ES2882706T3 - Piezas moldeadas y métodos de fabricación - Google Patents

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Abstract

Un platillo de drenaje de condensado (20) que comprende: un sustrato polimérico expandido poroso (80); y una capa polimérica cristalizada (82) sobre la parte superior del sustrato; comprendiendo el sustrato polimérico (80) un material de perlas expandido; caracterizado por que: la capa polimérica cristalizada (82) es una capa cristalizada del material de perlas expandido del sustrato polimérico (80), no teniendo el sustrato polimérico debajo de la capa cristalizada esencialmente cristalización.

Description

DESCRIPCIÓN
Piezas moldeadas y métodos de fabricación
Antecedentes
La divulgación se refiere a la refrigeración. Más particularmente, la divulgación se refiere a platillos/bandejas de recogida de condensado moldeadas (bandejas de drenaje).
En sistemas de refrigeración a modo de ejemplo (por ejemplo, sistemas HVAC, escaparates refrigerados y similares). Un intercambiador de calor de absorción de calor (evaporador) está expuesto al aire o a una corriente de aire forzado. El agua del aire se condensa en el evaporador y se recoge para su eliminación.
Un grupo a modo de ejemplo de sistemas de recogida implica recoger el agua condensada en un platillo de drenaje. El platillo de drenaje puede ser impermeable para retener el agua y puede tener suficiente aislamiento térmico para evitar que el condensado frío enfríe el exterior del platillo y provoque más condensación en el exterior del platillo. Un platillo a modo de ejemplo proporciona capas impermeables y aislantes separadas. La capa impermeable (revestimiento) (por ejemplo, polipropileno o poliestireno) se pueden moldear en un primer molde. El revestimiento moldeado se transfiere a un segundo molde en donde una capa aislante (por ejemplo, poliestireno expandido) se sobremoldea al revestimiento.
Un platillo de este tipo se puede utilizar en una unidad de tratamiento de aire (AHU, por las siglas en inglés de Air Handling Unit) de un sistema de climatización (HVAC, por las siglas en inglés de Heating, Ventilating and Air Conditioning). Un sistema HVAC a modo de ejemplo incluye un sistema de enfriamiento con un sistema de compresión de vapor que proporciona líquido de transferencia de calor enfriado (por ejemplo, agua). El agua enfriada es suministrada a las AHU individuales. Cada AHU incluye un intercambiador de calor líquido-aire que recibe el agua enfriada. La AHU tiene un ventilador que impulsa un flujo de aire a través del intercambiador de calor. Una AHU a modo de ejemplo está montada en el techo con una entrada central en su lado inferior. Un ventilador extrae aire a través de la entrada y dirige el aire lateralmente hacia fuera al intercambiador de calor que rodea al menos parcialmente el ventilador. El aire atraviesa el intercambiador de calor y puede ser dirigido de retorno hacia abajo a unas salidas periféricas para su descarga de la AHU. El platillo de drenaje puede tener una abertura central para dejar pasar el flujo de aire de entrada. El platillo de drenaje puede tener un canal que circunscribe la entrada. El canal puede corresponder a la forma en planta del intercambiador de calor y puede alojar parcialmente el intercambiador de calor. El canal puede tener una región deprimida/más profunda en donde se ubica una bomba para descargar el líquido condensado. El canal generalmente se puede inclinar hacia la región deprimida.
El documento JP 3081491 B2 divulga un platillo de drenaje de condensado que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Sumario
La invención proporciona un platillo de drenaje de condensado como se establece en la reivindicación 1.
La invención también proporciona un método para fabricar un platillo de drenaje de condensado, como se expone en la reivindicación 12.
Los detalles de una o más realizaciones se exponen en los dibujos adjuntos y en la siguiente descripción. Otras características, objetos y ventajas se pondrán de manifiesto a partir de la descripción y los dibujos, así como de las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista de un platillo de drenaje de una unidad de tratamiento de aire (AHU) de un sistema HVAC. La figura 2 es una vista en sección del platillo de drenaje.
La figura 3 es una vista esquemática de un sistema HVAC.
La figura 4 es una vista de una unidad de tratamiento de aire (AHU) del sistema de la figura 1.
La figura 5 es una vista en sección de un molde para moldear el platillo de drenaje.
La figura 6 es una vista en sección esquematizada de la AHU de la figura 4.
Los números de referencia y las designaciones similares en los diversos dibujos indican elementos similares.
Descripción detallada
La figura 1 muestra un platillo de drenaje de condensado 20 configurado para su uso en una unidad de tratamiento de aire (AHU) particular de un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Otras configuraciones serían apropiadas para su uso en otras AHU, uso en otros lugares en sistemas HVAC o uso no-HVAC (por ejemplo, escaparates refrigerados). El platillo 20 tiene un canal 22 (hoyo u otro rebaje) conformado y dimensionado para recibir el condensado atmosférico que gotea (agua) desde un intercambiador de calor de absorción de calor encima de este. En la implementación/configuración a modo de ejemplo de AHU, el platillo tiene un orificio o abertura vertical central 24 (por ejemplo, un orificio de forma en planta circular que tiene un eje vertical central 500) para hacer pasar un flujo de aire hacia o desde el intercambiador de calor. El canal 22 a modo de ejemplo circunscribe/rodea/cerca completamente la abertura 24. Como se analiza con más detalle a continuación, esta configuración particular incluye aberturas u orificios periféricos 26 radialmente hacia el exterior del canal para hacer pasar el flujo de aire (por ejemplo, si un tramo 522 del flujo de aire es un tramo de entrada que atraviesa la abertura al intercambiador de calor, un tramo 524 que atraviesa las aberturas 26 es un tramo de retorno/salida/descarga que devuelve el flujo de aire a la habitación u otro espacio acondicionado).
Tal y como se analiza más adelante, el platillo a modo de ejemplo tiene una forma en planta generalmente cuadrada que corresponde a una forma en planta de alojamiento generalmente cuadrada de la AHU. Próximo a una de las esquinas del cuadrado, el canal 22 tiene una región u hoyo profundizado 30 que puede recibir una bomba para bombear el condensado acumulado al exterior. El platillo a modo de ejemplo incluye generalmente una superficie superior 34, una superficie inferior o lado inferior 36 y un perímetro 38. El perímetro 38 a modo de ejemplo incluye unas porciones 38-1, 38-2, 38-3 y 38-4, a lo largo de unos lados respectivos de la forma en planta cuadrada, y unas porciones 38-5, 38-6, 38-7 y 38-8 a lo largo de unas esquinas en aliviadas/eliminadas de tal forma en planta adyacente al área profundizada. Otras formas generales en gran medida diferentes pueden ser apropiadas para otros usos.
El canal a modo de ejemplo incluye una porción de base o fondo 40, una pared lateral hacia el interior (radialmente) 42 que se extiende hacia arriba desde la base, y una pared lateral hacia el exterior 44 que se extiende hacia arriba desde la base. Las paredes laterales 42 y 44 tienen unos rebordes 45 y 46 respectivos a lo largo de la superficie superior de platillo. La base a modo de ejemplo generalmente se inclina hacia el área profundizada desde un punto alto 48 aproximadamente diametralmente opuesto al área profundizada 30. Las implementaciones alternativas pueden involucrar un puerto de drenaje en el platillo de drenaje y/o una bomba remota. El platillo a modo de ejemplo incluye, además, una protuberancia 60 que circunscribe la abertura 24 y una pluralidad de nervaduras radiales 62 que se extienden hacia fuera desde la protuberancia hasta una pared 64 hacia el interior del canal. La figura 1 muestra, además, un desviador de aire fresco 70 (analizado más adelante). El canal a modo de ejemplo es puramente una región rebajada/deprimida y no tiene ninguna penetración al lado inferior del platillo. Una implementación alternativa puede tener una penetración (por ejemplo, un orificio) tal como para un drenaje (por ejemplo, si no se utiliza una bomba o una bomba remota).
Tal y como se analiza más adelante, el platillo incluye un sustrato polimérico poroso expandido 80 (figura 2), que comprende un material de perlas expandido (tal como polipropileno expandido poroso (PEPP)). A lo largo del canal 22, hay una capa cristalizada 82 del material de sustrato. La cristalización proporciona estanqueidad al agua. El material de sustrato puede ofrecer una combinación de ligereza, facilidad de fabricación e insonorización.
La figura 2 muestra una sección transversal del canal con la capa cristalizada mostrada con un grosor T. Un grosor característico a modo de ejemplo T (por ejemplo, una media a lo largo del canal) es superior a 0,2 milímetros, más exactamente, superior a 0,3 milímetros o 0,2-1,0 milímetros o 0,3-1,0 milímetros o 0,4-0,8 milímetros a modo de ejemplo. Más allá del canal, la realización a modo de ejemplo esencialmente no tiene cristalización.
La figura 5 muestra un molde 400 para moldear el platillo 20. El molde a modo de ejemplo moldea el platillo boca abajo, por lo que el molde tiene una mitad superior (por ejemplo, esencialmente formada por una única pieza 402, y una mitad inferior (por ejemplo, esencialmente formada por unas piezas 404 y 406 analizadas a continuación). Diversas características de moldeo convencionales, tales como sellos, accesorios, protuberancias y similares, no se muestran para facilitar la ilustración. Una cavidad de molde 408 está definida entre las mitades de molde. Puede haber múltiples puertos/compuertas de inyección 412 para introducir el material de moldeo (por ejemplo, EPP) desde la fuente (que no se muestra, por ejemplo, de una máquina de moldeo convencional en la que se montan las mitades de molde). La figura 5 también muestra una fuente de y un medio para introducir y evacuar un fluido (por ejemplo, vapor) de la cavidad 408. Los medios a modo de ejemplo incluyen una o más líneas de vapor 420 (mostradas esquemáticamente con válvulas) para introducir el vapor y una o más líneas 422 similares para evacuar el vapor.
Tal y como se analiza más adelante, la mitad inferior de molde incluye una cámara impelente 424 (por ejemplo, formada entre las piezas 404 y 406). La cámara impelente está a lo largo y en estrecha comunicación térmica con la porción 426 del molde inferior que moldea el canal (y, si la hubiera, la región más amplia que se va a cristalizar). La figura 5 también muestra una fuente de y un medio para introducir y evacuar un fluido (por ejemplo, vapor) de la cavidad 424. Los medios a modo de ejemplo incluyen una o más líneas de vapor 428 (mostradas esquemáticamente con válvulas) para introducir el vapor y una o más líneas 430 similares para evacuar el vapor.
En el método para fabricar el platillo, las secciones de molde se cierran. A continuación, se inyecta el material de perlas para llenar en gran medida la cavidad 408. A continuación, se inyecta vapor a través de las líneas 420 para que atraviese el material de perlas y fusione (o fusione adicionalmente) las perlas al menos parcialmente. A continuación, el molde se enfría con agua a través de pasos de agua o una camisa (no mostrada) para enfriar y estabilizar la pieza moldeada. A continuación, se inyecta vapor de cristalización a través de las líneas 428 y se evacúa a través de las líneas 430 para calentar localmente la superficie de la porción de molde 426 para calentar la superficie de canal de la moldura y para fundir/cristalizar localmente el material. Este vapor puede estar a una temperatura más alta que el vapor de fusión y el tiempo de exposición puede ser suficiente para provocar la fundición requerida. A continuación, se deja curar la pieza (por ejemplo, mediante enfriamiento activo y/o pasivo del molde). A continuación, se separan las mitades de molde y se extrae el platillo. Entonces puede haber, si es apropiado, cualquier desbarbado de arista/compuertas y mecanizado de características adicionales si es necesario.
Aparte del platillo, los componentes de sistema restantes se pueden fabricar de acuerdo con las técnicas existentes o aún por desarrollar apropiadas para los componentes de sistema. No se requieren necesariamente cambios en tales componentes y el platillo a modo de ejemplo se puede formar como un reemplazo de sustitución directa o introducirse como un cambio continuo en la producción que reemplaza un platillo de línea base conformado/dimensionado de manera similar. En relación con la línea de base, puede haber una o más de varias ventajas en función de la implementación. Por ejemplo, el proceso de moldeo de una única etapa puede implicar una reducción del coste de fabricación en relación con un proceso de dos etapas (moldeo por separado del revestimiento y el sustrato). De manera adicional, el revestimiento puede ser relativamente delgado en comparación con la línea de base. Por ejemplo, el premoldeo de un revestimiento de línea de base puede requerir que el revestimiento sea relativamente grueso. Por consiguiente, el adelgazamiento del revestimiento puede ahorrar costes de material y/o reducir el consumo de material. De manera adicional, el revestimiento delgado puede reducir la transmisión de sonido.
La figura 3 muestra esquemáticamente un sistema HVAC 100 que incluye un enfriador 102 que suministra un líquido de transferencia de calor (por ejemplo, agua) a una pluralidad de unidades de tratamiento de aire (AHU) 104. El enfriador a modo de ejemplo comprende un sistema de compresión de vapor que tiene un compresor 110, un intercambiador de calor de rechazo de calor 112, un dispositivo de expansión 114 y un intercambiador de calor de absorción de calor 116 a lo largo de una trayectoria de flujo de refrigerante de recirculación 118. Esta es una configuración simplificada con fines ilustrativos y en la práctica se pueden implementar diversas configuraciones más detalladas. Excepto por modificaciones que involucren el platillo de drenaje, esto puede representar cualquiera de una serie de configuraciones existentes o aún por desarrollar y se puede fabricar utilizando técnicas y materiales actualmente utilizados o apropiados de otro modo para tales sistemas y se puede utilizar de acuerdo con métodos actualmente utilizados o apropiados para tales sistemas.
Los intercambiadores de calor a modo de ejemplo pueden ser intercambiadores de calor refrigerante-agua con unos bucles de agua de recirculación 120 y 122 respectivos. El bucle de agua de intercambiador de calor de absorción de calor 122 se extiende y se ramifica hacia las AHU para suministrar agua enfriada a los intercambiadores de calor de cada AHU. En implementaciones alternativas, el intercambiador de calor de rechazo de calor 112 es un intercambiador de calor de refrigerante-aire.
La figura 4 muestra una AHU 104 que incluye el platillo 20 y que tiene un cuerpo de alojamiento/chasis 190 (por ejemplo, chapa de acero). Un intercambiador de calor 200 tiene una forma en planta que se corresponde generalmente con, y por encima de, el canal 22. Una porción de borde inferior del intercambiador de calor puede estar dentro del canal. El intercambiador de calor se extiende hacia arriba hasta una porción de borde superior. El intercambiador de calor a modo de ejemplo es un intercambiador de calor de bobina de placa con placas orientadas generalmente radialmente. El intercambiador de calor tiene una entrada de líquido 202 y una salida de líquido 204. Un ventilador 210 a modo de ejemplo está montado en el árbol de un motor 212. El motor a modo de ejemplo está montado en la parte superior de un alojamiento de la AHU que rodea el intercambiador de calor. El ventilador a modo de ejemplo está montado debajo del motor dentro del intercambiador de calor y tiene una entrada axial inferior 220 y una salida radial 222. Durante el funcionamiento, el ventilador extrae aire hacia arriba a lo largo del tramo 522 a través de una rejilla central 230 a lo largo de un conjunto de bisel 234 en la parte inferior del alojamiento e impulsa el aire radialmente hacia fuera a través del intercambiador de calor (entre las bobinas y placas del intercambiador de calor). A continuación, el aire a modo de ejemplo es dirigido hacia abajo a través de las aberturas 26 a lo largo del tramo 524 y, desde este, fuera de los conductos periféricos 236 del conjunto de bisel.
A medida que el aire atraviesa el intercambiador de calor, este se enfría, lo que provoca que la humedad del aire se condense en las bobinas y placas y gotee hacia el interior del canal. La figura 4 también muestra la bomba 240 mencionada anteriormente que puede estar conectada a una línea de descarga 242 (por ejemplo, una manguera o un pequeño tubo de plástico flexible) para descargar el agua condensada desde el canal a una ubicación remota.
La figura 6 muestra un interior de habitación 530. La AHU 104 se muestra en una forma relativamente simplificada con muchos componentes eliminados. El chasis 190 tiene un puerto/abertura 192 conectado a un conducto de entrada de aire fresco 194 que admite/hace pasar un flujo de aire fresco 528. El flujo 528 es desviado por el desviador 70 hacia abajo a lo largo del lado inferior del platillo (por ejemplo, entre los conductos de salida adyacentes 236) del conjunto de bisel de la figura 4 para juntarse con el flujo de entrada 522 como un flujo combinado que atraviesa el ventilador y la bobina.
Si bien anteriormente se ha descrito una realización en detalle, tal descripción no pretende limitar el alcance de la presente divulgación. Se entenderá que pueden realizarse diversas modificaciones sin alejarse del alcance de la divulgación.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un platillo de drenaje de condensado (20) que comprende:
un sustrato polimérico expandido poroso (80); y
una capa polimérica cristalizada (82) sobre la parte superior del sustrato;
comprendiendo el sustrato polimérico (80) un material de perlas expandido; caracterizado por que:
la capa polimérica cristalizada (82) es una capa cristalizada del material de perlas expandido del sustrato polimérico (80), no teniendo el sustrato polimérico debajo de la capa cristalizada esencialmente cristalización.
2. El platillo de la reivindicación 1, en donde:
el sustrato polimérico (80) comprende polipropileno expandido poroso (PEPP).
3. El platillo de la reivindicación 1 o 2, en donde:
a lo largo de la mayor parte de un hoyo del platillo (20), la capa (82) tiene al menos 0,2 mm de grosor.
4. El platillo de cualquier reivindicación anterior, en donde:
un grosor medio de la capa (82) es de 0,2-1,0 mm.
5. El platillo de cualquier reivindicación anterior, en donde:
el sustrato (80) está conformado teniendo:
una abertura central (24); y
un canal (22) que cerca la abertura, estando la capa (82) a lo largo del canal (22).
6. El platillo de la reivindicación 5, en donde:
el platillo (20) tiene una forma en planta generalmente cuadrada; y
el canal (22) incluye un área profundizada (30) cerca de una esquina de la forma en planta cuadrada y generalmente se inclina hacia el área profundizada (30).
7. Un sistema que comprende:
el platillo (20) de cualquier reivindicación anterior; y
un intercambiador de calor de rechazo de calor (120; 200) situado para descargar el condensado al platillo (20).
8. El sistema de la reivindicación 7, en donde:
el platillo (20) y el intercambiador de calor de rechazo de calor (120; 200) son parte de una unidad de tratamiento de aire (104); y
la unidad de tratamiento de aire (104) comprende, además, un ventilador (210) situado para impulsar un flujo de aire a través del intercambiador de calor de rechazo de calor (120; 200).
9. El sistema de la reivindicación 8, que comprende, además:
un enfriador (102) acoplado al intercambiador de calor de rechazo de calor (120; 200) para suministrar un líquido enfriado al intercambiador de calor de rechazo de calor (200).
10. El sistema de la reivindicación 7, 8 o 9 que comprende, además:
una bomba (240) situada para descargar el condensado desde el platillo (20).
11. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 que es un sistema de compresión de vapor que comprende: un compresor (110);
un intercambiador de calor de absorción de calor (116) aguas abajo del compresor (110) a lo largo de una trayectoria de flujo de refrigerante (118);
dicho intercambiador de calor de absorción de calor (116) aguas abajo del intercambiador de calor de rechazo de calor (120) a lo largo de la trayectoria de flujo de refrigerante (118); y
dicho platillo (20).
12. Un método para fabricar un platillo de drenaje de condensado como se reivindica cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo el método:
montar unas secciones de molde (402, 404, 406);
inyectar un material de perlas hacia el interior de una cavidad (408) de las secciones de molde (102, 404, 406) montadas;
calentar localmente para cristalizar localmente el material de perlas para formar la capa polimérica cristalizada (82) del platillo de drenaje de condensado a partir del material de perlas;
separar las secciones de molde (402, 404, 406); y
extraer una moldura de platillo de drenaje de condensado que tiene dicha capa localmente cristalizada (82).
13. El método de la reivindicación 12, en donde:
una inyección de vapor hacia el interior de la cavidad (408) fusiona al menos parcialmente el material; y el calentamiento comprende una inyección de vapor adicional, no hacia el interior de la cavidad (408) o una inyección de vapor adicional, hacia el interior de una cavidad separada (424).
14. El método de la reivindicación 13, en donde:
la inyección de vapor adicional se limita más localmente que la inyección de vapor anterior.
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