ITMI20091687A1 - Unita' termofrigorifera modulare - Google Patents

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una unità termo frigorifera modulare.

E’ da tempo diffusa nella pratica tecnica la costruzione di unità termo frigorifere ad aria, sia in versione chiller che in versione pompa di calore, come anche di unità condensanti remotizzate, con lay-out costruttivo di tipo a V traverso.

Una particolare tipologia di unità di questo tipo à ̈ illustrata in figura 1 in cui sono previsti ad esempio tre moduli 2 condensanti/evaporanti disposti con il loro asse longitudinale 4 trasversalmente all’asse longitudinale 6 della unità 1. I moduli 2 hanno lunghezza sostanzialmente pari alla larghezza della unità 1 e conformazione prismatica presentante tre facce laterali principali 7, 8, 9. Ogni modulo 2 comprende una prima ed una seconda batterie alettate 13, 14 disposte lungo due sue facce laterali 7, 8 e due ventilatori 15 condivisi dalle prima e seconda batterie alettate 13, 14 e disposti lungo la sua terza faccia laterale 9.

I moduli condensanti/evaporanti 2 consentono di asportare il calore dall’aria quando l’unità 1 funziona in modalità di pompa di calore e di rigettare il calore in eccesso quando l’unità 1 funziona in modalità chiller.

Naturalmente l’unità 1 deriva dalla combinazione modulare di un numero di volta in volta idoneo di moduli 1 in funzione della potenza che deve essere in grado di smaltire, determinata dal suo abbinamento con le diverse taglie di compressori e dalle sue condizioni di lavoro.

Dal momento che in un sistema modulare di questo tipo le batterie alettate presentano lunghezza fissa, all’aumentare della potenza da smaltire, aumenta il numero di batterie alettate necessarie.

I vantaggi di una unità termo frigorifera modulare di questo tipo consistono nella possibilità di standardizzare il processo produttivo, standardizzare le dimensioni delle batterie alettate e dei ventilatori, diminuire i codici di identificazione delle batterie alettate e dei ventilatori, semplificare la logistica ed il magazzinaggio delle batterie alettate e dei ventilatori.

Tale unità termo frigorifera modulare presenta tuttavia alcuni limiti.

Nel caso ad esempio in cui in un circuito siano sufficienti un numero dispari di batterie alettate, uno dei moduli viene privato di una batteria alettata e di un ventilatore ma nella sostanza presenta ingombro invariato.

Quando invece sono necessari un numero dispari di batterie alettate per il singolo circuito ed un numero pari di circuiti, si procede come illustrato in figura 1. Un primo circuito 19 di un fluido refrigerante à ̈ associato alle batterie alettate 13, 14, del modulo 1 di sinistra e alla batteria alettata 13 del modulo 1 centrale, mentre un secondo circuito 20 di un fluido refrigerante vettore à ̈ associato alle batterie alettate 13, 14, del modulo 1 di destra e alla batteria alettata 14 del modulo 1 centrale. Il risultato à ̈ che i due circuiti 19 e 20 del fluido refrigerante generano una mutua interferenza in corrispondenza del modulo 1 centrale.

Compito tecnico che si propone la presente invenzione à ̈, pertanto, quello di realizzare una unità termo frigorifera modulare che consenta di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota pur mantenendone i vantaggi.

Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare una unità termo frigorifera modulare avente prestazioni migliorate ed una maggiore flessibilità di impiego.

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una unità termo frigorifera modulare secondo la rivendicazione 1.

L’unità termo frigorifera modulare conforme all’invenzione offre la possibilità di dividere i vari circuiti eliminando la mutua interferenza, far compiere nella modalità di funzionamento a pompa di calore dei cicli di sbrinamento indipendenti e non contemporanei per i vari circuiti, incrementare la stabilità dell’acqua fornita all’utenza durante gli sbrinamenti, migliorare e rendere più omogenea la distribuzione dell’aria con conseguente miglioramento delle prestazioni, migliorare l’efficienza ai carichi parziali potendo essere ottimizzato l’assorbimento ed il regime di rotazione dei ventilatori, e aumentare la compattezza dell’unità a parità di potenza nei casi in cui si prevedano un numero dispari di batterie e di circuiti.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva dell’unità termo frigorifera modulare secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica di unità termo frigorifera modulare appartenente allo stato della tecnica nota; e

la figura 2 mostra una vista prospettica di una unità termo frigorifera modulare conforme all’invenzione.

Con riferimento alla figura 2, viene mostrata una unità termo frigorifera modulare indicata complessivamente con il numero di riferimento 1.

L’unità termo frigorifera 1 modulare almeno comprende un primo modulo condensante/evaporante di un primo tipo di modulo condensante/evaporante 2 ed un secondo modulo condensante/evaporante di un secondo tipo di modulo condensante/evaporante 3.

L’unità termo frigorifera modulare 1 comprende in generale un numero di moduli di primo tipo 2 e di secondo tipo 3 variabile a piacere a seconda della necessità applicativa.

A titolo di esempio l’unità termo frigorifera modulare di figura 2 presenta quattro moduli ordinati secondo la serie modulo di primo tipo 2-modulo di secondo tipo 3-modulo di secondo tipo 3-modulo di primo tipo 2.

I moduli 2 e rispettivamente 3 sono disposti con il loro asse longitudinale 4 e rispettivamente 5 trasversalmente all’asse longitudinale 6 della unità 1 e presentano lunghezza sostanzialmente pari alla larghezza della unità 1.

Il modulo 2 di primo tipo presenta conformazione prismatica con almeno tre facce laterali principali 7, 8, 9. Una prima faccia laterale 7 del modulo 2 presenta una prima batteria alettata 13, una seconda faccia laterale 8 del modulo 2 presenta una seconda batteria alettata 14, ed una terza faccia laterale 9 del modulo 2 presenta una pluralità di ventilatori 15, ad esempio due ventilatori, condivisi dalla prima e seconda batterie alettate 13 e 14.

Il modulo 3 di secondo tipo presenta conformazione prismatica con almeno tre facce laterali principali 10, 11, 12.

Una prima faccia laterale 10 del modulo 3 presenta una batteria alettata 16, una seconda faccia laterale 11 del secondo modulo 3 presenta un setto separatore 18, ed una terza faccia laterale 12 del modulo 3 presenta una pluralità di ventilatori 17, ad esempio quattro ventilatori, dedicati alla batteria alettata 16.

I ventilatori 15 e 17 sono allineati nella direzione longitudinale 4 e 5 dei moduli 2 e 3 di cui fanno parte.

Più precisamente la terza faccia laterale dei moduli 2 e 3 ove sono previsti i ventilatori 15 e 17 à ̈ quella apicale che si sviluppa orizzontalmente.

Le batterie alettate 13, 14 e 16 invece si sviluppano sulle facce laterali inclinate dei moduli 2 e 3, mentre il setto separatore 18 si sviluppa lungo la faccia laterale verticale del modulo 3.

Vantaggiosamente alla combinazione in successione di un modulo 2 ed un modulo 3 à ̈ associato un solo circuito di un fluido refrigerante dell’unità 1.

Nel caso mostrato in figura 2, alla prima combinazione seriale del modulo 2 di sinistra e del modulo 3 di sinistra à ̈ associato un primo circuito 19 di un fluido refrigerante dell’unità 1, mentre alla seconda combinazione seriale del modulo 2 di destra e del modulo 3 di destra à ̈ associato un secondo circuito 20 di un fluido refrigerante dell’unità 1.

In questo modo, lo scambio termico tra l’aria ed il fluido refrigerante (freon o simile) del primo circuito 19, realizzato tramite le batterie alettate 13, 14 e 16 della prima combinazione seriale del modulo 2 di sinistra e del modulo 3 di sinistra, non interferisce con lo scambio termico tra l’aria ed il fluido refrigerante del secondo circuito 20, realizzato tramite le batterie alettate 13, 14 e 16 della seconda combinazione seriale del modulo 2 di destra e del modulo 3 di destra.

Ogni modulo 2 di primo tipo presenta una sezione trasversale a triangolo isoscele, mentre ogni modulo 3 di secondo tipo presenta una sezione trasversale a triangolo rettangolo.

Più precisamente la sezione trasversale del modulo di secondo tipo equivale sostanzialmente alla metà della sezione trasversale del primo modulo 2 di primo di modo tale che il complesso di due moduli 2 del secondo tipo, uniti tramite giustapposizione del loro setto separatore 18, presenta sostanzialmente la stessa forma ed ingombro di un modulo 2 del primo tipo.

Per migliorare la modularità dell’unità termo frigorifera 1 ciascuna batteria alettata 13 e 14 del primo tipo di modulo 2 presenta la stessa lunghezza della batteria alettata 16 del secondo tipo di modulo 3.

Sempre per migliorare la modularità dell’unità 1, da un lato i ventilatori 17 del secondo tipo di modulo 3 presentano diametro circa dimezzato rispetto a quello dei ventilatori 15 del primo tipo di modulo 2, ma dall’altro i ventilatori 17 del secondo tipo di modulo 3 sono sostanzialmente in numero doppio rispetto a quello dei ventilatori 15 del primo tipo di modulo 2.

A titolo di esempio ogni batteria alettata può presentare lunghezza standard di 2100 mm, i ventilatori 15 del modulo 2 del primo tipo possono presentare diametro di 800 mm ed i ventilatori 17 del modulo 3 del secondo tipo possono presentare diametro di 450 mm.

Nel caso illustrato la sezione trasversale dei moduli 2 e 3 del primo e secondo tipo 2 à ̈ come visto triangolare, ma in una possibile variante dell’invenzione si prevede una sezione trasversale trapezoidale, per cui i moduli risultano in questo caso delimitati da quattro facce laterali principali.

La disposizione delle batterie e dei ventilatori in corrispondenza delle facce laterali principali dei moduli inoltre può essere differente da quella illustrata.

L’unità termo frigorifera modulare così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità termo frigorifera (1) modulare almeno comprendente primo modulo condensante/evaporante di un primo tipo di modulo (2) ed un secondo modulo condensante/evaporante di un secondo tipo di modulo (3) disposti con il loro asse longitudinale (4, 5) trasversalmente all’asse longitudinale (6) di detta unità (1), detti primo e secondo moduli (2, 3) avendo lunghezza sostanzialmente pari alla larghezza di detta unità (1) e conformazione prismatica presentante almeno tre facce laterali principali (7, 8, 9, 10, 11, 12), detto primo modulo (2) comprendendo una prima e rispettivamente una seconda batterie alettate (13, 14) presenti in corrispondenza di una sua prima e rispettivamente una sua seconda faccia laterale (7, 8) ed una pluralità di ventilatori (15) condivisi da dette prima e seconda batterie alettate (13, 14) e presenti in corrispondenza di una sua terza faccia laterale (9), caratterizzata dal fatto che detto secondo modulo (3) comprende una batteria alettata (16) presente in corrispondenza di una sua prima faccia laterale (10), un setto separatore (18) presente in corrispondenza di una sua seconda faccia laterale (11), ed una pluralità di ventilatori (17) dedicati a detta sua batteria alettata (16) e presenti in corrispondenza di una sua terza faccia laterale (12).
2. 2. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che alla combinazione in successione di detto primo modulo (2) e detto secondo modulo (3) à ̈ associato un solo circuito (19, 20) di un fluido refrigerante di detta unità (1).
3. 3. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primo e secondo modulo (2, 3) presentano una sezione trasversale triangolare.
4. 4. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primo e secondo modulo (2, 3) presentano una sezione trasversale trapezoidale.
5. 5. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto primo modulo (2) presenta una sezione trasversale a triangolo isoscele e detto secondo modulo (3) presenta una sezione trasversale a triangolo rettangolo.
6. 6. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la sezione trasversale di detto secondo modulo (3) corrisponde alla metà della sezione trasversale detto primo modulo (2).
7. 7. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima e seconda batteria (13, 14) di detto primo modulo (2) e detta batteria (16) di detto secondo modulo (3) presentano la stessa lunghezza.
8. 8. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti ventilatori (17) di detto secondo modulo (3) presentano diametro inferiore a quello di detti ventilatori (15) di detto primo modulo (2).
9. 9. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti ventilatori (17) di detto secondo modulo (3) presentano diametro sostanzialmente dimezzato rispetto a quello di detti ventilatori (15) di detto primo modulo (2).
10. 10. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti ventilatori (17) di detto secondo modulo (3) sono in numero doppio rispetto a quello di detti ventilatori (15) di detto primo modulo (2).
11. 11. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti ventilatori (15, 17) di detto primo e rispettivamente secondo modulo (2, 3) sono allineati nella direzione longitudinale di detto primo e rispettivamente secondo modulo (2, 3).
12. 12. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che moduli (3) di detto secondo tipo sono collegati tramite giustapposizione di detta loro seconda faccia presentante detti setti di separazione (18).
13. 13. Unità termo frigorifera modulare (1) secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta terza faccia (9, 12) di detto primo e secondo modulo (2, 3) à ̈ la faccia apicale che si sviluppa orizzontalmente.