ITMI20110146U1 - Dispositivo per il trattamento dell'aria - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di MODELLO DI UTILITÀ’ avente per titolo:

“Dispositivo per il trattamento dell’aria”

Il presente trovato riguarda un dispositivo per il trattamento dell’aria in un locale, e quindi un dispositivo che può essere atto a riscaldare, raffreddare e/o deumidificare l’aria di un locale di un edificio. Il trovato trova applicazione in particolare in un ventilconvettore, cioè in un dispositivo atto a riscaldare, o raffreddare, un ambiente mediante almeno una scambiatore o batteria riscaldata, o raffreddata, attraverso la quale viene fatto passare un flusso di aria forzato generato da mezzi di ventilazione, in modo da riscaldare o raffreddare l’aria stessa, la quale viene quindi prelevata da un locale, trattata e quindi reintrodotta nel locale. I ventilconvettori possono essere utilizzati in edifici civili o industriali come terminali di impianti che forniscono ai ventilconvettori stessi un fluido frigorigeno riscaldato o raffreddato mediante una unità centrale, quale ad esempio un refrigeratore d’acqua, una pompa di calore o una caldaia. I ventilconvettori possono utilizzare tale fluido frigorigeno per il riscaldamento, il raffreddamento o la deumidificazione dell’aria. Il trovato può riguardare inoltre in particolare un condizionatore, quale un condizionatore monoblocco per installazione in un locale (collegato all’ esterno del locale mediante opportune tubazioni per l’aria) o una unità interna di un condizionatore di tipo split, provvisto quindi anche di una unità esterna disposta al di fuori del citato locale. Il condizionatore consente di riscaldare e/o raffreddare e/o deumidificare l’aria del locale. Il fluido frigorigeno, circolante all’interno dello scambiatore di calore del dispositivo di trattamento dell'aria, può essere costituito da acqua o da altri fluidi noti in grado di trasportare calore sia per conduzione che per cambiamento di stato (mediante processi di evaporazione o condensazione di un gas). Come accennato in precedenza il riscaldamento, il raffreddamento o il trattamento termodinamico (nel caso di sistemi a compressione di vapore saturo) del fluido frigorigeno vengono realizzati nello stato della tecnica mediante unità centrali costituite da apparecchiature quali: caldaie, refrigeratori d’acqua o unità motocondensanti (unità esterne di condizionatori d’aria) con o senza sistema di pompa di calore, resistenze elettriche, pannelli solari, recuperatori di calore, macchine a ciclo ad assorbimento, ecc..

La distribuzione del fluido frigorigeno avviene con tubazioni che collegano l’unità utilizzatrice o di trattamento, ad esempio il ventilconvettore, con quella di generazione o assorbimento del calore. In un singolo impianto possono essere installati uno o più ventilconvettori per la climatizzazione dei vari ambienti. I ventilconvettori comprendono essenzialmente i seguenti componenti: un dispositivo di ventilazione, che serve a far circolare l’aria sullo scambiatore di calore e che può essere di tipo centrifugo o tangenziale; almeno uno scambiatore di calore tra un fluido frigorigeno ed un flusso d'aria, generalmente una batteria costituita da una serie di tubi paralleli (ad esempio in rame) disposti con precise geometrie per definire uno o più circuiti nei quali circola il fluido frigorigeno, sui quali sono fissati con un efficiente contatto termico una serie di sottili fogli metallici di ridotto spessore (ad esempio in alluminio) che consentono di dissipare efficacemente il calore contenuto nel fluido frigorigeno (fluido primario) o, nel caso di funzionamento in raffreddamento, di trasmettere il calore contenuto dall’aria (fluido secondario) ai tubi e quindi al fluido frigorigeno; una struttura portante in lamiera o plastica sulla quale sono montati i componenti sopra descritti e che serve a garantire il fissaggio o l’appoggio del dispositivo su una parete, sul soffitto o sul pavimento; griglie di aspirazione e mandata dell’aria trattata; mezzi elettrici e/o elettronici di controllo e gestione delle funzioni del dispositivo; filtri per l'aria, di tipo meccanico, elettrostatico, a carboni attivi, fotocatalitici o composti da una pluralità di tali elementi. I ventilconvettori comprendono ulteriori componenti secondari non ulteriormente descritti in questa sede in quanto ben noti nello stato della tecnica. Il funzionamento dei dispositivi di trattamento dell'aria tradizionali, ventilconvettori e condizionatori, è basato sul principio della convezione tramite ventilazione meccanica. Tali dispositivi garantiscono, per mezzo della ventilazione meccanica, rilevanti flussi di aria in grado di trasferire grandi quantità di calore con superfici di scambio relativamente contenute. Questa caratteristica è tanto più rilevante quanto più elevate sono le differenze assolute di temperatura tra il fluido frigorigeno e l’aria. In particolare nella funzione di raffreddamento, nella quale si hanno modeste differenze di temperatura tra i fluidi, la ventilazione è molto importante per garantire sufficienti trasferimenti di calore in apparecchi dalle dimensioni contenute allo scopo di essere integrabili in ogni ambiente. Tali dispositivi di trattamento deH'aria noti presentano però alcuni inconvenienti. Infatti, in assenza del flusso d’aria generato dal funzionamento del motoventilatore, i valori di resa termica, anche nell’utilizzo in riscaldamento, sono molto bassi e quindi insufficienti a mantenere il regime termico desiderato nel locale. La costante ventilazione genera inoltre alcuni effetti negativi quali una più o meno rilevante rumorosità, un maggiore consumo elettrico ed un movimento continuo dell’aria e delle polveri, nelle quali si annidano sostanze dannose all’organismo umano. Sono inoltre noti nello stato della tecnica radiatori o termosifoni realizzati con varie tecnologie (fusioni in ghisa o alluminio, stampaggio a freddo di lamiere d’acciaio, assemblaggio di tubazioni o profili estrusi e laminati, ecc..) che si basano unicamente sui principi della convenzione naturale e dell’irraggiamento. I loro limiti sono quelli di una bassa potenza di riscaldamento in proporzione alle dimensioni e della impossibilità di espletare la funzione di raffreddamento per le ragioni sopra esposte. La bassa potenza specifica dei radiatori o termosifoni comporta una messa a regime termico invernale degli ambienti molto lunga, soprattutto se si parte da temperature interne relativamente basse. In questa situazione il compito tecnico posto alla base del presente trovato è ideare un dispositivo per il trattamento dell’aria in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati. Nell’ambito di tale compito tecnico è un importante scopo del trovato ideare un dispositivo per il trattamento dell’aria che sia in grado di integrare i vantaggi di un sistema di tipo radiante e convettivo naturale con quelli di un sistema convettivo con ventilazione meccanica. Un altro scopo del trovato è quello di creare un dispositivo ed un procedimento che consentano un funzionamento coordinato delle azioni dei singoli componenti e quindi un tratamento otimale dell’aria. Un ulteriore scopo del trovato è quello di ideare un dispositivo che consenta un tratamento dell’aria particolarmente efficace ed efficiente. Un ulteriore scopo del trovato è quello di ideare un dispositivo che risulti adatabile a diverse condizioni e situazioni di impiego, e quindi che risulti molto flessibile in termini di impiego. Ulteriori scopi del trovato sono l’ideazione di un dispositivo che risulti di facile realizzazione e di semplice utilizzo. Un ulteriore scopo del trovato è mettere a disposizione un dispositivo di costo contenuto. Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per il trattamento dell'aria che si caraterizza per il fatto di comprendere una o più delle soluzioni tecniche in seguito rivendicate. Viene ora riportata, a titolo di esempio indicativo e non limitativo, la descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva di un dispositivo secondo il trovato, illustrato negli uniti disegni, nei quali:

- la figura 1 mostra in vista prospetica frontale un dispositivo secondo una forma di realizzazione del presente trovato, con alcune parti interne mostrate in trasparenza;

- la figura 2 è una vista analoga a quella di figura 1 in cui è stata rimossa la parte frontale del telaio del dispositivo;

- la figura 3 illustra una vista laterale in sezione del dispositivo di figura 1 ;

- la figura 4 mostra una vista in prospettiva da dietro del dispositivo di figura 1, sezionato come in figura 3;

- la figura 5 mostra un particolare del dispositivo di figura 1, relativo ad un secondo scambiatore e ad un pannello frontale di copertura.

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo per il trattamento dell’aria secondo il trovato è globalmente indicato con il numero di riferimento 1. Il dispositivo 1 per il trattamento dell’aria comprende un telaio 2 di supporto, almeno un primo condotto di alimentazione 3 di un fluido frigorigeno ed almeno un primo condotto di uscita 4 del fluido frigorigeno. Il telaio 2 o struttura portante garantisce il fissaggio dei vari componenti e costituisce anche la struttura necessaria ad ancorare, a parete, a soffitto o a pavimento, l’intero dispositivo 1. Il dispositivo 1 comprende inoltre un primo scambiatore 5 di calore alloggiato nel telaio 2 ed operativamente collegato al primo condotto di alimentazione 3 e al primo condotto di uscita 4, in modo da poter essere percorso dal fluido frigorigeno precedentemente riscaldato o raffreddato. Il dispositivo 1 comprende inoltre mezzi di ventilazione 6 atti a generare un flusso d’aria forzato attraverso il primo scambiatore 5 di calore, da un primo ingresso 7 o apertura di ingresso per l’aria nel telaio 2 di supporto ad una prima uscita 8 o apertura di uscita per l’aria nel telaio 2 di supporto. Mediante i mezzi di ventilazione 6 l’aria viene aspirata dall’ambiente, cioè dal locale di installazione del dispositivo, mediante l’apertura di ingresso 7 dell’aria nel telaio 2 ed inviata all’interno del telaio 2, in un primo tratto di percorso 9, verso il primo scambiatore 5. I mezzi di ventilazione 6 sono di tipo meccanico e possono comprendere un motoventilatore, preferibilmente di tipo tangenziale, o in altre realizzazioni di tipo centrifugo, radiale o assiale. Nel primo scambiatore 5 avviene il trasferimento di calore tra il fluido frigorigeno che circola nelle tubazioni o condutture, connesse al primo scambiatore 5 di calore e l’aria stessa. Una volta trattata dal primo scambiatore 5 di calore, l’aria transita nel telaio 2 sino a raggiungere nuovamente l’ambiente, cioè il locale, tramite una griglia 10 o attraverso un ulteriore percorso con relativo diffusore montato in fase di installazione del dispositivo 1. Il dispositivo comprende inoltre un secondo scambiatore 11 di calore montato nel telaio 2 in prossimità di una porzione frontale 2a del telaio 2 stesso, il secondo scambiatore 11 di calore essendo operativamente collegato al primo condotto di alimentazione 3 e al primo condotto di uscita 4 rispettivamente mediante opportuni raccordi 12, 13 per poter essere percorso dal fluido frigorigeno precedentemente riscaldato. Il primo scambiatore 5 e il secondo scambiatore 11 sono operativamente connessi mediante condutture per la circolazione del fluido frigorigeno, non illustrate nelle figure in quanto di tipo noto. Il primo scambiatore 5 di calore può essere alimentato con acqua o con un fluido frigorigeno diverso dall’ acqua. Il primo scambiatore 5 di calore presenta un effetto convettivo, in quanto è disposto nel telaio 2 ed attraversato da ventilazione forzata, ed il secondo scambiatore 11 di calore è di tipo radiante e convettivo naturale, in quanto determina anche un effetto di irraggiamento nella porzione frontale 2a del telaio 2, oltreché un effetto di convezione naturale. Il dispositivo pertanto combina un effetto convettivo determinato dai mezzi di ventilazione 6 e dal primo scambiatore 5 di calore con un effetto radiante e convettivo naturale del secondo scambiatore 11. La funzione del secondo scambiatore 11 è quella di garantire anche senza il funzionamento del motoventilatore 6 un rendimento termico apprezzabile sia per effetto radiante che convettivo naturale. Il secondo scambiatore 11 è operativamente collegato in parallelo al primo scambiatore 5. In una variante realizzativa non illustrata il secondo scambiatore 11 può essere operativamente collegato in serie al primo scambiatore 5. Il dispositivo comprende inoltre un pannello frontale 14 di copertura, ad esempio metallico, illustrato come trasparente in figura 1 e visibile in figura 4. Il secondo scambiatore 11 può essere operativamente montato al pannello frontale 14 mediante staffe o altri mezzi meccanici di fissaggio atti a mantenere in pressione il secondo scambiatore 11 contro il pannello frontale 14, per garantire un elevato contatto termico. In una variante, il secondo scambiatore 11 può essere operativamente montato al pannello frontale 14 mediante un materiale 15 ad elevata conducibilità termica, in particolare mediante un materiale 15 collante ad elevata conducibilità termica, quale ad esempio una pasta termoconduttiva. Nella forma di realizzazione preferita illustrata nelle figure, il secondo scambiatore 11 comprende una tubazione Ila metallica atta a consentire il passaggio del fluido frigorigeno al suo interno, la tubazione Ila metallica essendo operativamente accoppiata al pannello frontale 14 in modo da trasferire calore al pannello frontale 14. La tubazione I la può essere disposta in modo sostanzialmente regolare e/o uniforme sul pannello frontale 14 o su una porzione del pannello frontale 14, come illustrato in figura 5. La porzione di pannello frontale 14 sulla quale si sviluppa la serpentina è almeno il 50%, o almeno il 60%, o almeno il 70% della superficie frontale del pannello frontale 14 (cioè il contorno definito attorno alla serpentina definisce un’area che è almeno il 50%, o almeno il 60%, o almeno il 70% della superficie frontale del pannello frontale 14). La tubazione Ila può essere disposta in modo da presentare una distanza massima tra due porzioni adiacenti o prossime della tubazione Ila inferiore a 15cm, o a 10 cm, o a 5cm, o a 2cm. La tubazione I la può essere disposta secondo una configurazione opportunamente sagomata in modo da massimizzare il trasferimento di calore al pannello frontale 14. La tubazione Ila può essere disposta secondo una configurazione sostanzialmente a zig-zag e/o provvista di una pluralità di curve, come visibile nelle figure. La tubazione I la può essere disposta sostanzialmente a serpentina, ed in particolare come illustrato, a serpentina sviluppantesi in un piano parallelo al pannello frontale 14. La tubazione Ila può presentare una sezione trasversale inferiore a 20mm, o a 15mm o a 10mm. In una variante realizzativa non illustrata, il secondo scambiatore 11 può essere una piastra sagomata definente al suo interno un percorso per il fluido frigorigeno. La piastra sagomata può costituire anche il pannello frontale 14 di copertura, e quindi costituire una copertura estetica del dispositivo 1, o può essere accoppiata ad un pannello frontale 14 di copertura in modo da trasferire calore al pannello frontale 14, mediante mezzi meccanici di fissaggio atti a mantenere una pressione e/o un contatto tra i due elementi, o anche mediante un materiale 15, ad esempio un collante, ad elevata conducibilità termica. In una prima configurazione, illustrata nelle figure, il secondo scambiatore 11 può essere disposto sostanzialmente a valle del primo scambiatore 5 rispetto alla direzione del flusso d'aria. In questo caso è possibile che in modalità di raffreddamento si formi della condensa sul pannello 14 in contatto con il secondo scambiatore 11, e pertanto in questo caso, se il dispositivo 1 può funzionare anche in modalità di raffreddamento, è opportuno che il dispositivo per il trattamento dell’aria comprenda inoltre un elemento isolante 16 termico operativamente interposto tra il primo scambiatore 5 e il secondo scambiatore 11. In una seconda configurazione preferita, non illustrata, il secondo scambiatore 11 è disposto sostanzialmente a monte del primo scambiatore 5 rispetto al percorso del flusso d'aria nel telaio 2. In altri termini, in questo caso il primo scambiatore 5 è inclinato in modo opposto a quanto illustrato in figura 3, con la porzione più distante del primo scambiatore 5, rispetto ai mezzi di ventilazione 6, disposta più vicina al secondo scambiatore 11 di calore rispetto alla porzione più vicina ai mezzi di ventilazione 6 del primo scambiatore 5. In questo modo l’aria entra in contatto con il secondo scambiatore 11 prima di incontrare il primo scambiatore 5, e pertanto nella modalità in raffreddamento dell’aria non c’è il rischio che si possa formare sul pannello frontale 14 una condensa dovuta appunto al raffreddamento dell’aria (e pertanto non è necessario prevedere un rivestimento isolante tra i due scambiatori 5, 11).

Come illustrato in figura 3, il telaio 2 è provvisto di un primo tratto di percorso 9 per l’aria in cui sono disposti i mezzi di ventilazione 6 e di un secondo tratto di percorso 17 per l’aria operativamente connesso al primo tratto di percorso 9 ed in cui è disposto il primo scambiatore 5, e di una griglia 10 di uscita dell’aria disposta al termine del secondo tratto di percorso 17. In una variante non illustrata il primo tratto di percorso 9 può essere atto a convogliare il flusso d'aria anche verso il secondo scambiatore 11. Nella variante illustrata il dispositivo è un ventilconvettore radiante per il riscaldamento e/o il raffreddamento dell’aria di un locale. In una variante non illustrata, il dispositivo può essere un condizionatore ad effetto radiante per il riscaldamento e/o il raffreddamento e/o la deumidificazione dell’aria di un locale.

In una variante, non illustrata, il dispositivo può essere del tipo convenzionalmente denominato “a quattro tubi”, di per sé noto e quindi non illustrato nelle figure, cioè essere collegabile ad un impianto avente un primo condotto di alimentazione 3 ed un primo condotto di uscita 4 per un fluido raffreddato, ed un secondo condotto di alimentazione ed un secondo condotto di uscita per un fluido riscaldato. In questa variante, il dispositivo comprende inoltre un terzo scambiatore di calore per il riscaldamento dell’aria, alloggiato nel telaio 2 di supporto, in genere nella parte superiore in prossimità della griglia di uscita, ed operativamente collegato almeno ad un secondo condotto di alimentazione di un fluido frigorigeno e ad un secondo condotto di uscita di un fluido frigorigeno in modo da poter essere percorso dal fluido frigorigeno precedentemente riscaldato. Il terzo scambiatore di calore è atto ad essere attraversato da un flusso d’aria forzato, per riscaldare l’aria, prodotto dai citati mezzi di ventilazione 6 o da mezzi di ventilazione aggiuntivi. In questo caso il primo scambiatore 5 è collegato al primo condotto di alimentazione 3 di un fluido frigorigeno atto e destinato ad essere precedentemente raffreddato, e pertanto il primo scambiatore 5 è attraversato solamente da un fluido frigorigeno raffreddato, mentre il secondo ed il terzo scambiatore sono attraversati solamente da un fluido frigorigeno riscaldato. Non è quindi necessario in questo caso interrompere il flusso di fluido frigorigeno al secondo scambiatore 11 in modalità di raffrescamento per evitare la formazione di condensa sul pannello frontale 14. In una ulteriore variante, il dispositivo 1 può comprendere una o più bacinelle 18 di raccolta per drenare l’acqua di condensa che si forma sul primo scambiatore 5 durante il funzionamento in raffreddamento e deumidificazione, disposte in modo da raccogliere una condensa in diverse posizioni di montaggio. Nella forma illustrata in figura 3 il dispositivo 1 comprende una di tali bacinelle 18 di raccolta condensa ed è quindi atto al montaggio nella posizione illustrata in figura, in particolare se funzionante anche in modalità di raffrescamento. Il dispositivo 1 può essere installabile in una pluralità di posizioni di montaggio, ad esempio a parete bassa, a parete alta, o a soffitto in posizione orizzontale. Il dispositivo 1 può comprendere inoltre un elemento 19 di filtrazione dell’aria di tipo meccanico, elettrostatico o a carboni attivi, disposto in corrispondenza della prima apertura di ingresso dell’aria nel telaio 2. Il primo scambiatore 5 ed il terzo scambiatore possono essere costituiti da batterie alettate, del tipo descritto in precedenza. Il dispositivo 1 può comprendere inoltre mezzi sensori per rilevare la temperatura nell’ambiente o locale in cui è montato il dispositivo 1 e la temperatura del fluido primario. Il controllo del funzionamento del dispositivo 1 è affidato a mezzi di controllo e di coordinamento 20 del funzionamento dei vari componenti, i quali sono rappresentati in modo puramente schematico nelle figure e possono essere costituiti da dispositivi automatici (schede elettroniche di controllo) o parzialmente manuali (tasti e regolazioni elettromeccaniche), che comandano mezzi meccanici quali valvole e simili per la selezione dei flussi appropriati nelle condutture. Tali mezzi di controllo e di coordinamento 20 possono essere costituiti da circuiti di controllo di per sé di tipo noto e quindi non ulteriormente descritti. I mezzi di controllo e di coordinamento 20 possono coordinare in particolare il funzionamento del primo scambiatore 5 e del secondo scambiatore 11, atti a consentire il passaggio del fluido frigorigeno nel secondo scambiatore 11 quando il fluido frigorigeno si trova ad una temperatura superiore ad una temperatura predeterminata ed atto ad impedire selettivamente il passaggio del fluido frigorigeno nel secondo scambiatore 11 quando il fluido frigorigeno si trova ad una temperatura inferiore alla temperatura predeterminata. In sostanza il secondo scambiatore 11 viene escluso dalla circolazione di fluido frigorigeno quando il primo scambiatore 5 funziona in modalità di raffreddamento, per evitare la formazione di condensa sul pannello frontale 14. I mezzi di controllo e di coordinamento 20 possono comprendere una valvola termostatica. In alternativa i mezzi di controllo e di coordinamento 20 possono comprendere almeno una valvola a comando elettronico ed almeno un sensore per il rilevamento di una temperatura del fluido frigorigeno. Per esempio il funzionamento dei vari componenti può essere determinato a seconda della differenza tra la temperatura ambiente e quella richiesta dall’utente. Più precisamente quando la differenza tra la temperatura rilevata nell’ambiente e la temperatura desiderata è rilevante (ad esempio delta T > 5-6 °C) entra in funzione il ventilatore per garantire un grande flusso di calore che scalderà rapidamente l’ambiente. Quando la differenza di temperatura diminuisce (ad esempio delta T<l-2 °C) il ventilatore si arresta automaticamente e lo scambiatore radiante-convettivo naturale garantisce il mantenimento della temperatura di comfort. Il funzionamento di un dispositivo 1 di trattamento dell’aria secondo il presente trovato può comprendere essenzialmente le fasi di determinare la differenza tra la temperatura dell’ambiente ed una temperatura desiderata da un utente; trattare l’aria dell’ambiente per convezione mediante ventilazione forzata attraverso il primo scambiatore 5 se tale differenza risulta superiore ad un valore predeterminato; arrestare la ventilazione forzata quando la differenza risulta inferiore a tale valore predeterminato; e trattare l’aria dell’ambiente per irraggiamento e convezione naturale, mediante il secondo scambiatore 11 , per mantenere la differenza sostanzialmente in corrispondenza del valore predeterminato. Durante il funzionamento in riscaldamento, la fase di trattare l’aria dell’ambiente per irraggiamento e convezione naturale può essere eseguita in alternativa o anche contemporaneamente alla fase di trattare l’aria dell’ambiente per convezione mediante ventilazione forzata. Il dispositivo 1 può essere provvisto inoltre di un’unità di generazione o assorbimento del calore, integrata nel dispositivo 1 nel caso di un condizionatore monoblocco, o separata e posta in una unità esterna nel caso di un ventilconvettore o di una unità interna di un condizionatore di tipo split. Tale unità di generazione o assorbimento del calore non è illustrata nelle unite figure in quanto di tipo convenzionale, ed è operativamente connessa mediante le citate condutture agli scambiatori di calore 5, 11. Il dispositivo 1 sopradescritto può essere vantaggiosamente integrato in un impianto per il trattamento dell’aria che può comprendere una pluralità di tali dispositivi ed almeno un’unità centrale di generazione o assorbimento del calore, rispettivamente per riscaldare o raffreddare il fluido frigorigeno, operativamente connessa ai dispositivi stessi mediante le condutture o linee di collegamento. Il trovato consente di ottenere importanti vantaggi. In particolare va rilevato che il trovato unisce le potenzialità di un sistema convettivo a ventilazione meccanica con il comfort di un sistema convettivo-radiante. Il trovato consente inoltre un raggiungimento rapido del comfort termico ambientale, soprattutto nel funzionamento in riscaldamento, ed un efficace mantenimento della temperatura desiderata nelle ore notturne con risparmio energetico e riduzione della rumorosità. Il trovato consente inoltre di contenere i costi di realizzazione del dispositivo, in quanto la tubazione a serpentina utilizzata per la realizzazione del secondo scambiatore presenta un costo particolarmente contenuto rispetto ad esempio all’impiego di una piastra sagomata. Tale tubazione a serpentina può essere inoltre facilmente realizzata su misura rispetto alla specifica dimensione della piastra frontale per consentire la realizzazione di dispositivi di diverse dimensioni a costi contenuti. Infine va rilevato che il trovato consente di ottenere un dispositivo ed un corrispondente procedimento per il trattamento dell’aria che risultano di semplice realizzazione, di facile e comodo impiego, e di costo particolarmente contenuto.

Claims (36)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il trattamento dell’aria comprendente: un telaio (2) di supporto; almeno un primo condotto di alimentazione (3) di un fluido frigorigeno; almeno un primo condotto di uscita (4) di detto fluido frigorigeno; un primo scambiatore (5) di calore alloggiato in detto telaio (2) ed operativamente collegato a detto primo condotto di alimentazione (3) e a detto primo condotto di uscita (4), in modo da poter essere percorso da detto fluido frigorigeno precedentemente riscaldato o raffreddato; mezzi di ventilazione (6) atti a generare un flusso d’aria forzato attraverso detto primo scambiatore (5) di calore, da un primo ingresso (7) per l’aria in detto telaio (2) di supporto ad una prima uscita (8) per l’aria in detto telaio (2) di supporto; un secondo scambiatore (11) di calore montato in detto telaio (2) in prossimità di una porzione frontale (2a) del telaio (2) stesso, detto secondo scambiatore (11) di calore essendo operativamente collegato a detto primo condotto di alimentazione (3) e a detto primo condotto di uscita (4) per poter essere percorso da detto fluido frigorigeno precedentemente riscaldato.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto secondo scambiatore (11) comprende una tubazione (Ila) metallica atta a consentire il passaggio di detto fluido frigorigeno al suo interno ed in cui detto dispositivo (1) comprende inoltre un pannello frontale (14) di copertura, detta tubazione (Ila) metallica essendo operativamente accoppiata a detto pannello frontale (14) in modo da trasferire calore a detto pannello frontale (14).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 in cui detta tubazione (Ila) è disposta in modo sostanzialmente regolare e/o uniforme su detto pannello frontale (14) o su una porzione di detto pannello frontale (14) e/o in cui la porzione di pannello frontale (14) sulla quale si sviluppa la tubazione (Ila) è almeno il 50%, o almeno il 60%, o almeno il 70% della superficie frontale complessiva del pannello frontale (14).
4. 4. Dispositivo secondo le rivendicazioni 2 o 3 in cui detta tubazione (I la) è disposta in modo da presentare una distanza massima tra due porzioni adiacenti o prossime di detta tubazione (1 la) inferiore a 15 cm, o a 10 cm, o a 5cm, o a 2cm.
5. 5. Dispositivo secondo le rivendicazioni 2, 3 o 4 in cui detta tubazione (Ila) è disposta secondo una configurazione opportunamente sagomata in modo da massimizzare il trasferimento di calore a detto pannello frontale (14).
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5 in cui detta tubazione (I la) è disposta secondo una configurazione sostanzialmente a zigzag e/o provvista di una pluralità di curve.
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6 in cui detta tubazione (Ila) è disposta sostanzialmente a serpentina o a serpentina sviluppantesi in un piano parallelo a detto pannello frontale (14).
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7 in cui detta tubazione (Ila) presenta una sezione trasversale inferiore a 20mm, o a 15mm o a lOmm.
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8 in cui detto secondo scambiatore (11) è operativamente montato a detto pannello frontale (14) mediante mezzi meccanici di fissaggio atti a mantenere in pressione e/o in contatto il secondo scambiatore contro il pannello frontale, per garantire un elevato contatto termico.
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9 in cui detto secondo scambiatore (11) è operativamente montato a detto pannello frontale (14) mediante un materiale (15) ad elevata conducibilità termica, ad esempio una pasta termo-conduttiva e/o un materiale (15) collante ad elevata conducibilità termica.
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto secondo scambiatore (11) è una piastra sagomata definente al suo interno un percorso per detto fluido frigorigeno.
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11 in cui detto dispositivo (1) comprende inoltre un pannello frontale (14) di copertura, detto secondo scambiatore (11) essendo operativamente accoppiato a detto pannello frontale (14) in modo da trasferire calore a detto pannello frontale (14).
13. 13. Dispositivo secondo le rivendicazioni 11 o 12 in cui detto secondo scambiatore (11) è operativamente montato a detto pannello frontale (14) mediante un materiale (15) ad elevata conducibilità termica o mediante un materiale (15) collante ad elevata conducibilità termica.
14. 14. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto secondo scambiatore (11) è operativamente collegato in parallelo a detto primo scambiatore (5).
15. 15. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni in cui detto secondo scambiatore (11) è operativamente collegato in serie a detto primo scambiatore (5).
16. 16. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre mezzi di controllo e di coordinamento (20) del funzionamento del primo scambiatore (5) e del secondo scambiatore (11), atti a consentire il passaggio di detto fluido frigorigeno in detto secondo scambiatore (11) quando il fluido frigorigeno si trova ad una temperatura superiore ad una temperatura predeterminata ed atto ad impedire selettivamente il passaggio di detto fluido frigorigeno in detto secondo scambiatore (11) quando il fluido frigorigeno si trova ad una temperatura inferiore a detta temperatura predeterminata.
17. 17. Dispositivo secondo la rivendicazione 16 in cui detti mezzi di controllo e di coordinamento (20) comprendono una valvola termostatica,
18. 18. Dispositivo secondo la rivendicazione 16 in cui detti mezzi di controllo e di coordinamento (20) comprendono almeno una valvola a comando elettronico ed almeno un sensore per il rilevamento di una temperatura di detto fluido frigorigeno e/o in cui comprendono dispositivi automatici, quali schede elettroniche di controllo, e parzialmente manuali, quali tasti e regolazioni elettromeccaniche, che comandano mezzi meccanici, quali valvole e simili, per la selezione del flusso di detto fluido frigorigeno nel primo e nel secondo scambiatore (11).
19. 19. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto secondo scambiatore (11) è disposto sostanzialmente a monte di detto primo scambiatore (5) rispetto al percorso di detto flusso d'aria in detto telaio (2).
20. 20. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19 in cui detto secondo scambiatore (11) è disposto sostanzialmente a valle di detto primo scambiatore (5) rispetto alla direzione di detto flusso d'aria ed in cui il dispositivo (1) per il trattamento dell’aria comprende inoltre un elemento isolante (16) termico operativamente interposto tra detto primo scambiatore (5) e detto secondo scambiatore (11).
21. 21. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto primo scambiatore (5) di calore è di tipo convettivo ed in cui detto secondo scambiatore (11) di calore è di tipo radiante e convettivo naturale.
22. 22. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre un terzo scambiatore di calore per il raffreddamento dell’ aria, alloggiato in detto telaio (2) di supporto ed operativamente collegato almeno ad un secondo condotto di alimentazione di un fluido frigorigeno e ad un secondo condotto di uscita di un fluido frigorigeno in modo da poter essere percorso da detto fluido frigorigeno precedentemente riscaldato, detto terzo scambiatore di calore essendo atto ad essere attraversato da un flusso d’aria forzato, per riscaldare l’aria, prodotto da detti mezzi di ventilazione (6) o da mezzi di ventilazione aggiuntivi, ed in cui detto primo scambiatore (5) e detto secondo scambiatore (11) sono collegati a detto primo condotto di alimentazione (3) di un fluido frigorigeno atto e destinato ad essere precedentemente riscaldato.
23. 23. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto dispositivo (1) è un ventilconvettore radiante per il riscaldamento e/o il raffreddamento dell’aria di un locale.
24. 24. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 22 in cui detto dispositivo (1) è un condizionatore ad effetto radiante per il riscaldamento e/o il raffreddamento e/o la deumidificazione dell’aria di un locale.
25. 25. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ventilazione (6) sono di tipo meccanico e comprendono un motoventilatore centrifugo, assiale o di tipo tangenziale.
26. 26. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto primo scambiatore (5) e detto secondo scambiatore (11) sono operativamente connessi mediante condutture per la circolazione di detto fluido frigorigeno.
27. 27. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che è installabile in una pluralità di posizioni di montaggio, a parete bassa, a parete alta, o a soffitto in posizione orizzontale.
28. 28. Dispositivo secondo la rivendicazione 27 caratterizzato dal fatto che comprende due bacinelle di raccolta per drenare l’acqua di condensa che si forma sul primo scambiatore (5) durante il funzionamento in raffreddamento e deumidificazione, disposte in modo da raccogliere una condensa in diverse posizioni di montaggio.
29. 29. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un elemento di filtrazione dell’aria di tipo meccanico, elettrostatico o a carboni attivi, disposto in corrispondenza di detta prima apertura di ingresso dell’aria nel telaio (2).
30. 30. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il primo scambiatore (5) e/o detto terzo scambiatore di calore è alimentato con acqua o con un fluido frigorigeno diverso dall’acqua.
31. 31. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto primo scambiatore (5) e/o detto terzo scambiatore è costituito da una batteria alettata.
32. 32. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che combina un effetto convettivo determinato dai mezzi di ventilazione (6) e dal primo scambiatore (5) o detto terzo scambiatore di calore con un effetto radiante e convettivo naturale del secondo scambiatore (11).
33. 33. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti a caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi sensori per rilevare la temperatura nell’ambiente in cui è montato il dispositivo (1) e la temperatura del fluido primario.
34. 34. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto telaio (2) è provvisto di un primo tratto di percorso (9) per l’aria in cui sono disposti detti mezzi di ventilazione (6) e di un secondo tratto di percorso per l’aria operativamente connesso al primo tratto di percorso (9) ed in cui è disposto detto primo scambiatore (5), e di una griglia di uscita dell’aria disposta al termine di detto secondo tratto di percorso, essendo detto primo tratto di percorso (9) atto a convogliare detto flusso d'aria anche verso detto secondo scambiatore (11).
35. 35. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la porzione più distante di detto primo scambiatore (5) rispetto a detti mezzi di ventilazione (6) è disposta più vicina a detto secondo scambiatore (11) di calore rispetto alla porzione più vicina di detto primo scambiatore (5).
36. 36. Impianto per il trattamento dell’aria caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di dispositivi in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ed almeno una unità centrale di riscaldamento e/o di raffreddamento di detto fluido frigorigeno operativamente connessa a detti dispositivi mediante linee di collegamento.