ES2397729B1

ES2397729B1 - Dispositivo climatizador, instalación y procedimiento de funcionamiento del mismo.

Info

Publication number: ES2397729B1
Application number: ES201032005A
Authority: ES
Inventors: Alfredo Raúl ESCUDERO VILLAFÁFILA; Francisco Javier OLMOS HERGUEDAS
Original assignee: Fundacion Cartif
Current assignee: Fundacion Cartif
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2014-01-16
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: ES2397729A1

Abstract

Dispositivo climatizador para la regulación de la temperatura y humedad de un recinto de manera que ambas regulaciones actúen de forma interdependiente consiguiendo un funcionamiento efectivo y barato, instalación y procedimiento de funcionamiento de dicho dispositivo.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se engloba dentro del campo de los dispositivos climatizadores para recintos.

Dicha invención es un dispositivo climatizador con el objeto de regular la temperatura y la humedad de un recinto de manera que ambas regulaciones actúen de forma interdependiente consiguiendo un funcionamiento efectivo y barato, que propicia además una instalación simple, y un procedimiento de funcionamiento de dicho dispositivo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El enfriamiento mediante placas Peltier es conocido en equipos de refrigeración pequeños, portátiles, como vinotecas y otros equipos domésticos.

Estos equipos domésticos sólo controlan la temperatura, no tienen control de la humedad, tendiendo a presentar en su interior humedades relativas muy bajas, ya que su foco frío, normalmente un evaporador, trabaja por debajo de la temperatura de rocío del aire húmedo de su interior.

La experiencia ha demostrado que estos equipos no están indicados para la conservación de alimentos con tendencia a la deshidratación, como algunos productos alimenticios.

En realidad, este es el principio que utilizan los deshumidificadores, pues su funcionamiento radica en enfriar algún elemento del sistema, normalmente el evaporador en equipos con compresor o el disipador asociado a la cara fría de una placa Peltier, por debajo de la temperatura de rocío para que el agua condense, dejándola gotear y recogiéndola en un recipiente. Son exclusivamente humidificadores ya que el aire que se expulsa tiene aproximadamente la misma temperatura que el aire entrante.

Estos sistemas trabajan a temperaturas por debajo de Ooc, quedándose el agua en forma de cristales de hielo y haciendo ciclos de descongelación periódicos, con el consiguiente gasto que ello supone debido a la falta de un control fino de la instalación.

También son conocidos equipos de laboratorio que aúnan control de la temperatura y humedad de manera conjunta, como las cámaras climáticas, de alto coste y complejidad constructiva, lo que encarece su coste y requiere el manejo por parte de mano de obra especializada.

En general, estas cámaras climáticas se basan en dispositivos separados para regular la temperatura, frío-calor, y la humedad, adición-sustracción, es decir, dispositivos que trabajan de forma separada en lo referente a temperatura y humedad, no habiendo interrelación entre ambos.

La: presente invención ser refiere a un disposi

tivo: climatizador que solventa las desvent ajas citadas

pues: aúna el control de temperatura y la humidifica

ción/deshumidificación haciendo que actúen de forma interdependiente consiguiendo un funcionamiento efectivo y barato, así como una instalación y procedimiento de funcionamiento del mismo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención queda establecida y caracterizada en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la misma.

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un dispositivo climatizador para la regulación de la temperatura y humedad de un recinto que comprende una unidad de enfriamiento Peltier con un disipador térmico en cada una de sus caras, focos caliente y frío, en los que están instalados sendos ventiladores y un humidificador caracterizado por comprender a su vez un depósito de agua y un ventilador. Dicho depósito va embebido en el disipador del foco caliente de la unidad de enfriamiento Peltier para aprovechar el calor emitido por ésta. El dispositivo comprende a su vez de por lo menos un sensor de temperatura del interior de la cámara, un sensor o más de humedad del interior del recinto, un sensor de temperatura instalada en el disipador del foco frío y un dispositivo de control que gestiona las señales de los sensores para comandar la unidad de enfriamiento Peltier y el ventilador del humidificador.

Un procedimiento para la regulación de la temperatura y humedad de un recinto mediante un dispositivo climatizador según el dispositivo con al menos las siguientes etapas:

-: cuando el sensor de humedad detecta que la mis

ma es inferior a la de referencia, para incrementar la humedad del recinto el dispositivo de control comanda al ventilador del humidificador para que actúe y al ventilador asociado al disipador del foco caliente de la placa Peltier que deje de actuar para que aumente la temperatura del agua del depósito, asimismo el dispositivo de control no permitirá que la temperatura del foco frío descienda por debajo de la temperatura de rocío del aire húmedo del interior de la cámara;

-: cuando el sensor de humedad detecta que la misma es superior a la de referencia, el dispositivo de control comanda la unidad de enfriamiento Peltier para que actúe y disminuya la temperatura del foco frío con lo que la humedad condensa en el platillo bajo el disipador del humidificador. También se actuará sobre el ventilador del disipador del foco caliente para mejorar la eficiencia de la unidad Peltier.;

-: cuando el sensor de la temperatura del interior del recinto detecta una temperatura diferente a la de referencia, éste tiene en cuenta tanto la temperatura del disipador del foco frío por medio de su sensor, como la del recinto, para comandar consecuentemente el ventilador del disipador del foco frío.

Una instalación con al menos dos dispositivos climatizadores en la que los mismos están conectados entre sí mediante una red informática de manera que la instalación actúa como si fuera un solo dispositivo.

Una ventaja de dicho dispositivo es el control avanzado sobre el mismo, gracias a poseer sensores de temperatura y humedad del interior del recinto, de la temperatura de foco frío y un dispositivo de control que permite realizar los cálculos necesarios en tiempo real,

con lo que existe la capacidad de regular de una forma casi continua la potencia de enfriamiento, pudiendo hacer que se busque una temperatura ligeramente inferior a la del punto de rocío cuando es necesario extraer humedad, haciendo que el agua condensada nunca se congele, haciendo innecesarios los ciclos de descongelación y

empleando la cantidad justa de energía para deshumidificar.

Otra ventaja del dispositivo es que es compacto, ocupando poco espacio y, por lo tanto, concentrando en un solo lugar el dispositivo, con las consiguientes ventajas derivadas.

Asimismo, ventajas de la instalación son la modularidad, pudiendo agrupar dispositivos iguales para adaptarse a cualquier tamaño de necesidad; simplicidad en el cableado; y posibilidad de conexión entre dispositivos climatizadores en el orden que convenga.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente y nunca limitativas de la invención.

La figura 1 representa una vista en planta del dispositivo climatizador.

La figura 2 representa una vista de perfil del dispositivo climatizador.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención es un dispositivo climati

zador para la regulación de la temperatura y humedad de un recinto. El recinto puede ser cualquier espacio cerrado en el que la temperatura y humedad sean susceptibles de poderse controlar; normalmente son cámaras de las conocidas para tal fin.

El dispositivo comprende como partes principales una unidad de enfriamiento Peltier (1) y un humidificador ( 2) integrado en ella, en el sentido de formar un conjunto compacto, el cual comprende a su vez un depósito rellenable (2.1) de agua embebido dentro de un disipador del foco caliente (11) de la unidad de enfriamiento Peltier (1), y un ventilador (2.2).

El depósito (2.1) queda embebido por el disipador (11) ; el ventilador (2. 2) se comunica mediante un conducto (2. 3) con el depósito (2. 1) de agua, a partir del mismo parte otro conducto (2.4) abierto en un extremo hacia el interior del recinto.

El depósito (2. 1) de agua está colocado en las proximidades del foco caliente de la unidad de enfriamiento Peltier (1) para aprovechar el calor emitido por ésta facilitando así la evaporación del agua contenida.

También, el dispositivo comprende a su vez un disipador ( 6) en las proximidades del foco frío de la unidad de enfriamiento Peltier (1), un sensor de la temperatura interior del recinto (3), un sensor de humedad (4), un sensor de temperatura del disipador del foco frío (12) y un dispositivo de control (5) que gestiona las señales de los sensores (3,4,12) para comandar la unidad de enfriamiento Peltier (1), los ventiladores asociados a sus disipadores (de foco frío y

3 5 caliente) (7, 8) y el ventilador del humidificador ( 2) .

Para recoger el agua de condensación del disipador del foco frío (6) se dispone de un platillo (10) que mediante una canalización transfiere esta agua a un segundo platillo (9) exterior al recinto que permite la evaporación de esta agua al ambiente.

Como particularidad, el dispositivo de control

(5) puede ser un microprocesador diseñado para cumplir con las exigencias del dispositivo.

En cuanto a la manera de actuar del dispositivo, el procedimiento de funcionamiento comprende las siguientes etapas:

-: cuando el sensor de humedad (4) detecta que la misma es inferior a la de referencia, para incrementar la humedad del recinto el dispositivo de control ( 5) comanda al ventilador (2. 2) del humidificador para que actúe y al ventilador del disipador del foco caliente

(7) de la unidad de enfriamiento Peltier que deje de actuar para que aumente la temperatura del foco caliente y facilite la evaporación del agua contenida en el depósito (2.1);

-: cuando el sensor de humedad (4) detecta que la misma es inferior a la de referencia, el dispositivo de control (5) comanda la unidad de enfriamiento Peltier

(1) para que actúe y disminuya la temperatura del foco frío con lo que la humedad condensa en el platillo ( 9) bajo el disipador del humidificador, y comanda el ventilador del disipador del foco caliente (7) para mejorar la eficiencia de la unidad de enfriamiento Peltier (1);

-cuando el sensor de la temperatura del interior del recinto (3) detecta una temperatura diferente de la de referencia, éste tiene en cuenta tanto la temperatura del foco disipador del foco frío ( 6) por medio de su

sensor (12), como la del recinto y actúa sobre el venti

lador del disipador del foco frío (8).

El dispositivo climatizador está diseñado de tal forma que permite una gran modularidad y adaptabilidad a recintos de diferente tamaño mediante la incorporación de varias unidades de generación de frío y humedad iguales.

Esto se consigue gracias que en una instalación que comprende al menos dos dispositivos climatizadores, éstos se conectan entre sí mediante una red informática de manera que la instalación actúa como si fuera un solo dispositivo.

Esto: aporta la consiguiente ventaja de la sim

plicidad: en el cableado de la instalación ya que sólo

hay: que conectar los módulos y no sus compone ntes como

en: las instalaciones conocidas.

Además, cualquier dispositivo climatizador de la instalación se puede comunicar con todos los sensores de la instalación actuando a modo de central gestora de las señales y las órdenes, evitando la necesidad de una central única y diferente de los dispositivos climatizadores, como se utiliza en la técnica conocida.

La modularidad de la instalación queda reflejada en que los dispositivos climatizadores se pueden agrupar de manera que cada grupo actúe como un solo dispositivo climatizador. Como, por ejemplo, una instalación de N compartimentos independientes y con capacidad de mantener temperaturas y humedades diferentes. En cada uno de ellos es posible tener un número diferente de módulos climatizadores, en función del tamaño de éstos y de los

requerimientos de temperatura y humedad. Por cada recinto tenemos un sensor de temperatura (3) y otro de humedad (4) y además una interface hombre máquina (IHM) que permite la introducción de consignas y la lectura de

5 informaciones tales cómo temperaturas y humedades en cada cámara, y mensajes de alerta y de diagnóstico.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Dispositivo climatizador para la regulación de la temperatura y humedad de un recinto que comprende una unidad de enfriamiento Peltier (1) y un humidificador

(2) caracterizado porque el humidificador (2) comprende a su vez un depósito (2.1) de agua, y un ventilador (2.2), dicho depósito (2.1) está embebido dentro de un disipador del foco caliente (11) de la unidad de enfriamiento Peltier (1) para aprovechar el calor emitido por ésta, el dispositivo comprende a su vez un disipador (6) en las proximidades del foco frío de la unidad de enfriamiento Peltier (1), sendos ventiladores (7,8) para actuar sobre los disipadores (6,11), un sensor de la temperatura del interior del recinto (3), un sensor de humedad (4), un sensor de temperatura del disipador del foco frío (12) y un dispositivo de control (5) que gestiona las señales de los sensores (3,4,12) para comandar la unidad de enfriamiento Peltier (1) y el ventilador del humidificador (2.2).
2.-Dispositivo climatizador según la reivindicación 1 caracterizado porque el ventilador (2.2) se comunica

mediante

un conducto (2.3) con el depósito (2.1) de

agua,

del que a su vez parte otro conducto (2.4) abierto

en

un extremo hacia el interior del recinto.
3.-Dispositivo climatizador según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende platillos (9,10) bajo ambos disipadores (6,11) para recoger el agua condensada en el disipador del foco frío (6) y evaporarla en el exterior del recinto con la asistencia del calor del disipador del foco caliente (11).
4.-Dispositivo climatizador según la reivindicación

1 caracterizado porque el dispositivo de control (5) es

un microprocesador.

S.-Procedimiento para la regulación de la temperatura y humedad de un recinto mediante un dispositivo climatizador según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende las siguientes etapas: -cuando el sensor de humedad (4) detecta que la misma es inferior a la de referencia, para incrementar la humedad del recinto el dispositivo de control (5) comanda al ventilador (2.2) del humidificador para que actúe y al ventilador del disipador del foco caliente (7) de la unidad de enfriamiento Peltier que deje de actuar para que aumente la temperatura del agua del depósito (2.1), asimismo el dispositivo de control no permitirá que la temperatura del foco frío descienda por debajo de la temperatura de rocío del aire húmedo del interior del recinto; -cuando el sensor de humedad (4) detecta que la misma es superior a la de referencia, el dispositivo de control

(5) comanda la unidad de enfriamiento Peltier (1) para que actúe y disminuya la temperatura del foco frío con lo que la humedad condensa en el platillo (9) bajo el disipador del humidificador, y comanda el ventilador del disipador del foco caliente (7) para mejorar la eficiencia de la unidad de enfriamiento Peltier (1); -cuando el sensor de la temperatura del interior del recinto (3) detecta una temperatura diferente de la de referencia, éste tiene en cuenta tanto la temperatura del disipador del foco frío (6) por medio de su sensor

(12), como la del recinto, para comandar consecuentemente el ventilador (8) del disipador del foco frío.
6.-Instalación que comprende al menos dos dispositivos climatizadores según la reivindicación 1 caracteri

zada porque dichos dispositivos climatizadores están conectados entre sí mediante una red informática de manera que la instalación actúa como si fuera un solo dispositivo.
7.-Instalación según la reivindicación 6 caracterizada porque cualquier dispositivo climatizador se comunica con todos los sensores de la instalación actuando a modo de central gestora de las señales y las órdenes.

10 S.-Instalación según la reivindicación 6 caracterizada porque los dispositivos climatizadores se pueden agrupar de manera que cada grupo actúe como un solo dispositivo climatizador.

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