ES2694243T3

ES2694243T3 - Derivación estival para unidad de recuperación de calor

Info

Publication number: ES2694243T3
Application number: ES13799657.5T
Authority: ES
Inventors: Daniel Byne; Gordon FLACK; Darius Rahimi; Mark BELLE
Original assignee: Greenwood Air Management Ltd
Current assignee: Greenwood Air Management Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: TR201816318T4; PL2926057T3; EP2926057B1; US20150338122A1; EA029651B1; WO2014083354A1; LT2926057T; CN105026848A; GB2508425A; CN105026848B; EA201591025A1; DK2926057T3; GB2508425B; EP2926057A1

Abstract

Una unidad (100) de ventilación de recuperación de calor que comprende un primer recorrido de flujo de aire y un segundo recorrido de flujo de aire y un intercambiador (150) de calor en el cual el primer recorrido de flujo de aire está en contacto de intercambio de calor con el segundo recorrido de flujo de aire; comprendiendo la unidad, además, un selector (300) de recorrido de flujo de aire en el primer recorrido de flujo de aire que está dispuesto para seleccionar entre el primer recorrido de flujo de aire y un tercer recorrido de flujo de aire que soslaya el intercambiador (150) de calor; en la que el selector (300) de recorrido de flujo de aire está situado entre un filtro de entrada del primer recorrido de flujo de aire y el intercambiador (150) de calor; caracterizada porque el selector (300) de recorrido de flujo de aire comprende una barrera (300) que es amovible entre una primera configuración, en la que se dirige aire al intercambiador (150) de calor, y una segunda configuración, en la que se dirige aire para soslayar el intercambiador (150) de calor, y porque la barrera (300) es operable para deslizarse entre la primera configuración y la segunda configuración.

Description

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DESCRIPCION

Derivacion estival para unidad de recuperacion de calor

La presente invencion versa sobre intercambiadores de calor o unidades de recuperacion de calor usados en los sistemas de ventilacion. En particular, la invencion versa sobre una disposicion de derivacion estival para tales unidades de recuperacion de calor.

Los intercambiadores de calor son usados en muchas tecnologfas para transferir calor entre dos flujos de fluido. La presente invencion versa mas espedficamente sobre intercambiadores de calor de gas en los que se intercambia calor entre dos flujos de gas diferentes.

Los sistemas de ventilacion pueden ser equilibrados o desequilibrados. En un sistema desequilibrado, el aire es extrafdo de un edificio (normalmente, ciertas areas del edificio como las cocinas y los banos) y expulsado al exterior para deshacerse de humedad y/u olores no deseados. El sistema depende de que el aire extrafdo sea sustituido de forma natural por aire que fluye al edificio a traves de aberturas naturales, tal como a traves de los respiraderos de ventanas o por debajo de las puertas. Este sistema funciona bien en edificios antiguos mas “agujereados”, en los que hay aberturas naturales de sobra, a traves de las cuales el aire puede entrar o salir del edificio.

Sin embargo, en edificios mas modernos, tienden a emplearse juntas mejoradas alrededor de ventanas y puertas para mejorar la eficiencia termica del edificio y reducir la cantidad de aire caliente que escapa del interior del edificio. En tales casos, un sistema equilibrado de ventilacion puede ser mas apropiado. Un sistema equilibrado de ventilacion no extrae simplemente aire del edificio y lo echa al exterior, sino que tambien aspira aire de sustitucion al interior del edificio, manteniendo asf la presion del aire dentro del edificio. Por lo tanto, tales sistemas tienen un recorrido de flujo para el aire que entra en el edificio y otro recorrido de flujo para el aire que es expulsado del edificio. El aire que es aspirado desde el exterior es normalmente mas fno que el aire que es expulsado y, por lo tanto, para una eficiencia termica mayor, puede emplearse un intercambiador de calor para transferir parte del calor del flujo de aire saliente al flujo de aire entrante.

En el funcionamiento normal, el aire dentro del edificio es calentado hasta una temperatura deseada mediante sistemas normales de recuperacion de calor, y la unidad de recuperacion de calor (que comprende el intercambiador de calor y diversos controles) busca entonces minimizar las perdidas de calor en el aire saliente usandolo para calentar el aire fno entrante, reduciendo asf la carga sobre el sistema de calefaccion (y el uso de energfa del mismo). Se apreciara que el sistema tambien puede ser usado en condiciones calidas, en las que el aire interior es enfriado hasta una temperatura por debajo de la temperatura exterior y el intercambiador de calor funciona usando el aire fno saliente para enfriar el aire entrante caliente, mejorando de nuevo la eficiencia termica y reduciendo la carga sobre el sistema de refrigeracion.

Sin embargo, no todos los edificios tienen aire acondicionado u otras instalaciones de enfriamiento del aire. Durante las condiciones calidas, esto puede llevar a que el intercambiador de calor funcione de la forma indebida. Por ejemplo, cuando la temperatura exterior esta por encima de la temperatura interior, el intercambiador de calor actuara inicialmente enfriando el aire entrante por intercambio de calor con el aire saliente. Sin embargo, dado que el intercambiador de calor no es eficaz al 100%, la temperatura interior aumenta gradualmente hasta igualarse con la temperatura exterior. Entonces, si hay algun calentamiento dentro de la casa (por ejemplo, que la luz solar atraviese una ventana y provoque un efecto de calentamiento local), la temperatura del aire dentro de la casa aumentara por encima de la del aire exterior. El aire exterior entrante es entonces calentado adicionalmente por el aire interior saliente (como en la operacion normal en clima fno), causando un calentamiento adicional dentro de la casa. En tales condiciones calidas, el intercambiador de calor funciona contra los deseos de los ocupantes del edificio. Por esta razon, las unidades de recuperacion de calor estan normalmente dotadas de un mecanismo de derivacion estival por el que, cuando se satisfacen ciertas condiciones, se conmuta una de las corrientes de aire para que evite el intercambiador de calor para prevenir cualquier intercambio de calor adicional. Puede derivarse de esta manera la corriente de aire entrante o la saliente. No teniendo lugar intercambio de calor alguno, el aire mas caliente dentro de la casa es simplemente sustituido con aire mas fno desde el exterior y las temperaturas debenan igualarse.

El documento US 5337574 describe una unidad de aire acondicionado en la que las corrientes principal y de derivacion de aire de entrada son controladas de modo que sus caudales sean inversamente proporcionales y la corriente principal sea calentada por un intercambiador de calor.

El documento DE 20 2010 008740 da a conocer un acondicionador de aire en el que esta basado el preambulo de la reivindicacion 1 adjunta.

Segun la reivindicacion, se proporciona una unidad de ventilacion de recuperacion de calor que comprende un primer recorrido de flujo de aire y un segundo recorrido de flujo de aire y un intercambiador de calor en el cual el primer recorrido de flujo de aire esta en contacto de intercambio de calor con el segundo recorrido de flujo de aire; comprendiendo la unidad, ademas, un selector de recorrido de flujo de aire en el primer recorrido de flujo de aire que esta dispuesto para seleccionar entre el primer recorrido de flujo de aire y un tercer recorrido de flujo de aire que soslaya el intercambiador de calor; en la que el selector de recorrido de flujo de aire esta situado entre un filtro de entrada del primer recorrido de flujo de aire y el intercambiador de calor; caracterizada porque el selector de recorrido

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de flujo de aire comprende una barrera que es amovible entre una primera configuracion, en la que se dirige aire al intercambiador de calor, y una segunda configuracion, en la que se dirige aire para soslayar el intercambiador de calor, y porque la barrera es operable para deslizarse entre la primera configuracion y la segunda configuracion.

Normalmente, las unidades de recuperacion de calor existentes tienen instalado el desviador (selector) de derivacion estival fuera del filtro de aire para que, cuando el desviador este en el modo de derivacion estival modo de derivacion estival, el flujo de aire desviado no atraviese el filtro. Si lo que se desvfa es la corriente de aire saliente y, por ello, no filtrada, la falta de filtracion puede ser menos preocupante. Sin embargo, muchas unidades de recuperacion de calor son disenadas ahora para que sean reversibles de alguna manera para que los dos recorridos de flujo dentro de la unidad puedan ser asignados a corrientes de aire entrantes/salientes en el punto de instalacion, permitiendo asf mayor flexibilidad para el instalador. Con tales dispositivos, si solo se proporciona una unica derivacion estival en uno de los recorridos de flujo de aire, ese recorrido puede ser asignado a la corriente de aire entrante cuando la unidad es instalada. Sin embargo, entonces la corriente de aire entrante no es filtrada y, en vez de ser filtrada, entra en el edificio material particulado, tal como polvo o polen.

Al proporcionar la desviacion de derivacion estival (es decir, el lugar del recorrido de flujo en el que el aire es redirigido para que no atraviese el intercambiador de calor) despues del filtro, la calidad del aire dentro del edificio es mantenida en todas las condiciones y con independencia de que recorrido de flujo este asignado para que sea aire entrante en la instalacion.

Las unidades de recuperacion de calor son normalmente disenadas para su instalacion en un espacio relativamente pequeno, tal como un armario de cocina. Por lo tanto, estan disenadas para que sean tan pequenas y compactas como sea posible. Los filtros de aire estan normalmente situados muy cerca del intercambiador de calor y, por lo tanto, una vez que el aire ha atravesado el filtro, esta en un espacio mucho mas restringido, en el que hay poco sitio para crear recorridos de flujo alternativos que pudieran ser usados para crear un recorrido de flujo de derivacion.

Debido a una combinacion del coste y de la simplicidad de fabricacion y de las propiedades de aislamiento, las unidades de recuperacion de calor normalmente han sido hechas de materiales alveolares tales como poliestireno expandido (EPS). Sin embargo, el proceso de moldeo de tales materiales tiene dos consecuencias importantes. En primer lugar, limita el grosor mmimo de los componentes a aproximadamente 10 mm; es decir, ninguna pieza pueda ser de menos de aproximadamente 10 mm de grosor. En segundo lugar, es diffcil o imposible moldear formas complejas. Esto proporciona ciertas limitaciones sobre el interior de la unidad. Con estas limitaciones, los recorridos potenciales de flujo de aire dentro de la unidad estan restringidos. Particularmente en unidades menos con menos volumen interior dentro de la unidad, no pueden crearse recorridos complejos de flujo de aire.

Preferentemente, los componentes interiores de la unidad de recuperacion de calor estan formados de plastico, no de espuma. El plastico puede ser moldeado adoptando formas mas intricadas y es mucho mas delgado que la espuma. El plastico puede ser moldeado por inyeccion hasta 1,6 mm. Por lo tanto, usando plastico se crea mas espacio dentro de la unidad sin hacer la unidad nada mayor. Ademas, dado que pueden moldearse formas mas intricadas, se hace viable un recorrido mas complejo; por ejemplo, con curvas mas cerradas. Esto permite encaminar un recorrido alternativo de flujo a traves de la unidad sin aumentar el tamano de la unidad ni reducir el tamano del intercambiador de calor. Tambien permite que se forme un recorrido de flujo en el lado filtrado del filtro. Por lo tanto, preferentemente, la unidad de recuperacion de calor comprende estructuras formadas de plastico que forman el tercer recorrido de flujo de aire. Preferentemente, las estructuras de plastico tienen menos de 5 mm de grosor, mas preferentemente menos de 3 mm de grosor, siendo lo mas preferible que sean de menos de 2 mm de grosor.

Puede seguir usandose algun panel de espuma en areas clave para la eficiencia termica —por ejemplo, en el interior de algunos paneles externos o en el interior de la unidad— para aislar flujos de aire de diferentes temperaturas, dado que las caractensticas de aislamiento termico del plastico no son tan buenas como las de la espuma. Sin embargo, se usa el uso de espuma en areas que forman el tercer recorrido de flujo de aire que soslaya el intercambiador de calor.

Debena hacerse notar que el filtro no puede acercarse sin mas a la toma de entrada sin reducir la eficacia. Si el filtro estuviera situado adyacente a la toma de entrada, entonces solo una pequena area del filtro igual al area de la toma de entrada sena usada realmente. En cambio, situar el filtro alejado de la toma de entrada permite que el aire proveniente de la toma de entrada se expanda y disperse dentro de la unidad, haciendo asf mejor uso del filtro. Esta disposicion proporciona menor resistencia al aire y reduce la cafda de presion a traves del filtro. Por lo tanto, se prefiere que el filtro este separado de la toma de entrada de aire para permitir que el flujo de aire entrante se disperse antes de atravesar el filtro. El selector de recorrido de flujo de aire puede ser cualquier mecanismo adecuado para abrir y cerrar los dos recorridos de flujo de aire. El mecanismo podna usar dos obturadores independientes, ligados al mismo control o a controles diferentes, pero, preferentemente, se usa un solo obturador, que abre un recorriendo mientras cierra el otro recorrido y viceversa. Las lamas son un ejemplo de un tipo de obturador. Al girar las lamas 90 grados, abren y cierran los espacios entre ellas, abriendo y cerrando asf un recorrido de flujo de aire. Una de las lamas finales podna estar situada en una pared perpendicular a ese recorrido de flujo de aire para que, cuando la lama final sea paralela a la pared (permitiendo el flujo de aire a traves del primer recorrido de flujo de aire), cierre una abertura en la pared que lleva a un recorrido alternativo (derivacion) de flujo de aire. Cuando las lamas son giradas para cerrar el

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primer recorrido de flujo de aire, este recorrido alternativo de flujo de aire sena entonces abierto. Sin embargo, se prefiere no usar lamas, ya que anaden resistencia al aire que pasa a traves de ellas (entre ellas).

Se prefiere usar una barrera que sea quitada de en medio para abrir un recorrido y cerrar el otro.

Una sola barrera giratoria, que rote en torno a un borde para moverse entre sus configuraciones primera y segunda para que seleccione entre cerrar diferentes recorridos de flujo de aire, evitana el problema de resistencia al aire del uso de multiples lamas, pero no sena particularmente eficaz en lo relativo al espacio, ya que la barrera debe ser lo bastante grande para bloquear el mayor de los dos recorridos de flujo de aire y tambien debe tener espacio para girar entre sus dos posiciones.

Una barrera deslizable puede evitar la necesidad del especio para la basculacion que requerina una barrera giratoria. Si los dos recorridos de flujo de aire estan situados adyacentes entre sf y tienen el mismo tamano y la misma forma en seccion transversal, entonces una barrera deslizable puede proporcionar una solucion eficaz. Si los dos recorridos de flujo de aire son adyacentes, pero no en la misma direccion, puede usarse una barrera plegable (por ejemplo, una barrera en secciones) para que se deslice a lo largo de pistas curvadas para que la barrera pase de estar delante de un recorriendo (bloqueandolo) a estar delante del otro recorrido (bloqueandolo).

Sin embargo, los recorridos de flujo de aire pueden no ser de la misma dimension, al no tener el recorrido de derivacion estival la resistencia causada por el intercambiador de calor y no necesitar, por lo tanto, ser de tan gran diametro. Dado que, como se ha descrito anteriormente, el espacio es una inquietud en las unidades de recuperacion de calor, se requiere una solucion eficiente de barrera en situaciones en las que hay tal discrepancia en el tamano de apertura de los dos recorridos alternativos de flujo.

Por lo tanto, preferentemente, la barrera es una barrera plegable y una de las configuraciones primera y segunda es el estado plegado de la barrera plegable y la otra de las configuraciones primera y segunda es el estado no plegado de la barrera plegable. En realizaciones particularmente preferentes, la primera configuracion (bloqueo del recorrido de derivacion mientras se permite el flujo de aire al intercambiador de calor) es la configuracion plegada, y la segunda configuracion (bloqueo del flujo de aire al intercambiador de calor mientras se permite el flujo de aire a traves del recorrido de derivacion) es la configuracion no plegada. Segun se ha expuesto anteriormente, el canal de derivacion tendera a ser de menores dimensiones que el canal del intercambiador de calor y, por ello, puede ser bloqueado con una barrera mas pequena; es decir, para bloquear el canal del intercambiador de calor puede usarse una configuracion plegada de la barrera. Esto proporciona un uso muy eficaz del espacio, dado que la unidad no precisa ser configurada para acomodar partes no usadas de la barrera que no se requieren para cubrir la abertura relevante del canal de derivacion.

En algunas realizaciones preferentes, la barrera plegable comprende una primera seccion, una segunda seccion y una tercera seccion, estando la primera seccion conectada de manera plegable a la segunda seccion y estando la segunda seccion conectada de manera plegable a la tercera seccion, y, en la configuracion plegada, siendo el pliegue entre la primera seccion y la segunda seccion sustancialmente un angulo recto y siendo el pliegue entre la segunda seccion y la tercera seccion sustancialmente 180 grados, por lo que las secciones segunda y tercera son sustancialmente paralelas.

Con esta configuracion, las tres secciones forman conjuntamente la barrera para el recorrido del intercambiador de calor (el primer recorrido de flujo de aire) con la barrera en un estado plano (no plegado). En el estado plegado, las secciones segunda y tercera estan plegadas perpendiculares a la primera seccion, estando la tercera seccion plegada hacia atras sobre la segunda seccion, de modo que esten en una relacion imbricada. Las secciones segunda y tercera bloquean conjuntamente el recorrido de derivacion (el tercer recorrido de flujo de aire).

Se prefiere en particular que las secciones primera, segunda y tercera sean todas rectangulares y de tamano y forma sustancialmente iguales. Con esta configuracion, el area de la barrera en su estado plegado es igual a aproximadamente un tercio de su area cuando esta sin plegar. Por lo tanto, el recorrido de flujo del intercambiador de calor (primer recorrido de flujo de aire) puede tener un area de la seccion transversal tres veces la del recorrido de flujo de derivacion (tercer recorrido de flujo de aire).

En una disposicion alternativa, la barrera comprende varias secciones, cada una deslizable con respecto a las demas, de modo que las secciones sean amovibles entre una configuracion imbricada y una configuracion no imbricada. En la configuracion imbricada, la barrera cubre una menor area en seccion transversal y, por lo tanto, es usada preferentemente para bloquear el recorrido de flujo de derivacion (tercer recorrido de flujo de aire). En la configuracion no imbricada, la barrera tiene un area en seccion transversal mucho mayor y, por lo tanto, es usada preferentemente para bloquear el recorrido de flujo del intercambiador de calor (primer recorrido de flujo de aire). Esta disposicion es particularmente beneficiosa si los dos recorridos de flujo de aire son adyacentes y estan dirigidos inicialmente en la misma direccion.

Preferentemente, solo se acciona la seccion delantera de la barrera. Cuando las secciones son movidas de la configuracion imbricada a la configuracion no imbricada, cada una de las secciones (salvo la ultima) esta dispuesta para traccionar una seccion adyacente. Asf, partiendo de la configuracion imbricada, cada seccion se desliza, por turno, sobre su seccion adyacente a un estado no imbricado y entonces tracciona la siguiente seccion tras de sf. Una

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vez que todas las secciones han alcanzado una configuracion no imbricada, la barrera es traccionada adicionalmente para que la seccion final sea quitada de en medio del tercer paso de flujo de aire (paso de derivacion), abriendolo as^ al flujo de aire. Preferentemente, la barrera comprende tres secciones, cada una de las cuales es de aproximadamente el mismo tamano, y el tercer paso de flujo de aire tiene una abertura de aproximadamente un tercio del tamano de la abertura del primer paso de flujo de aire.

Se apreciara que en la configuracion no imbricada puede seguir habiendo cierta imbricacion pequena entre las secciones adyacentes de barrera. Se usa la expresion “configuracion no imbricada” para referirse al estado general, siendo un estado en el que las secciones adyacentes no estan imbricadas sustancialmente (o predominantemente).

En realizaciones preferentes, la barrera es movida entre las configuraciones primera y segunda por un motor electrico. Las unidades de recuperacion de calor anteriormente disponibles han accionado el desviador de derivacion estival usando un accionador de cera. El accionador de cera cambia entre un estado accionado y un estado no accionado a traves del cambio de fase de la cera (de solido a lfquido y viceversa). La temperatura requerida para derretir la cera es mayor que las temperaturas del aire en cuestion y, por lo tanto, mantener el accionador (y la barrera) en la configuracion en la que la cera esta derretida requiere una aplicacion continua de energfa mediante un elemento calefactor. Por lo tanto, esta es una solucion ineficaz y no ecologica. Por lo tanto, es preferible no usar un accionador de cera. El uso de un motor es mas costoso y requiere mas componentes, pero significa que solo se consume energfa cuando la barrera es movida de una posicion a la otra posicion. No se consume energfa alguna dejando la barrera en una posicion dada.

En algunas realizaciones preferidas, el tercer recorrido pasa sobre la parte superior del intercambiador de calor. En otras realizaciones preferidas, el tercer recorrido pasa por debajo del intercambiador de calor. Esta disposicion es mas adecuada en una unidad mayor de recuperacion de calor en la que hay mas sitio debajo del intercambiador de calor. En unidades menores de recuperacion de calor, el intercambiador de calor esta situado cerca de la parte inferior de la unidad, pero hay algo de sitio para un recorrido de flujo de aire de derivacion en la seccion superior de la unidad alrededor de los conductos de entrada y salida del aire.

Preferentemente, la unidad de recuperacion de calor es configurable de modo que el primer recorrido de flujo o el segundo recorrido de flujo sea para el aire entrante. El otro recorrido es, entonces, para el aire saliente. No importa cual de los recorridos (entrante o saliente) contiene el recorrido de derivacion, ya que ambos recorridos de flujo de aire son filtrados antes de entrar en el intercambiador de calor y la derivacion simplemente evita el contacto termico en el intercambiador de calor.

La activacion de la derivacion estival puede hacerse manualmente; por ejemplo, mediante un conmutador manual o un conmutador electronico. Sin embargo, preferentemente es activada o desactivada en funcion de datos recibidos de sensores (por ejemplo, datos sobre temperaturas del aire interior y exterior) y de logica interna (preferiblemente, programada en la unidad de control).

Aunque se apreciara que el anterior sistema ha sido descrito en terminos de sistemas domesticos de ventilacion (y esta es la aplicacion preferida), se apreciara que la tecnologfa tambien se aplica a otros sistemas de ventilacion con intercambio de calor.

Ahora se describiran, unicamente a tttulo de ejemplo, realizaciones preferentes de la invencion, y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 muestra una vista parcialmente recortada de una primera realizacion de la invencion;

la Fig. 2 muestra una vista en seccion de la primera realizacion con el recorrido de derivacion cerrado;

la Fig. 3 muestra una vista en seccion de la primera realizacion con el recorrido de derivacion abierto;

la Fig. 4 muestra una vista recortada de la primera realizacion con el recorrido de derivacion abierto;

las Figuras 5 a 7 muestran un mecanismo de barrera de la primera realizacion;

la Fig. 8 muestra una primera vista de una segunda realizacion con un recorrido de derivacion abierto;

la Fig. 9 muestra una segunda vista de la segunda realizacion con el recorrido de derivacion abierto;

la Fig. 10 muestra una barrera de la segunda realizacion con el recorrido de derivacion abierto; y

la Fig. 11 muestra la barrera de la segunda realizacion con el recorrido de derivacion cerrado.

La Fig. 1a muestra una primera realizacion de la invencion. La primera realizacion es una unidad de recuperacion de calor de menor tamano disenada para caber dentro de un armario de cocina. La unidad tiene aproximadamente 560 mm por 550 mm por 300 mm.

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La unidad 100 de recuperacion de calor tiene dos tomas de entrada y dos tomas de salida como sigue: una primera entrada 110, una primera salida 120, una segunda entrada 130 y una segunda salida 140. Debajo de la primera entrada 110 hay un primer filtro 160. Debajo de la segunda entrada 130 hay un segundo filtro 170. En el centro de la unidad hay un intercambiador 150 de calor.

En la operacion normal, segun se muestra en la Fig. 1a, un primer recorrido de flujo de aire pasa a traves de la primera entrada 110, luego a traves del intercambiador 150 de calor, luego a traves del primer ventilador centnfugo 180 (no mostrado en la Fig. 1a) y luego a traves de la primera salida 120.

Un segundo recorrido de flujo de aire pasa a traves de la segunda entrada 130, luego a traves del intercambiador 150 de calor, luego a traves del segundo ventilador centnfugo 190 (no mostrado en la Fig. 1a) y luego a traves de la segunda salida 140.

Estos recorridos de flujo estan ilustrados la Fig. 2. La flecha 200 muestra el primer recorrido de flujo de aire y la flecha 210 muestra el segundo recorrido de flujo de aire. Estos dos recorridos de flujo son para la operacion normal cuando los dos recorridos de flujo de aire tienen una relacion de intercambio de calor; es decir, ambos pasan a traves del intercambiador de calor, en el que estan en contacto de intercambio de calor, pero no se intercambia aire alguno ni humedad. La corriente de aire mas calida transfiere su calor a la corriente de aire mas fna. La primera corriente 200 de aire pasa a traves del primer filtro 160 antes de que alcance el intercambiador de calor. La segunda corriente 210 de aire pasa a traves del segundo filtro 170 antes de que alcance el intercambiador de calor.

La Fig. 1b corresponde a la Fig. 1a, pero muestra que la unidad esta en el modo de derivacion estival. La Fig. 3 corresponde a la Fig. 2, pero muestra los flujos de aire cuando la unidad esta en el modo de derivacion estival.

La unica diferencia entre las Figuras 1a y 1b es que en la Fig. 1a una barrera 300 al flujo de aire (desviador del flujo de aire) esta en una configuracion plegada que bloquea el recorrido de flujo de aire de derivacion mientras permite que el aire fluya a lo largo del primer recorrido de flujo de aire a traves del intercambiador de calor. En la Fig. 1b, la barrera 300 al flujo de aire esta en una configuracion no plegada (plana), que impide que el flujo de aire en el primer recorrido de flujo de aire pase a traves del intercambiador de calor y, en vez de ello, lo redirige a traves del recorrido de flujo de derivacion. A continuacion, sera descrita adicionalmente la operacion de la barrera 300.

El recorrido de flujo de derivacion se muestra en la Fig. 3 y esta indicado por la flecha 220. El recorrido de flujo del segundo recorrido de flujo de aire (a traves de la segunda toma 130 de entrada, el intercambiador 150 de calor y la segunda toma 140 de salida) esta indicado por la flecha 210, como en la Fig. 2. Este segundo recorrido de flujo de aire queda inalterado en el modo de derivacion estival.

Con la barrera 300 en la configuracion de derivacion estival, el aire que entra por la primera entrada es redirigido por el recorrido alternativo 220 de flujo de derivacion. Este recorrido pasa sobre la parte superior del intercambiador 150 de calor, detras de la segunda entrada 130 de aire, entre la segunda entrada 130 de aire y la primera salida 120 de aire, y desciende hasta la parte inferior de la unidad hasta en el punto en el que el aire proveniente de la primera entrada 110 saldna del intercambiador 150 de calor si la unidad estuviera en el modo de operacion normal. Esta es la ubicacion del ventilador centnfugo 180, que impulsa el aire a lo largo del recorrido de flujo (ya sea el primer recorrido de flujo de aire en la operacion normal o el recorrido de derivacion en la operacion de derivacion). El ventilador 180 impulsa entonces el aire hacia arriba y fuera de la primera salida 120. Una vista alternativa de este recorrido de flujo de derivacion se muestra en la Fig. 4, que es una vista parcialmente recortada de la unidad 100 de recuperacion de calor.

Puede verse por las Figuras 3 y 4 que el recorrido 220 de flujo de derivacion sigue atravesando el primer filtro 160. Es recorrido 220 es posible en gran medida debido a la fabricacion de las estructuras de la unidad de recuperacion de calor de plasticos, no de espuma. Como puede verse por las secciones transversales parciales de las Figuras 1a y 1b, las estructuras son delgadas (aproximadamente 1,6 mm). Si estas estuvieran hechas de espuma, senan de aproximadamente 10 mm de grosor o mas. El recorrido 220 no sena posible con el material mas grueso sin hacer mayor toda la unidad. En particular, segun se ha descrito anteriormente, el recorrido 220 pasa sobre la parte superior del intercambiador de calor y alrededor de la primera salida 120 y de la segunda entrada 130. Si estuviera hecha de espuma, esta area en la parte superior de la unidad 100 estana demasiado constrenida para actuar como un recorrido de derivacion. Ademas, el canal que baja por el lado de la unidad hacia el ventilador 180 estana seriamente constrenido si la unidad estuviera hecha de espuma y no de plasticos.

Dirigir el recorrido 220 de flujo de derivacion sobre la parte superior del intercambiador 150 de calor y sobre la parte frontal del intercambiador 150 de calor significa que el intercambiador de calor puede extenderse en toda la profundidad de la unidad (es decir, la distancia desde la cara frontal a la cara posterior), lo que maximiza la eficiencia de la unidad. En general, cuanto mas grande es el intercambiador de calor, mayor es la eficiencia.

Las Figuras 5, 6 y 7 muestran la barrera 300 e ilustran su operacion entre sus dos configuraciones (normal y de derivacion). La Fig. 5 muestra la barrera 300 en una configuracion plegada para la operacion normal, con la derivacion cerrada. La Fig. 7 muestra la barrera 300 en una configuracion no plegada para la operacion de derivacion, con el recorrido de flujo normal cerrado. La Fig. 6 muestra la barrera 300 en transito entre las dos configuraciones.

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La barrera 300 esta formada de tres secciones rectangulares: una seccion delantera 301, una seccion media 302 y una seccion posterior 303. La seccion delantera 301 esta montada de manera deslizable en raMes gma 304, 305. Tanto el borde delantero como el borde posterior de la seccion delantera 301 estan montados en los rafles gma 304, 305 para que la seccion delantera 301 permanezca en la misma orientacion mientras se desliza por los rafles 304, 305. El borde delantero de la seccion media 302 esta montado de manera rotatoria en el borde posterior de la seccion delantera 301. El borde posterior de la seccion media 302 esta montado de manera rotatoria en el borde delantero de la seccion posterior 303. El borde posterior de la seccion posterior 303 esta montado de manera deslizable en los rafles gma 304, 305.

El borde delantero de la seccion posterior 303 y el borde posterior de la seccion media 302 no estan montados de manera deslizable en los rafles gma 304, 305 y, asf, estan libres para moverse en la direccion perpendicular a la de los rafles 304, 305.

La seccion delantera 301 esta unida a un mecanismo de accionamiento que comprende una cremallera 306 (a la que esta unida la seccion delantera 301) que es movida por un pinon 307 que, a su vez, es movido por un motor y una caja 308 de engranajes. La seccion media 302 y la seccion posterior 303 no estan conectadas al mecanismo de accionamiento, sino que son movidas meramente en virtud de estar conectadas a la seccion delantera 301.

Ahora se describira la operacion de la barrera 300, partiendo de la posicion mostrada en la Fig. 5, en la que la barrera esta en una configuracion plegada. La seccion media 302 y la seccion posterior 303 estan plegadas hacia atras una sobre otra para que esten imbricadas entre sf. En esta configuracion, bloquean la entrada al recorrido de flujo de derivacion estival, que discurre de izquierda a derecha en la Fig. 5. La seccion delantera 301 es paralela a los rafles gma 304, 305 y esta retrafda lo maximo posible (es decir, tan cerca como es posible al motor y a la caja 308 de engranajes). La seccion media 302 y la seccion posterior 303 son perpendiculares a los rafles gma 304, 305. El recorrido de flujo normal a traves del intercambiador de calor (indicado por la flecha 309 en la Fig. 5) esta abierto en esta configuracion.

La Fig. 6 muestra la barrera 300 en transito entre las dos configuraciones. La seccion delantera 301 ha sido movida a lo largo de los rafles gma 304, 305 por el motor y los engranajes 308 dando vueltas al pinon 307 que empuja a la cremallera 306 (y a la seccion delantera 301 conectada a la misma) en la direccion de cierre del recorrido principal 309 de flujo de aire. Al avanzar la seccion delantera 301, la seccion media 302 y la seccion posterior 303 se separan y empiezan a doblarse hacia un estado aplanado.

La Fig. 7 muestra la barrera 300 en su estado aplanado (no plegado), con la seccion delantera 301 movida tan adelantada como es posible por el motor y los engranajes 308, el pinon 307 y la cremallera 306. En esta posicion, el borde posterior de la seccion posterior 303 tambien ha sido traccionado hacia delante. El borde posterior de la seccion posterior 303 tiene salientes 312 que estan montados en surcos 311 de los rafles gma 304, 305. Los surcos 311 definen las posiciones extremas del borde posterior de la seccion posterior 303. En la Fig. 7, los salientes 312 estan en la posicion adelantada extrema (mas alejada del motor y de los engranajes 308), mientras que en las Figuras 5 y 6 los salientes 312 estan en la posicion retrasada extrema (mas cercana al motor y a los engranajes 308).

El borde delantero de la seccion posterior 303 (aunque podna ser igualmente el borde posterior de la seccion media 302) tambien esta dotado de salientes 314 que sobresalen lateralmente sobre los rafles gma 304, 305. Estos salientes 314 impiden que las secciones media y posterior 302, 303 se plieguen completamente planos, ya que los salientes 314 no pueden pasar la parte superior de los rafles gma 304, 305. Mantener un ligero pliegue en la barrera 300 de esta forma garantiza que cuando la barrera 300 sea movida a la configuracion plegada, la seccion media 302 y la seccion posterior 303 se plieguen de la manera correcta.

Cuando la barrera 300 esta completamente extendida en la configuracion no plegada, la seccion posterior 303 es traccionada hacia delante en sus surcos 311. Esto es para que este disponible toda la longitud de la barrera 300 para cubrir el paso normal de aire al intercambiador de calor. Cuando la barrera 300 esta completamente retrafda en la configuracion plegada, la seccion posterior 303 es empujada hacia atras en sus surcos 311. Esto es para que las secciones media y posterior plegadas 302, 303 esten empujadas hacia atras contra la abertura para cerrar el paso de derivacion de forma estanca, mientras tambien permite que la porcion delantera 301 sea retirada completamente de la entrada al paso normal del intercambiador de calor para abrir completamente ese paso.

Las Figuras 8 y 9 muestran una segunda realizacion de la invencion. La Fig. 8 muestra una vista parcialmente recortada de una unidad mayor 400 de recuperacion de en la que el paso 410 de derivacion esta dirigido debajo del intercambiador de calor. El flujo de aire alrededor del paso 410 de derivacion esta indicado por la flecha 420. La Fig.

9 muestra una vista recortada de la segunda realizacion desde un angulo diferente.

Como en la primera realizacion, el flujo de aire a traves de la primera entrada 110 pasa en primer lugar a traves del primer filtro 160 antes de que alcance la barrera 420 (selector de flujo de aire), que es usada para seleccionar el paso normal de flujo de aire o el paso 410 de derivacion.

La barrera 420, en la segunda realizacion, funciona de forma diferente de la de la primera realizacion. En las Figuras

10 y 11 se muestra la barrera 420. En la Fig. 10 el recorrido de derivacion esta abierto, mientras que el recorrido normal de flujo del intercambiador de calor esta cerrado. En la Fig. 11 el recorrido de derivacion esta cerrado, mientras

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que el recorrido normal de flujo del intercambiador de calor esta abierto. La barrera 420 tambien comprende varias secciones 431-436, pero ninguna de ellas es plegable. En vez de ello, todas las secciones 431-436 son deslizables en rafles gma 440, 445.

La seccion delantera 436 esta unida a una correa dentada 450 que es accionada por el motor y los engranajes 460 para mover la seccion delantera 436 de un extremo al otro en los railes gma 440, 445. Cada seccion, salvo la seccion delantera 436, tiene un reborde que se prologa hacia arriba en su borde delantero, que es atrapado y traccionado por un correspondiente reborde que se prolonga hacia abajo en el borde posterior de la seccion que esta frente a el. De esta manera, cuando la seccion delantera 436 es movida hacia delante, el reborde en su borde posterior atrapa el reborde del borde delantero de la seccion 435, traccionandolo hacia delante. Entonces, el reborde del borde posterior de la seccion 435 atrapa subsiguientemente el reborde del borde delantero de la seccion 434, traccionandolo hacia delante, y asf sucesivamente hasta que la seccion posterior 431 es traccionada hacia fuera en ultimo lugar. En esta configuracion extendida, todas las secciones 431 a 436 estan ligeramente imbricadas y bloquean el recorrido principal de flujo al intercambiador de calor, lo que esta indicado por la flecha 470 en la Fig. 11. Al mismo tiempo, mover la seccion posterior 431 abre el recorrido de flujo de derivacion estival, lo que esta indicado por la flecha 480 en la Fig. 10.

Cada seccion, salvo la seccion posterior 431, tiene un reborde en su borde delantero que atrapa y tracciona el borde delantero de la seccion que hay tras el durante la retraccion. De esta manera, cuando la seccion delantera 436 es movida en la direccion de retraccion (de derecha a izquierda en las Figuras 10 y 11), atrapa y tracciona la seccion 435 con ella, la cual, a su vez, atrapa y tracciona la seccion 434 con ella, y asf sucesivamente, hasta que la seccion posterior 431 es traccionada hacia atras a la posicion completamente retrafda mostrada en la Fig. 11. En esta posicion, todas las secciones 431 a 436 estan apiladas sobre la entrada el recorrido 480 de flujo de aire de derivacion estival, cerrandolo, mientras que el recorrido principal 470 de flujo al intercambiador de calor esta completamente abierto.

Como en la primera realizacion, el area del recorrido principal 470 de flujo es mucho mayor que el area del recorrido 480 de derivacion (en este caso, seis veces mayor) para proporcionar menor resistencia para el recorrido que tiene que atravesar el intercambiador de calor.

En la segunda realizacion, tanto el recorrido normal 470 de flujo como el recorrido 480 de flujo de derivacion se dirigen inicialmente en la misma direccion, mientras que en la primera realizacion los dos recorridos forman un angulo recto.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una unidad (100) de ventilacion de recuperacion de calor que comprende un primer recorrido de flujo de aire y un segundo recorrido de flujo de aire y un intercambiador (150) de calor en el cual el primer recorrido de flujo de aire esta en contacto de intercambio de calor con el segundo recorrido de flujo de aire;

comprendiendo la unidad, ademas, un selector (300) de recorrido de flujo de aire en el primer recorrido de flujo de aire que esta dispuesto para seleccionar entre el primer recorrido de flujo de aire y un tercer recorrido de flujo de aire que soslaya el intercambiador (150) de calor;

en la que el selector (300) de recorrido de flujo de aire esta situado entre un filtro de entrada del primer recorrido de flujo de aire y el intercambiador (150) de calor; caracterizada porque

el selector (300) de recorrido de flujo de aire comprende una barrera (300) que es amovible entre una primera configuracion, en la que se dirige aire al intercambiador (150) de calor, y una segunda configuracion, en la que se dirige aire para soslayar el intercambiador (150) de calor, y porque la barrera (300) es operable para deslizarse entre la primera configuracion y la segunda configuracion.
2. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en la reivindicacion 1, comprendiendo la unidad (100) de recuperacion de calor estructuras formadas de plastico que forman el tercer recorrido de flujo de aire.
3. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en la reivindicacion 1 o 2 en la que la barrera (300) es una barrera plegable (300) y en la que una de las configuraciones primera y segunda es el estado plegado de la barrera plegable (300) y la otra de las configuraciones primera y segunda es el estado no plegado de la barrera plegable (300).
4. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en la reivindicacion 3 en la que la primera configuracion es la configuracion plegada y la segunda configuracion es la configuracion no plegada.
5. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en la reivindicacion 3 o 4 en la que la barrera plegable (300) comprende una primera seccion (301), una segunda seccion (302) y una tercera seccion (303), estando conectada la primera seccion (301) de manera plegable a la segunda seccion (302) y estando conectada la segunda seccion (302) de manera plegable a la tercera seccion (303), y en la que, en la configuracion plegada, el pliegue entre la primera seccion (301) y la segunda seccion (302) es sustancialmente un angulo recto y el pliegue entre la segunda seccion (302) y la tercera seccion (303) es sustancialmente 180 grados, por lo que las secciones segunda y tercera (302, 303) son sustancialmente paralelas.
6. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en la reivindicacion 5 en la que la barrera (300) es movida entre las configuraciones primera y segunda por un motor electrico (308).
7. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en la reivindicacion 1 o 2 en la que la barrera (420) comprende varias secciones (431-436), siendo cada una deslizable con respecto a las otras, de modo que las secciones sean amovibles entre una configuracion imbricada y una configuracion no imbricada.
8. Una unidad (100) de recuperacion de calor segun se reivindica en cualquier reivindicacion precedente en la que la unidad (100) de recuperacion de calor es configurable de tal modo que el primer recorrido de flujo o el segundo recorrido de flujo sea para el aire entrante.