IT201900008316A1 - Unita’ di condensazione per climatizzatori - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa alla domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: "UNITA’ DI CONDENSAZIONE PER CLIMATIZZATORI"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un’unità di condensazione per climatizzatori.

I climatizzatori sono macchine solitamente utilizzate per rinfrescare gli ambienti mediante un ciclo frigorifero. I climatizzatori comprendono un circuito di circolazione di un fluido refrigerante in cui sono disposti un compressore, un condensatore, un evaporatore e un organo di laminazione interposto tra condensatore ed evaporatore.

Nella cosiddetta modalità di “raffrescamento”, il compressore comprime il refrigerante gassoso a bassa temperatura e pressione e lo porta, sempre come gas, ad alta temperatura e pressione. Il gas viene inviato al condensatore in cui avviene prima il raffreddamento e poi il cambiamento di stato da gas a liquido, cedendo calore all'aria esterna che viene riscaldata. Dopo il condensatore il refrigerante, ormai liquido, ma sempre ad alta pressione, passa attraverso l'organo di laminazione passando in questo modo da alta a bassa pressione, ma sempre allo stato liquido. Il liquido a bassa pressione e bassa temperatura viene portato all'evaporatore, in cui passa allo stato di vapore assorbendo calore, e quindi raffreddando l'aria dell'ambiente in cui è disposto. Il refrigerante allo stato gassoso torna poi al compressore e riprende il ciclo. Per aumentare lo scambio termico, un primo ventilatore è disposto in prossimità del condensatore e un secondo ventilatore è disposto in prossimità dell’evaporatore.

I climatizzatori più recenti possono funzionare anche in una modalità di riscaldamento invertendo il senso di circolazione del fluido refrigerante. In questa modalità, nota anche come “pompa di calore”, mediante una valvola a 4 vie si invertono i flussi del refrigerante, permettendo, nel periodo invernale, di assorbire una certa quantità di calore dall'aria esterna a bassa temperatura e cederla all'aria interna ad alta temperatura.

Esistono climatizzatori costituiti da un'unità disposta internamente all’ambiente da raffrescare/riscaldare e un'unità disposta all’esterno. Nell'unità esterna vengono disposti il compressore, il condensatore ed il relativo ventilatore; nell'unità interna, detta anche “split”, vengono disposti l'evaporatore ed il relativo ventilatore e viene immessa l'aria nell'ambiente attraverso un'apposita feritoia.

L’unità esterna di tali climatizzatori si trova generalmente su un balcone o su un supporto fissato ad un muro perimetrale. Risulta pertanto visibile e compromette l’estetica dell’edificio. Spesso quindi si preferisce non utilizzare questo tipo di climatizzatore, ad esempio negli edifici storici.

In questi casi, possono essere impiegate macchine “monoblocco”, senza unità esterna, formate da un unico elemento, le quali assolvono ad entrambe le funzioni delle due unità interna ed esterna.

Le macchine monoblocco presentano tuttavia diversi inconvenienti. Dal momento che vengono installate nell’ambiente da climatizzare, per poter limitare l’ingombro, presentano rendimenti bassi. Per non limitare ulteriormente il rendimento e garantire un’adeguata circolazione di aria con l’esterno, le macchine monoblocco devono essere disposte adiacenti ad un muro perimetrale. Inoltre tali macchine risultano rumorose, in quanto contengono anche il compressore.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti menzionati mediante un climatizzatore che non preveda un’unità da disporre esternamente mantenendo un rendimento elevato.

L'invenzione raggiunge lo scopo mediante un’unità di condensazione avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1.

Il ventilatore centrifugo presenta un’elevata prevalenza e quindi permette di ottenere un elevato rendimento anche se il condensatore non è posizionato all’esterno dell’edificio.

Inoltre, grazie all’alta prevalenza del ventilatore centrifugo, l’unità di condensazione può essere disposta anche a distanza dalla parete perimetrale e collegata con l’esterno mediante tubazioni.

Inoltre, l’unità di condensazione può essere staccata da una rispettiva unità di evaporazione, e quindi funzionare come un’unità di condensazione esterna associata ad uno o più split. Ad esempio l’unità di condensazione può essere disposta in un “locale tecnico” e non nell’ambiente da raffrescare o riscaldare, evitando qualsiasi rumore all’interno dello stesso.

Alternativamente, l’unità di evaporazione può essere integrata nell’elemento di contenimento realizzando un “monoblocco” avente comunque un rendimento elevato.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano un esempio non limitativo di esecuzione, in cui:

-la figura 1 illustra l’unità di condensazione in una forma di realizzazione preferita;

-la figura 2 illustra l’unità di condensazione di figura 1 in una vista frontale in cui una porzione di una parete dell’elemento di contenimento è stata rimossa;

-la figura 3 illustra un raccordo per una tubazione di aspirazione in una forma realizzativa preferita.

Nella figura 1, con 1 è indicata una unità di condensazione per climatizzatore. L’unità di condensazione 1 costituisce una parte di un circuito di circolazione di un fluido refrigerante, che permette di raffrescare o riscaldare un ambiente. L’unità di condensazione 1 comprende un elemento di contenimento 2 all’interno del quale sono disposti un compressore (non illustrato), un condensatore 3 e un ventilatore 4 (figura 2). Nella modalità di raffrescamento, nel condensatore 3 il gas presente nel circuito refrigerante, cedendo calore verso l'esterno, passa allo stato liquido. Nella modalità di riscaldamento il condensatore 3 ha invece la funzione di far evaporare il liquido assorbendo calore dall’esterno.

L’elemento di contenimento 2 presenta una forma sostanzialmente a parallelepipedo con una parete frontale 5, una parete posteriore 6, due pareti laterali 7, 8, una parete inferiore 9 e una superiore 10.

La figura 2 mostra l’unità di condensazione 1 in cui una porzione della parete frontale 5 è stata rimossa.

Secondo l’invenzione, il ventilatore 4 è di tipo centrifugo, in modo tale che la direzione di aspirazione dell’aria sia sostanzialmente perpendicolare alla direzione di mandata.

Come illustrato in figura 1, l’elemento di contenimento 2 presenta due aperture 11, 12. Una prima apertura 11, sostanzialmente circolare, è disposta in corrispondenza dell’aspirazione del ventilatore 4. La seconda apertura 12, sostanzialmente circolare, è disposta in corrispondenza della mandata del ventilatore 4. Vantaggiosamente, sono previste una o più paratie 13 per convogliare l’aria in modo ottimale verso la seconda apertura 12 di mandata. La prima apertura 11 di aspirazione e la seconda apertura 12 di mandata vengono collegate con l’esterno.

In una realizzazione vantaggiosa, illustrata in figura 2, l’asse di rotazione del ventilatore 4 centrifugo è sfalsato rispetto al centro della prima apertura 11 di aspirazione. Preferibilmente, la prima apertura 11 di aspirazione presenta una conicità diretta verso l’esterno dell’elemento di contenimento 2, in particolare di circa 15°, in modo tale da convogliare l’aria verso tutta la superficie del ventilatore 4, anche quella più periferica. Nella forma realizzativa illustrata in figura 3 , tale conicità viene realizzata mediante un raccordo 14, preferibilmente in lamiera, che presenta una flangia 15, una porzione tronco-conica 16 disposta su un primo lato della flangia 15, da inserire nell’elemento di contenimento 2, in particolare nella prima apertura 11 di aspirazione, e una porzione sostanzialmente cilindrica 17 disposta sull’altro lato della flangia 15 alla quale viene collegata la tubazione di aspirazione dell’aria.

Nella realizzazione preferita illustrata in figura 2, la parete laterale 7 dell’elemento di contenimento 2 che presenta la seconda apertura 12 di mandata è disposta ad una distanza predeterminata dal ventilatore 4. In particolare la distanza è compresa tra 4 cm e 6 cm. Lo spazio tra parete 7 e ventilatore 4 permette di evitare che si creino turbolenze.

Rispetto ad un’unità di condensazione tradizionale esterna, che utilizza un ventilatore elicoidale (assiale), l’unità di condensazione 1 secondo la presente invenzione può essere collocata all’interno di un ambiente senza avere una riduzione del rendimento del climatizzatore.

Vantaggiosamente, il collegamento dell’apertura di aspirazione 11 e/ dell’apertura di mandata 12 con l’esterno è realizzato mediante tubazioni. L’utilizzo di tubazioni permette di posizionare l’unità di condensazione 1 anche a distanza dai muri perimetrali, mantenendo comunque un rendimento alto.

L’unità di condensazione 1 può essere collegata ad una o più unità interne, tipo “split”, che comprendono l’evaporatore e il relativo ventilatore, con un funzionamento analogo ad un climatizzatore provvisto di un’unità esterna.

In una forma realizzativa alternativa, l’evaporatore ed il relativo ventilatore possono essere integrati nello stesso elemento di contenimento 2 dell’unità di condensazione 1 realizzando un climatizzatore monoblocco caratterizzato da un rendimento elevato.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità di condensazione (1) per climatizzatore comprendente un elemento di contenimento (2) contenente almeno un compressore, almeno un condensatore (3) collegato a detto compressore, e almeno un ventilatore (4) disposto in prossimità di detto condensatore (3); caratterizzato dal fatto che detto ventilatore (4) è di tipo centrifugo per convogliare aria in una direzione di mandata sostanzialmente perpendicolare alla direzione di aspirazione. 2.Unità di condensazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto ventilatore (4) è disposto ad una distanza predeterminata dalle pareti (5, 6, 7, 8, 9, 10) dell’elemento di contenimento (2). 3.Unità di condensazione (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto condensatore (3) è collegabile ad almeno un evaporatore. 4.Unità di condensazione secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto evaporatore è disposto all’interno dell’elemento di contenimento (2). 5.Unità di condensazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto elemento di contenimento (2) presenta una prima apertura (11) disposta in corrispondenza dell’aspirazione del ventilatore (4) ed una seconda apertura (12) disposta in corrispondenza della mandata del ventilatore (4). 6.Unità di condensazione (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta prima apertura (11) di aspirazione è sostanzialmente circolare e presenta il centro sfalsato rispetto all’asse di rotazione del ventilatore (4). 7.Unità di condensazione (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detta prima apertura (11) di aspirazione presenta una conicità diretta verso l’esterno dell’elemento di contenimento (2), in particolare di circa 15°. 8.Unità di condensazione (1) secondo la rivendicazione 5 o 6 o 7, caratterizzata dal fatto che detta prima apertura (11) di aspirazione e detta seconda apertura (12) di mandata sono collegabili a tubazioni. 9.Unità di condensazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un raccordo (14) di collegamento tra l’interno e l’esterno dell’elemento di contenimento (2), in cui detto raccordo (14) comprende una flangia (15), una prima porzione tronco-conica (16) disposta su un primo lato della flangia (15) e inseribile nell’elemento di contenimento (2) e una seconda porzione sostanzialmente circolare (17) disposta sull’altro lato della flangia (15).