IT202000021583A1 - Disposizione di mezzi di ventilazione migliorata per un sistema di raffreddamento ad aria - Google Patents

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IT202000021583A1
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Luigi Rosso
Guido Dacco'
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Mitsubishi Electric Hydronics & It Cooling Systems S P A
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: ?DISPOSIZIONE DI MEZZI DI VENTILAZIONE MIGLIORATA PER UN SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO AD ARIA?
CAMPO TECNICO
La presente invenzione ? relativa a una disposizione di mezzi di ventilazione, in particolare a una disposizione di una ventola centrifuga per un sistema di raffreddamento ad aria.
BACKGROUND DELL'INVENZIONE
Sistemi di raffreddamento ad aria quali sistemi di raffreddamento IT richiedono flussi di aria per raffreddare alcuni tra i loro elementi operativi.
Tali flussi di aria sono forniti da mezzi di ventilazione, in particolare ventole centrifughe, ovvero, come noto, ventole in cui il flusso di aria espulso ? in un piano diverso, normalmente perpendicolare, rispetto al flusso di aria aspirato.
Alla luce delle dimensioni e delle tipologie di sistemi di raffreddamento ad aria, vi ? la necessit? di usare pi? ventole per fornire un flusso di aria adatto a raffreddare gli elementi operativi di tali sistemi di raffreddamento ad aria.
Di conseguenza, come rappresentato in figura 1, sono note disposizioni di mezzi di ventilazione 1' in cui ciascuna ventola 2' ? disposta in file 3' fornendo cos? una schiera di ventole 2' interposta tra uno spazio 4' da cui viene aspirato un flusso di aria F1' e l'ambiente in cui un flusso di aria di uscita F2' viene espulso.
Poich? le ventole 2' utilizzate in tali disposizioni di mezzi di ventilazione 1' sono solitamente ventole centrifughe, il flusso di aria di uscita F2' di ciascuna ventola 2' ? distribuito dai flussi di aria di uscita F2' delle altre ventole 2' e per via della presenza delle altre ventole 2'.
Di conseguenza, vi sono due possibilit?:
? la prima ? di compattare la disposizione di ventole 1', diminuendo cos? l'efficienza del sistema in quanto i flussi di aria F2' interagiscono tra loro, e
? la seconda ? di distanziare le ventole 2', ovvero, aumentare lo spazio tra le ventole 2' in modo che i flussi di aria di uscita F2' non si scontrino tra loro, aumentando cos? l'ingombro lineare della disposizione di mezzi di ventilazione 1'.
Alla luce di quanto precede, si sente la necessit? di migliorare le disposizioni di mezzi di ventilazione esistenti per fornire la riduzione delle loro dimensioni lineari mantenendo cos? prestazioni adeguate.
Inoltre, la configurazione a schiera proposta in precedenza delle ventole viene ricercata per fornire un determinato grado di ridondanza alla disposizione di mezzi di ventilazione 1'. Infatti, se una ventola della schiera ? guasta, le ventole adiacenti possono essere controllate per aumentare il loro flusso di aria in modo da compensare tale guasto, mantenendo cos? un flusso di aria complessivo costante fornito dalla disposizione 1.
Tuttavia, nella disposizione di mezzi di ventilazione precedenti 1', la ventola guasta fornisce un passaggio di aria diretto tra la disposizione e lo spazio 4' da cui viene aspirata aria. Di conseguenza, a causa della differenza di pressione tra tali spazi, si verifica un flusso di aria di ritorno, che genera cos? perdite di potenza, ovvero inefficienza aumentata.
Uno scopo della presente invenzione ? soddisfare le necessit? menzionate in precedenza in un modo economico, efficiente e ottimizzato.
RIEPILOGO DELL'INVENZIONE
Lo scopo citato in precedenza viene ottenuto mediante una disposizione di mezzi di ventilazione come rivendicato delle rivendicazioni indipendenti allegate.
Forme di realizzazione preferite dell'invenzione vengono realizzate secondo le rivendicazioni dipendenti dalla o correlate alla rivendicazione indipendente di cui sopra.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Per una migliore comprensione della presente invenzione, nel seguito viene descritta una forma di realizzazione preferita, a titolo di esempio non limitativo, facendo riferimento ai disegni allegati in cui:
? la figura 1 ? una vista in prospettiva che mostra una disposizione di mezzi di ventilazione come noto nella tecnica anteriore;
? le figure 2 e 3 mostrano entrambe viste in prospettiva che mostrano una disposizione di mezzi di ventilazione secondo la presente invenzione. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
Nelle figure 2 e 3, il numero di riferimento 1 indica globalmente una disposizione di mezzi di ventilazione secondo l'invenzione.
La disposizione di mezzi di ventilazione 1 comprende una pluralit? di ventole centrifughe 2 configurate per aspirare un flusso F1 di aria da uno spazio 3 che alloggia un elemento operativo (non mostrato) di un sistema di raffreddamento ad aria, ad esempio un condensatore, e per espellere un flusso F2 di aria nell'ambiente.
Poich? le ventole 2 sono ventole centrifughe, i flussi F1, F2 sono in diversi piani e, come mostrato, sono preferibilmente perpendicolari; in particolare, il flusso F1 ? sostanzialmente verticale mentre il flusso F2 ? trasversale.
Come mostrato, la pluralit? di ventole 2 ? disposta in file 4 e, nella forma di realizzazione mostrata in modo esemplificativo, sono disposte in una prima fila di fondo, una seconda fila intermedia e una terza fila di sommit?. Ciascuna fila 4 pu? comprendere una pluralit? di ventole 2; nell'esempio descritto, ciascuna fila 4 comprende tre ventole 2, tuttavia, il numero di ventole 2 pu? variare tra le file 4 in base alle necessit? del sistema di raffreddamento ad aria.
Secondo l'invenzione, una prima fila 4 di ventole 2 ? disposta ad un'altezza e/o un'inclinazione diverse rispetto ad una seconda fila 4 delle ventole 2 in modo che i flussi di aria espulsa F2 delle ventole 2 della prima fila 4 non interferiscano con i flussi di aria espulsa F2 delle ventole 2 della seconda fila 4. In altri termini, i flussi di aria espulsa F2 di una prima fila 4 non incrociano la traiettoria dei flussi di aria espulsa F2 di una seconda fila 4.
Nella forma di realizzazione descritta, ciascuna fila 4 ? collocata ad un'altezza diversa in modo che le ventole 2 della prima fila 4 siano posizionate pi? in alta rispetto alle ventole 2 della seconda fila 4, rendendo cos? impossibile l'interferenza tra i flussi F2 espulsi dalle rispettive ventole 2 di ciascuna fila 4.
Preferibilmente, la disposizione di mezzi di ventilazione 1 comprende una struttura di supporto 5 configurata per supportare le file 4. In particolare, la struttura di supporto 5 comprende una parete di supporto 5a sostenuta da un telaio 5b ancorato per delimitare lo spazio 3 da cui viene aspirato il flusso di aria F1 dalle ventole 2.
Vantaggiosamente, la struttura di supporto 5 comprende una pluralit? di pareti laterali 5c, ciascuna parete laterale 5c ? interposta tra due pareti di supporto 5a delimitando cos? lateralmente una fila 4 di ventole 2.
Secondo la configurazione definita sopra, i flussi di aria F1 sono aspirati mediante aperture realizzate nelle pareti di supporto 5a e i flussi di aria espulsi F2 sono indirizzati su un lato opposto rispetto alle pareti laterali 5c.
Preferibilmente, la disposizione di mezzi di ventilazione 1 comprende inoltre pareti divisorie 5b, ad esempio sostenute da una struttura di supporto 5, configurate per delimitare lateralmente lo spazio tra ciascuna ventola 2 e le altre ventole 2 in una fila 4, ovvero in una direzione perpendicolare rispetto alla parete di supporto 5a e alle pareti laterali 5c.
Il funzionamento della disposizione di mezzi di ventilazione 1 descritta sopra secondo l'invenzione ? il seguente.
Le ventole 2 sono controllate da un'unit? di controllo elettronica specifica, non mostrata, perch? aspirino un rispettivo flusso di aria F1 dallo spazio 3, ovvero generando un flusso di aria attraverso un elemento operativo, non mostrato, di un sistema di raffreddamento.
Alla luce della loro disposizione relativa, il flusso di aria espulso F2 di ciascuna ventola 2 non pu? interferire con altri flussi di aria F2, aumentando cos? l'efficienza della disposizione di mezzi di ventilazione 1. Chiaramente, ciascuna ventola 2 pu? essere controllata in modo autonomo o in combinazione rispetto alle altre ventole 2 per generare il flusso di aria richiesto F2.
Alla luce di quanto precede, i vantaggi di una disposizione di mezzi di ventilazione 1 secondo l'invenzione sono evidenti.
Grazie al relativo posizionamento delle file di ventole, il flusso di aria espulso di ciascuna ventola non viene perturbato dal flusso di aria delle altre ventole anche se le ventole sono posizionate le une vicino alle altre tra loro.
Di conseguenza, l'estensione lineare della disposizione di mezzi di ventilazione 1 ? ridotta mentre l'efficienza viene mantenuta ad un livello alto.
La peculiare disposizione con un recupero di aria su una parete di supporto e flussi di aria espulsi lateralmente consente di fornire sezioni a passaggio grande ai flussi di aria senza reciproche interferenze.
Secondo quanto precede, il rumore della disposizione 1 secondo l'invenzione ? ridotto rispetto a disposizioni note e l'efficienza ? aumentata.
L'efficienza ? inoltre aumentata in caso di guasto di una ventola poich? la disposizione proposta della ventola a diversi livelli riduce il flusso di aria di resistenza generato dalla ventola guasta.
Risulta chiaro che ? possibile eseguire modifiche alla disposizione di mezzi di ventilazione descritta 1 che non si estendono oltre l'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.
In particolare, il numero e la tipologia delle ventole 2 pu? variare in base alle esigenze del sistema di raffreddamento ad aria, ad esempio il numero di file 4.
Inoltre, la struttura di supporto 5 pu? avere una configurazione diversa e pu? permettere un'inclinazione relativa delle file 4 le une rispetto alle altre, per evitare l'interferenza di flussi espulsi F2.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI
1. Disposizione di mezzi di ventilazione (1) per raffreddare un elemento operativo in un sistema di raffreddamento ad aria,
tale disposizione di mezzi di ventilazione (1) comprendendo una pluralit? di ventole (2) disposta in almeno una prima e una seconda fila (4) che si estendono lungo la prima direzione,
dette ventole (2) essendo ventole centrifughe configurate per aspirare un flusso di aria (F1) lungo una seconda direzione ed espellere tale flusso di aria (F2) lungo una terza direzione, in cui detta terza e detta seconda direzione non si trovano nello stesso piano,
detta prima fila (4) essendo disposta ad un'altezza e/o inclinazione diversa rispetto a detta seconda fila (4) in modo che i flussi di aria espulsa (F2) di dette ventole (2) non possano interferire tra loro.
2. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima fila (4) ? disposta ad un'altezza diversa rispetto a detta seconda fila (4) in modo che ciascuna ventola (2) di detta prima fila (4) sia disposta pi? in alto rispetto a ciascuna ventola (2) di detta seconda fila (4).
3. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre una struttura di supporto (5) configurata per delimitare uno spazio (3) da cui deve essere aspirato detto flusso di aria (F1) e per supportare dette file (4) di ventole (2).
4. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo la rivendicazione 3, in cui detta struttura di supporto (5) comprende una parete di supporto (5a) per supportare ciascuna tra detta prima e detta seconda fila (4).
5. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo la rivendicazione 4, in cui detta struttura di supporto (5) comprende una parete laterale (5c) che collega due pareti di supporto adiacenti (5a), detta parete laterale (5c) delimitando lateralmente una fila (4) di ventole (2) rispetto a detto spazio (3).
6. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detta parete di supporto (5a) definisce un'apertura per ciascuna di dette ventole (2) al fine di consentire l'aspirazione di detto flusso di aria (F1).
7. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo la rivendicazione 6, quando dipendente dalla rivendicazione 5, in cui detto flusso di aria espulso (F2) ? indirizzato opposto rispetto a detta parete laterale (5c).
8. Disposizione di mezzi di ventilazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, comprendente inoltre pareti divisorie (5d) interposte tra ciascuna ventola (2) lungo detta prima direzione.
9. Sistema di raffreddamento ad aria comprendente un elemento operativo configurato per scambiare calore con un flusso di aria (F1) aspirato da una disposizione di mezzi di ventilazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.
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