el aire del entorno interior tomado como
segundo aire fluyen de la misma manera que en la primera operación
del modo de funcionamiento de deshumidificación de la segunda
realización, en el aparato de acondicionamiento de aire.
A modo de resumen, el primer aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno exterior (51), a través de una abertura de ventilación (76)
del primer obturador superior (71) y a través de la primera
trayectoria de flujo superior central (63), fluye hacia el interior
del paso lateral de ajuste de humedad (85) del primer elemento de
adsorción (81) y se deshumidifica en el mismo. El primer aire,
deshumidificado de esta manera, fluye, en este orden, a través de la
trayectoria de flujo inferior derecha (62), a través de una
abertura de ventilación (76) del segundo obturador inferior (74) y a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54) y se suministra al entorno interior a través de la
salida lateral de suministro de aire (14).
Por otro lado, el segundo aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), a través de una abertura de ventilación (76)
del segundo obturador superior (72) y a través de la trayectoria de
flujo superior derecha (61), se calienta en el primer elemento de
adsorción (81) y en el intercambiador de calor regenerativo (92) y
después fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del segundo elemento de adsorción (82). El segundo
aire, que se usó para regenerar el segundo elemento de adsorción
(82), fluye, en este orden, a través de la trayectoria de flujo
inferior izquierda (67), a través de una abertura de ventilación
(76) del primer obturador inferior (73) y a través de la
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior (52) y
se descarga al entorno exterior a través de la salida lateral de
descarga de aire (16).
La primera operación de enfriamiento del modo de
funcionamiento de deshumidificación se describirá con referencia a
la fig. 11. En la primera operación de enfriamiento se enfría el
segundo elemento de adsorción (82) regenerado en la primera
operación.
Durante la primera operación de enfriamiento, el
obturador superior (71), el segundo obturador inferior (74) y el
obturador de conmutación (40) están todos dispuestos en los mismos
estados que en la primera operación. Por consiguiente, el primer
aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el interior de
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno exterior
(51), pasa a través del paso lateral de ajuste de humedad (85) del
primer elemento de adsorción (81) y después se suministra al entorno
interior a través de la salida lateral de suministro de aire (14),
como en la primera operación. Dicho de otro modo, también durante la
primera operación de enfriamiento continúa la deshumidificación de
aire mediante el primer elemento de adsorción (81).
El segundo obturador superior (72) está
dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la trayectoria de
flujo superior izquierda (66) se comuniquen entre sí. En este
estado, el segundo aire (aire del entorno interior), que ha fluido
hacia el interior de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), fluye hacia el interior de la trayectoria de
flujo superior izquierda (66) a través de una abertura de
ventilación (76) del segundo obturador superior (72). Después, el
segundo aire se introduce en el paso lateral de enfriamiento (86)
del segundo elemento de adsorción (82). El flujo del segundo aire a
través del paso lateral de enfriamiento (86) enfría el segundo
elemento de adsorción (82) regenerado en la primera
operación.
operación.
El primer obturador inferior (73) está dispuesto
en un estado que permite que la trayectoria de flujo inferior
central (65) y la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52) se comuniquen entre sí. En este estado, el segundo
aire, que se usó para enfriar el segundo elemento de adsorción (82),
fluye, en este orden, a través de la trayectoria de flujo inferior
central (65), a través de una abertura de ventilación (76) del
primer obturador inferior (73) y a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52) y después se descarga
al entorno exterior a través de la salida lateral de descarga de
aire (16).
La segunda operación del modo de funcionamiento
de deshumidificación se describirá haciendo referencia a la fig.
12. En la segunda operación, el aire se deshumidifica mediante el
segundo elemento de adsorción (82) y, al mismo tiempo, se regenera
el adsorbente del primer elemento de adsorción (81).
El primer obturador superior (71), el segundo
obturador superior (72) y el obturador de conmutación (40) están
todos dispuestos en los mismos estados que en la segunda operación
del modo de funcionamiento de deshumidificación de la segunda
realización. Más específicamente, el primer obturador superior (71)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno exterior (51) y la segunda trayectoria
de flujo superior central (64) se comuniquen entre sí. El segundo
obturador superior (72) está dispuesto en un estado que permite que
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53)
y la trayectoria de flujo superior izquierda (65) se comuniquen
entre sí. En el obturador de conmutación (40), la placa de
obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que cubre
la mitad izquierda del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Por otro lado, el primer obturador inferior (73)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
inferior derecha (62) y la trayectoria de flujo inferior del lado
del entorno exterior (52) se comuniquen entre sí. Además, el
segundo obturador inferior (74) está dispuesto en un estado que
permite que la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) y la
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior (54) se
comuniquen entre sí.
En este estado, el aire del entorno exterior
tomado como primer aire y el aire del entorno interior tomado como
segundo aire fluyen de la misma manera que en la segunda operación
del modo de funcionamiento de deshumidificación de la segunda
realización, en el aparato de acondicionamiento de aire.
A modo de resumen, el primer aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno exterior (51), a través de una abertura de ventilación (76)
del primer obturador superior (71) y a través de la segunda
trayectoria de flujo superior central (64), fluye hacia el interior
del paso lateral de ajuste de humedad (85) del segundo elemento de
adsorción (82) y se deshumidifica en el mismo. El primer aire,
deshumidificado de esta manera, fluye, en este orden, a través de la
trayectoria de flujo inferior izquierda (67), a través de una
abertura de ventilación (76) del segundo obturador inferior (74) y a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
interior (54) y se suministra al entorno interior a través de la
salida lateral de suministro de aire (14).
Por otro lado, el segundo aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), a través de una abertura de ventilación (76)
del segundo obturador superior (72) y a través de la trayectoria de
flujo superior izquierda (65), se calienta en el segundo elemento de
adsorción (82) y en el intercambiador de calor regenerativo (92) y
después fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del primer elemento de adsorción (81). El segundo aire,
que se usó para regenerar el primer elemento de adsorción (81),
fluye, en este orden, a través de la trayectoria de flujo inferior
derecha (62), a través de una abertura de ventilación (76) del
primer obturador inferior (73) y a través de la trayectoria de
flujo inferior del lado del entorno exterior (52) y se descarga al
entorno exterior a través de la salida lateral de descarga de aire
(16).
\newpage
La segunda operación de enfriamiento del modo de
funcionamiento de deshumidificación se describirá con referencia a
la fig. 13. En la segunda operación de enfriamiento se enfría el
primer elemento de adsorción (82) regenerado en la segunda
operación.
Durante la segunda operación de enfriamiento, el
primer obturador superior (71), el segundo obturador inferior (74)
y el obturador de conmutación (40) están todos dispuestos en los
mismos estados que en la segunda operación. Por consiguiente, el
primer aire (aire del entorno exterior), que ha fluido hacia el
interior de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
exterior (51), pasa a través del paso lateral de ajuste de humedad
(85) del segundo elemento de adsorción (82) y después se suministra
al entorno interior a través de la salida lateral de suministro de
aire (14), como en la segunda operación. Dicho de otro modo, también
durante la primera operación de enfriamiento continúa la
deshumidificación de aire mediante el segundo elemento de adsorción
(82).
El segundo obturador superior (72) está
dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno interior (53) y la trayectoria de
flujo superior derecha (61) se comuniquen entre sí. En este estado,
el segundo aire (aire del entorno interior), que ha fluido hacia el
interior de la trayectoria de flujo superior del lado del entorno
interior (53), fluye hacia el interior de la trayectoria de flujo
superior derecha (61) a través de una abertura de ventilación (76)
del segundo obturador superior (72). Después, el segundo aire se
introduce en el paso lateral de enfriamiento (86) del primer
elemento de adsorción (81). El flujo del segundo aire a través del
paso lateral de enfriamiento (86) enfría el primer elemento de
adsorción (81) regenerado en la segunda operación.
El primer obturador inferior (73) está dispuesto
en un estado que permite que la trayectoria de flujo inferior
central (65) y la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52) se comuniquen entre sí. En este estado, el segundo
aire, que se usó para enfriar el primer elemento de adsorción (81),
fluye, en este orden, a través de la trayectoria de flujo inferior
central (65), a través de una abertura de ventilación (76) del
primer obturador inferior (73) y a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno exterior (52) y después se descarga
al entorno exterior a través de la salida (16) lateral del descarga
de aire.
Tal como se muestra en las figs. 14 y 15, cuando
el ventilador de suministro de aire (95) está activado en el modo
de funcionamiento de humidificación, el aire del entorno exterior se
recoge dentro del recubrimiento (10) a través de la entrada lateral
de suministro de aire (13). El aire del entorno exterior fluye, como
segundo aire, hacia el interior de la trayectoria de flujo superior
del lado del entorno exterior (51). Por otro lado, cuando el
ventilador de descarga de aire (96) está activado, el aire del
entorno interior se recoge dentro del recubrimiento (10) a través
de la entrada lateral de descarga de aire (15). El aire del entorno
interior fluye, como primer aire, hacia el interior de la
trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior
(53).
Además, durante el modo de funcionamiento de
humidificación, los ciclos de refrigeración se llevan a cabo en el
circuito de refrigerante, en los que el intercambiador de calor
regenerativo (92) funciona como un condensador y el primer
intercambiador de calor de enfriamiento (93) funciona como un
vaporizador. Dicho de otro modo, en el modo de funcionamiento de
deshumidificación no fluye ningún refrigerante en el segundo
intercambiador de calor de enfriamiento (94). Además, el aparato de
acondicionamiento de aire realiza el modo de funcionamiento de
humidificación realizando continuamente la primera y la segunda
operación de manera alternante.
La primera operación del modo de funcionamiento
de humidificación se describirá haciendo referencia a la fig. 14.
Durante la primera operación, el aire se humidifica mediante el
primer elemento de adsorción (81) y el adsorbente del segundo
elemento de adsorción (82) adsorbe vapor de agua.
El primer obturador superior (71), el segundo
obturador superior (72) y el obturador de conmutación (40) están
todos dispuestos en los mismos estados que en la primera operación
del modo de funcionamiento de humidificación de la segunda
realización. Más específicamente, el primer obturador superior (71)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno exterior (51) y la trayectoria de
flujo superior izquierda (66) se comuniquen entre sí. El segundo
obturador superior (72) está dispuesto en un estado que permite que
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53)
y la segunda trayectoria de flujo superior central (64) se
comuniquen entre sí. En el obturador de conmutación (40), la placa
de obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que
cubre la mitad izquierda del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Por otro lado, el primer obturador inferior (73)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
inferior izquierda (67) y la trayectoria de flujo inferior del lado
del entorno exterior (52) se comuniquen entre sí. Además, el
segundo obturador inferior (74) está dispuesto en un estado que
permite que la trayectoria de flujo inferior derecha (62) y la
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior (54) se
comuniquen entre sí.
En este estado, el aire del entorno interior
tomado como primer aire y el aire del entorno exterior tomado como
segundo aire fluyen de la misma manera que en la primera operación
del modo de funcionamiento de humidificación de la segunda
realización, en el aparato de acondicionamiento de aire.
A modo de resumen, el primer aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), a través de una abertura de ventilación (76)
del segundo obturador superior (72) y a través de la segunda
trayectoria de flujo superior central (64), fluye hacia el interior
del paso lateral de ajuste de humedad (85) del segundo elemento de
adsorción (82) y se deshumidifica en el mismo. El primer aire,
deshumidificado de esta manera, fluye, en este orden, a través de la
trayectoria de flujo inferior izquierda (67), a través de una
abertura de ventilación (76) del primer obturador inferior (73) y a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52) y se descarga al entorno exterior a través de la
salida lateral de descarga de aire (16).
Por otro lado, el segundo aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno exterior (51), a través de una abertura de ventilación (76)
del primer obturador superior (71) y a través de la trayectoria de
flujo superior izquierda (66), se calienta en el segundo elemento de
adsorción (82) y en el intercambiador de calor regenerativo (92) y
después fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del primer elemento de adsorción (81). El segundo aire
humidificado mediante el primer elemento de adsorción (81) fluye,
en este orden, a través de la trayectoria de flujo inferior derecha
(62), a través de una abertura de ventilación (76) del segundo
obturador inferior (74) y a través de la trayectoria de flujo
inferior del lado del entorno interior (54) y se suministra al
entorno interior a través de la salida lateral de suministro de
aire (14).
La segunda operación del modo de funcionamiento
de humidificación se describirá haciendo referencia a la fig. 15.
Durante la segunda operación, a diferencia de la primera operación,
el aire se humidifica mediante el segundo elemento de adsorción
(82) y el adsorbente del primer elemento de adsorción (81) adsorbe
vapor de agua.
El primer obturador superior (71), el segundo
obturador superior (72) y el obturador de conmutación (40) están
todos dispuestos en los mismos estados que en la segunda operación
del modo de funcionamiento de humidificación de la segunda
realización. Más específicamente, el primer obturador superior (71)
está dispuesto en un estado que permite que la trayectoria de flujo
superior del lado del entorno exterior (51) y la trayectoria de
flujo superior derecha (61) se comuniquen entre sí. El segundo
obturador superior (72) está dispuesto en un estado que permite que
la trayectoria de flujo superior del lado del entorno interior (53)
y la primera trayectoria de flujo superior central (63) se
comuniquen entre sí. En el obturador de conmutación (40), la placa
de obturación (42) se mueve y se sitúa en una posición en la que
cubre la mitad derecha del intercambiador de calor regenerativo
(92).
Por otro lado, el primer obturador inferior (73)
está situado en un estado que permite que la trayectoria de flujo
inferior derecha (62) y la trayectoria de flujo inferior del lado
del entorno exterior (52) se comuniquen entre sí. Además, el
segundo obturador inferior (74) está dispuesto en un estado que
permite que la trayectoria de flujo inferior izquierda (67) y la
trayectoria de flujo inferior del lado del entorno interior (54) se
comuniquen entre sí.
En este estado, el aire del entorno interior
tomado como primer aire y el aire del entorno exterior tomado como
segundo aire fluyen de la misma manera que en la segunda operación
del modo de funcionamiento de humidificación de la segunda
realización, en el aparato de acondicionamiento de aire.
A modo de resumen, el primer aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno interior (53), a través de una abertura de ventilación (76)
del segundo obturador superior (72) y a través de la primera
trayectoria de flujo superior central (63), fluye hacia el interior
del paso lateral de ajuste de humedad (85) del primer elemento de
adsorción (81) y se deshumidifica en el mismo. El primer aire,
deshumidificado de esta manera, fluye, en este orden, a través de la
trayectoria de flujo inferior derecha (62), a través de una
abertura de ventilación (76) del primer obturador inferior (73) y a
través de la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno
exterior (52) y se descarga al entorno exterior a través de la
salida lateral de descarga de aire (16).
Por otro lado, el segundo aire fluye, en este
orden, a través de la trayectoria de flujo superior del lado del
entorno exterior (51), a través de una abertura de ventilación (76)
del primer obturador superior (71) y a través de la trayectoria de
flujo superior derecha (61), se calienta en el primer elemento de
adsorción (81) y en el intercambiador de calor regenerativo (92) y
después fluye hacia el interior del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del segundo elemento de adsorción (82). El segundo aire
humidificado mediante el segundo elemento de adsorción (82) fluye,
en este orden, a través de la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67), a través de una abertura de ventilación (76) del
segundo obturador inferior (74) y a través de la trayectoria de
flujo inferior del lado del entorno interior (54) y se suministra al
entorno interior a través de la salida lateral de suministro de
aire (14).
Durante el modo de funcionamiento de
enfriamiento que utiliza aire exterior, el aire fluye exactamente de
la misma manera que en la primera o en la segunda operación de
enfriamiento del modo de funcionamiento de deshumidificación en el
aparato de acondicionamiento de aire (véanse las figs. 11 y 13).
Por ejemplo, se describirá un caso en el que el
aire fluye de la misma manera que en la primera operación de
enfriamiento del modo de funcionamiento de deshumidificación. En
este modo de funcionamiento de enfriamiento que utiliza aire
exterior, el primer obturador superior (71), el segundo obturador
inferior (73), el obturador de conmutación (40), el segundo
obturador superior (72) y el segundo obturador inferior (74) están
todos dispuestos en los mismos estados que en la primera operación
de enfriamiento del modo de funcionamiento de deshumidificación.
Además, el aire exterior tomado a través de la entrada lateral de
suministro de aire (13) pasa a través del paso lateral de ajuste de
humedad (85) del primer elemento de adsorción (81) y después se
suministra al entorno interior a través de la salida lateral de
suministro de aire (14). Por otro lado, el aire del entorno interior
tomado a través de la entrada lateral de descarga de aire (15) pasa
a través del paso lateral de enfriamiento (86) del segundo elemento
de adsorción (82) y después se descarga al entorno exterior a través
de la salida lateral de descarga de aire (16).
Tal como se ha descrito anteriormente, el aire
exterior que se suministra al entorno interior pasa a través del
paso lateral de ajuste de humedad (85) del primer elemento de
adsorción (81). Por lo tanto, el aire exterior puede
deshumidificarse mediante el primer elemento de adsorción (81)
durante un breve periodo de tiempo a partir del momento en el que
se inicie el modo de funcionamiento de enfriamiento que utiliza aire
exterior. Sin embargo, en el modo de funcionamiento de enfriamiento
que utiliza aire exterior, el primer elemento de adsorción (81) no
se regenera y el adsorbente del primer elemento de adsorción (81) se
saturará finalmente. Por consiguiente, después, el aire del entorno
exterior no se deshumidifica y se suministra tal cual al entorno
interior.
En la tercera realización, el elemento de
adsorción (81, 82) regenerado se enfría mediante una operación de
enfriamiento y el primer aire que va a deshumidificarse se introduce
en el elemento de adsorción (81, 82) enfriado. Si el primer aire
que va a deshumidificarse se introduce en el elemento de adsorción
(81, 82) calentado a una alta temperatura mediante regeneración,
entonces el primer aire se calienta en el paso lateral de ajuste de
humedad (85) del mismo. Como resultado, disminuye la humedad
relativa del primer aire y se reduce la cantidad de vapor de agua
que el elemento de adsorción (81, 82) adsorbe. Por el contrario, en
la tercera realización el elemento de adsorción (81, 82) se enfría
previamente mediante una operación de enfriamiento. Después, el
primer aire que va a deshumidificarse se suministra al elemento de
adsorción (81, 82) enfriado previamente. Por tanto, según la
tercera realización, la capacidad de adsorción de los elementos de
adsorción (81, 82) aumenta suficientemente, haciendo posible por
tanto mejorar el rendimiento del aparato de acondicionamiento de
aire.
En cada una de las anteriores realizaciones, la
placa de obturación (42) del obturador de conmutación (40) tiene
forma de una placa curvada. En cambio, puede emplearse la siguiente
construcción. Dicho de otro modo, la placa de obturación (42) del
obturador de conmutación (40) está conformada como una placa plana y
la placa de obturación (42) plana gira tomando como centro su
extremo superior, modificando de ese modo la ruta del flujo del
segundo aire, tal como se muestra en la fig. 16. Sin embargo, en
este caso se requiere que la placa lateral (41) tenga la forma de
una placa angulosa.
En el obturador de conmutación (40) del presente
ejemplo de modificación, si la placa de obturación (42) está
inclinada hacia el primer elemento de adsorción (81) (véase la fig.
16(a)) esto provoca que la trayectoria de flujo inferior
central (65) y la segunda trayectoria de flujo superior central (64)
se comuniquen entre sí. Por el contrario, si la placa de obturación
(42) está inclinada hacia el segundo elemento de adsorción (82)
(véase la fig. 16(b)), esto provoca que la trayectoria de
flujo inferior central (65) y la primera trayectoria de flujo
superior central (63) se comuniquen entre sí.
En cada una de las anteriores realizaciones, el
obturador de conmutación (40) puede construirse como sigue.
Tal como se muestra en la fig. 17, el obturador
de conmutación (40) del presente ejemplo de modificación está
dotado de dos placas deslizantes (43, 44) en lugar de la placa de
obturación (42). Cada una de las placas deslizantes (43, 44) tiene
forma de una placa plana rectangular. Además, la primera placa
deslizante (43), dispuesta a lo largo de una superficie lateral del
primer elemento de adsorción (81) orientada desde la parte inferior
hacia la parte izquierda, está construida de manera que se desliza
en diagonal a lo largo de la superficie lateral. Por otro lado, la
segunda placa deslizante (44), dispuesta a lo largo de una
superficie lateral del segundo elemento de adsorción (82) orientada
desde la parte inferior hacia la parte derecha, está construida de
manera que se desliza en diagonal a lo largo de la superficie
lateral. Además, en el obturador de conmutación (40) del presente
ejemplo de modificación, la placa lateral (41) tiene forma de placa
triangular.
En el obturador de conmutación (40) del presente
ejemplo de modificación, en un estado en el que la primera placa
deslizante (43) se ha deslizado hacia arriba y la segunda placa
deslizante (44) se ha deslizado hacia abajo (véase la fig.
17(a)), el paso lateral de enfriamiento (86) del primer
elemento de adsorción (81) se comunica con la trayectoria de flujo
inferior central (65), y la trayectoria de flujo inferior central
(65) se comunica con la segunda trayectoria de flujo superior
central (64). Además, una superficie lateral del segundo elemento
de adsorción (82) está cubierta por la segunda placa deslizante (44)
y el paso lateral de enfriamiento (86) del segundo elemento de
adsorción (82) no se comunica con la trayectoria de flujo inferior
central (65). Además, todo el segundo aire que sale del paso lateral
de enfriamiento (86) del primer elemento de adsorción (81) pasa a
través del intercambiador de calor regenerativo (92) sin fluir hacia
el interior del paso lateral de enfriamiento (86) del segundo
elemento de adsorción (82) y se introduce en el paso lateral de
ajuste de humedad (85) del segundo elemento de adsorción (82).
\newpage
A diferencia de lo expuesto anteriormente, en un
estado en el que la primera placa deslizante (43) se ha deslizado
hacia abajo y la segunda placa deslizante (44) se ha deslizado hacia
arriba (véase la fig. 17(b)), el paso lateral de
enfriamiento (86) del segundo elemento de adsorción (82) se comunica
con la trayectoria de flujo inferior central (65) y la trayectoria
de flujo inferior central (65) se comunica con la primera
trayectoria de flujo superior central (63). Además, una superficie
lateral del primer elemento de adsorción (81) está cubierto por la
primera placa deslizante (43) y el paso lateral de enfriamiento (86)
del primer elemento de adsorción (81) no se comunica con la
trayectoria de flujo inferior central (65). Además, todo el segundo
aire que sale del paso lateral de enfriamiento (86) del segundo
elemento de adsorción (82) pasa a través del intercambiador de
calor regenerativo (92) sin fluir hacia el interior del paso lateral
de enfriamiento (86) del primer elemento de adsorción (81) y se
introduce en el paso lateral de ajuste de humedad (85) del primer
elemento de adsorción (81).
El uso del obturador de conmutación (40) del
presente ejemplo de modificación impide que el segundo aire, antes
de calentarse en el intercambiador de calor regenerativo (92), fluya
hacia el interior del paso lateral de enfriamiento (86) del
elemento de adsorción (81, 82) que está regenerándose. Esto
garantiza que el elemento de adsorción (81, 82) que va a generarse
se caliente mediante el segundo aire del intercambiador de calor
regenerativo (92) y que el vapor de agua se desadsorba del
adsorbente del elemento de adsorción (81, 82) que va a generarse.
Por lo tanto, el presente ejemplo de modificación garantiza la
regeneración del elemento de adsorción (81, 82), haciendo posible
por tanto proporcionar mejoras en el rendimiento del aparato de
acondicionamiento de aire.
Cada una de las realizaciones anteriores emplea
una disposición en la que el intercambiador de calor regenerativo
(92) con forma de placa plana está alineado con el primer y con el
segundo elemento de adsorción (81, 82). En cambio, puede emplearse
la siguiente descripción.
El intercambiador de calor regenerativo (92)
puede plegarse en su centro con respecto a la dirección del ancho
de derecha a izquierda, en una forma de V, tal como se muestra en la
fig. 18. Como alternativa, el intercambiador de calor regenerativo
(92) puede plegarse varias veces. Tal plegado del intercambiador de
calor regenerativo (92) expande el área de transferencia de calor
del intercambiador de calor regenerativo (92), garantizando por
tanto además que el segundo aire para la regeneración se caliente
sin falta. En la fig. 18 se omite la representación esquemática del
obturador de conmutación (40).
El intercambiador de calor regenerativo (92)
puede estar desplazado, tal como se muestra en fig. 19. Más
específicamente, el intercambiador de calor regenerativo (92) puede
estar desplazado por encima o por debajo de una línea recta
(indicada mediante una línea discontinua en la fig. 19) que une el
centro de la superficie de extremo del primer elemento de adsorción
y el centro de la superficie de extremo del segundo elemento de
adsorción (82). En este caso, una esquina lateral izquierda del
primer elemento de adsorción (81) y un extremo derecho del
intercambiador de calor regenerativo (92) pueden solaparse.
Asimismo, una esquina lateral derecha del segundo elemento de
adsorción (82) y un extremo izquierdo del intercambiador de calor
regenerativo (92) pueden solaparse. Por tanto, según el presente
ejemplo de modificación, el aparato de acondicionamiento de aire
tiene un tamaño más pequeño ya que se reduce el ancho de su sección
transversal. En la fig. 19 se omite la representación esquemática
del obturador de conmutación (40).
En cada una de las realizaciones anteriores, el
elemento de placa plana (83) que constituye el elemento de
adsorción (81, 82) tiene una forma cuadrada y el elemento de
adsorción (81, 82) tiene una superficie de extremo cuadrada. En
cambio, puede emplearse la siguiente disposición.
Tal como se muestra en la fig. 20, puede
disponerse que el elemento de placa plana (83) tenga una forma
rectangular y que el elemento de adsorción (81, 82) tenga una
superficie de extremo rectangular. En el elemento de adsorción (81,
82), el paso lateral de ajuste de humedad (85) se abre en una
superficie lateral del elemento de placa plana (83) en el lateral
de su lado mayor y el paso lateral de enfriamiento (86) se abre en
una superficie lateral del elemento de placa plana (83) en el
lateral de su lado menor. Además, el elemento de placa plana (83)
tiene una forma rectangular de manera que la longitud del lado
(L1) mayor es dos veces la longitud del lado (L2)
menor. En el elemento de placa plana (83), L1/L2 =
2.
Tal como se muestra en la fig. 21, el primer y
el segundo elemento de adsorción (81, 82) del presente ejemplo de
modificación están dispuestos de la misma manera que en las
anteriores realizaciones. Dicho de otro modo, el primer elemento de
adsorción (81) está dispuesto en una orientación en la que el paso
lateral de ajuste de humedad (85) se comunica con la primera
trayectoria de flujo superior central (63) así como con la
trayectoria de flujo inferior derecha (62), y el paso lateral de
enfriamiento (86) se comunica con la trayectoria de flujo superior
derecha (61) así como con la trayectoria de flujo inferior central
(65). Por otro lado, el segundo elemento de adsorción (82) está
dispuesto en una orientación en la que el paso lateral de ajuste de
humedad (85) se comunica con la segunda trayectoria de flujo
superior central (64) así como con la trayectoria de flujo inferior
izquierda (67), y el paso lateral de enfriamiento (86) se comunica
con la trayectoria de flujo superior izquierda (66) así como con la
trayectoria de flujo inferior central
(65).
(65).
En comparación con un elemento de adsorción
convencional, en el que el elemento de placa plana (83) tiene una
forma cuadrada, el elemento de adsorción (81, 82) del presente
ejemplo de modificación aumenta la velocidad del flujo del segundo
aire en el paso lateral de enfriamiento (86) reduciendo el área de
abertura del paso lateral de enfriamiento (86) y, al mismo tiempo,
disminuye la velocidad de flujo del primer aire en el paso lateral
de ajuste de humedad (85) expandiendo el área de abertura del paso
lateral de ajuste de humedad (85).
Se garantiza que el primer aire se comunica con
el adsorbente en el paso lateral de ajuste de humedad (85) y que
aumenta la velocidad del flujo del aire en el paso lateral de
enfriamiento (86), haciendo posible por tanto aumentar la cantidad
de calor que se transfiere desde el primer aire en el paso lateral
de ajuste de humedad (85) al segundo aire en el paso lateral de
enfriamiento (86). Por lo tanto, el presente ejemplo de
modificación garantiza el contacto entre el adsorbente y el primer
aire en el paso lateral de ajuste de humedad (85) del elemento de
adsorción (81, 82) y, al mismo tiempo, aumenta la cantidad de calor
de adsorción que adsorbe el segundo aire en el paso lateral de
enfriamiento (86), por lo que se mejora la potencia de adsorción
del elemento de adsorción (81, 82).
En cada una de las realizaciones anteriores,
tanto el ventilador de suministro de aire (95) como el ventilador
de descarga de aire (96) están dispuestos en lateral del panel del
lado del entorno interior (12). En cambio, pueden emplearse las
siguientes disposiciones. A diferencia de las anteriores
realizaciones, tanto el ventilador de suministro de aire (95) como
el ventilador de descarga de aire (96) están dispuestos en el
lateral del panel del lado del entorno exterior (11), u o bien el
ventilador de suministro de aire (95) o bien el ventilador de
descarga de aire (96) está dispuesto en el lateral del panel del
lado del entorno interior (12) y el otro ventilador está dispuesto
en el lateral del panel del lado del entorno exterior (11).
En cada una de las realizaciones anteriores, la
sala de máquinas (56), que es un espacio cerrado, está definida en
la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior (52)
y el compresor (91) está alojado en la sala de máquinas (56). En
cambio, puede emplearse la siguiente disposición. Dicho de otro
modo, la placa de compartimento (55) que divide la sala de máquinas
(56) está omitida y el compresor (91) está dispuesto en una
posición que puede hacer contacto con el aire que fluye a través de
la trayectoria de flujo inferior del lado del entorno exterior
(52). Según el presente ejemplo de modificación, el aire que se
descarga desde la trayectoria de flujo inferior del lado del
entorno exterior (52) a través de la salida lateral de descarga de
aire (16) se usa para liberar calor de escape desde el compresor
(91) hasta el exterior de la habitación.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
presente invención es útil para aparatos de acondicionamiento de
aire que puedan ajustar la humedad del aire.
Claims (8)
1. Un aparato de acondicionamiento de aire que
comprende un primer y un segundo elemento de adsorción (81, 82) con
forma de paralelepípedo rectangular, en los que en cada uno de ellos
están formados un paso lateral de ajuste de humedad (85), en el que
el aire que fluye a través del mismo hace contacto con un
adsorbente, y un paso lateral de enfriamiento (86) a través del
cual el aire fluye para tomar calor de adsorción de dicho paso
lateral de ajuste de humedad (85),
en el que dicho aparato de acondicionamiento de
aire está configurado para realizar, de manera alternante, una
primera operación en la que el aire se deshumidifica en dicho primer
elemento de adsorción (81) de manera simultánea con la regeneración
de dicho segundo elemento de adsorción (82) y una segunda operación
en la que el aire se deshumidifica en dicho segundo elemento de
adsorción (82) de manera simultánea con la regeneración de dicho
primer elemento de adsorción (81), y
en el que dicho aparato de acondicionamiento de
aire está configurado para realizar al menos un modo de
funcionamiento de deshumidificación en el que el aire tomado se
deshumidifica y después puede suministrarse a un entorno
interior,
dicho aparato de acondicionamiento de aire que
comprende además:
un circuito de refrigerante en el que circula un
refrigerante para realizar un ciclo de refrigeración y en el que el
aire para la regeneración de dicho primer y dicho segundo elemento
de adsorción (81, 82) se calienta mediante calor de condensación de
dicho refrigerante, y
medios de modificación de trayectoria de flujo
que pueden modificar la ruta del flujo de aire con dichos primer y
segundo elementos (81, 82) permaneciendo fijos en posición para la
conmutación entre dicha primera operación y dicha segunda
operación,
en el que un condensador (92) de dicho circuito
de refrigerante está dispuesto entre dichos primer y segundo
elementos de adsorción (81, 82) que están dispuestos de manera
contigua.
2. El aparato de acondicionamiento de aire según
la reivindicación 1, en el que en cada dicho primer y dicho segundo
elemento de adsorción (81, 82) dicho paso lateral de ajuste de
humedad (85) está abierto en una de dos superficies laterales
contiguas de los mismos y dicho paso lateral de enfriamiento (86)
está abierto en la otra superficie lateral, y en el que dichos
primer y segundo elementos de adsorción (81, 82) que presentan
superficies de extremo en las que ni dicho paso lateral de ajuste de
humedad (85) ni dicho paso lateral de enfriamiento (86) está
abierto están dispuestos en una orientación en la que una de las
líneas diagonales de superficie de extremo de dicho primer elemento
de adsorción (81) se vuelve colineal con una de las líneas
diagonales de superficie de extremo de dicho segundo elemento de
adsorción (82).
3. El aparato de acondicionamiento de aire según
la reivindicación 2, en el que dicho condensador (92) de dicho
circuito de refrigerante está dispuesto de manera que está
desplazado con respecto a una línea recta que une los centros de
dichas superficies de extremo de dichos elementos de adsorción (81,
82).
4. El aparato de acondicionamiento de aire según
la reivindicación 1, que comprende además:
medios de conmutación del modo de funcionamiento
que pueden modificar la ruta del flujo de aire con dichos elementos
de adsorción (81, 82) permaneciendo fijos en posición para la
conmutación desde un modo de funcionamiento de humidificación, en
el que el aire tomado se humidifica y después se suministra a un
entorno interior, a un modo de funcionamiento de
deshumidificación.
5. El aparato de acondicionamiento de aire según
la reivindicación 1, que comprende además:
medios de conmutación de modo de funcionamiento
que pueden modificar la ruta del flujo de aire con dichos elementos
de adsorción (81, 82) permaneciendo fijos en posición para la
conmutación desde un modo de funcionamiento de introducción de aire
exterior en el que el aire tomado se suministra a un entorno
interior sin deshumidificación y humidificación a un modo de
funcionamiento de deshumidificación.
6. El aparato de acondicionamiento de aire según
la reivindicación 1, en el que, en el momento de conmutar entre
dicha primera operación y dicha segunda operación, antes de iniciar
la deshumidificación del aire mediante dicho elemento de adsorción
(81, 82) regenerado, se realiza una operación de enfriamiento en la
que se obliga a que el aire fluya a través de dicho paso lateral de
enfriamiento (86) de dicho elemento de adsorción (81, 82) de manera
que se enfrían dichos elementos de adsorción (81, 82).
\newpage
7. El aparato de acondicionamiento de aire según
una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que comprende
además:
primeros mecanismos de conmutación (71, 72,...),
que comprenden un elemento a modo de cinta (75) dotado de una parte
de abertura (76) para el paso de aire y dispuesto en una orientación
en la que cruza una trayectoria de flujo de aire y de un par de
elementos de rodillo (77) alrededor de los cuales pasa dicho
elemento a modo de cinta (75), para modificar la ruta del flujo de
aire mediante la rotación de dichos elementos de rodillo (77) que
provoca el desplazamiento de la posición de dicha parte de abertura
(76) de dicho elemento a modo de cinta (75), y
un segundo mecanismo de conmutación (40) para
modificar la ruta del flujo de aire de manera que en dicha primera
operación el aire que sale de dicho paso lateral de enfriamiento
(86) de dicho primer elemento de adsorción (81) pasa a través de
dicho condensador (92) y se introduce en dicho paso lateral de
ajuste de humedad (85) de dicho segundo elemento de adsorción (82),
y en dicha segunda operación el aire que sale de dicho paso lateral
de enfriamiento (86) de dicho segundo elemento de adsorción (82)
pasa a través de dicho condensador (92) y se introduce en dicho
paso lateral de ajuste de humedad (85) de dicho primer elemento de
adsorción (81),
en el que tanto dichos primeros mecanismos de
conmutación (71, 72,...) como dicho segundo mecanismo de conmutación
(40) sirven como medios de modificación de trayectoria de flujo y
como medios de conmutación del modo de funcionamiento.
8. El aparato de acondicionamiento de aire según
la reivindicación 7, en el que dicho segundo mecanismo de
conmutación (40) impide que aire fluya hacia el interior de dicho
paso lateral de enfriamiento (86) de dicho segundo elemento de
adsorción (82) durante dicha primera operación e impide que el aire
fluya hacia el interior de dicho paso lateral de enfriamiento (86)
de dicho primer elemento de adsorción (81) durante dicha segunda
operación.
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