MX2007012002A - Seccion de ventiladores de un conjunto de ventiladores en sistemas de acondicionamiento de aire. - Google Patents

Abstract

Una seccion de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire incluye una pluralidad de unidades de ventilacion dispuestas en un conjunto de ventiladores. Cada unidad de ventilacion se coloca dentro de una camara/celda de unidad de ventilacion. Cada camara/celda de unidad de ventilacion tiene por lo menos una superficie de aislamiento absorbente acusticamente. Las superficies de aislamiento de las camaras/celdas de unidad de ventilacion en conjunto forman un silenciador coplanario. Las ondas de sonido provenientes de las unidades de ventilacion que pasan a traves de la superficie de aislamiento se disipan por lo menos parcialmente conforme pasan a traves de la superficie. En una modalidad preferida la camara/celda de unidad de ventilacion es una celda que tiene un marco que soporta las superficies de aislamiento.

Description

SECCIÓN DE VENTILADORES DE UN CONJUNTO DE VENTILADORES SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE DESCRIPCIÓN Antecedentes de la invención La actual invención se refiere a una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores utilizada en un sistema de acondicionamiento de aire. Los sistemas de acondicionamiento de aire (también referidos como controlador de aire) se han utilizado tradicionalmente para acondicionar edificios o habitaciones (más adelante referidos como "estructuras"). Un sistema de acondicionamiento de aire se define como una estructura que incluye componentes diseñados para trabajar en conjunto para acondicionar aire como parte del sistema primario para la ventilación de estructuras. El sistema de acondicionamiento de aire puede contener componentes tales como bobinas de enfriamiento, bobinas de calefacción, filtros, humectadores, ventiladores, atenuadores de sonido, controles y otros dispositivos que funcionan para resolver las necesidades de las estructuras. El sistema de acondicionamiento de aire se puede elaborar en una fábrica y llevarse a la estructura a ser instalado o puede construirse en el sitio utilizando los dispositivos necesarios para resolver las necesidades de funcionamiento de la estructura.

El compartimiento 102 de acondicionamiento de aire del sistema de acondicionamiento de aire incluye el pleno 112 de entrada antes del cono 104 de entrada de ventilador y el pleno 110 de descarga. Dentro del compartimiento 102 de acondicionamiento de aire se sitúa la unidad 100 de ventilación (mostrada en las figs. 1 y 2 como un cono 104 de entrada, un ventilador 106 y un motor 108), marco de ventilador, y cualquier accesorio asociado a la función del ventilador (por ejemplo amortiguadores, controles, medios de colocación y herrería o pailería asociada) . Dentro del ventilador 106 se encuentra una rueda de ventilador (no mostrada) que tiene por lo menos un aspa. La rueda de ventilador tiene un diámetro de rueda de ventilador que se mide de un lado de la periferia externa de la rueda de ventilador al lado opuesto de la periferia externa de la rueda de ventilador. Las dimensiones del compartimiento 102 de dirección tales como alto, ancho y longitud del pasaje de aire se determinan por los datos de los fabricantes del ventilador que se refieren al tipo de ventilador seleccionado. La fig. 1 muestra un sistema de acondicionamiento de aire ejemplar del estado de la técnica que tiene una sola unidad 100 de ventilación contenida en un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire. Para propósitos ejemplares, se muestra la unidad 100 de ventilación teniendo un cono 104 de entrada, un ventilador 106 y un motor 108. Estructuras más grandes, estructuras que requieren mayor volumen de aire o estructuras que requieren temperaturas más altas o más bajas necesitan generalmente una unidad 100 de ventilación más grande y generalmente un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire correspondientemente más grande. Según lo mostrado en la fig. 1, un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire se divide substancialmente en un pleno 110 de descarga y un pleno 112 de entrada. El pleno combinado 110 de descarga y el pleno 112 de entrada se pueden referir como la trayectoria 120 de pasaje de aire. La unidad 100 de ventilación se puede situar en el pleno 110 de descarga (según lo mostrado), el pleno 112 de entrada, o parcialmente dentro del pleno 112 de entrada y parcialmente dentro del pleno 110 de descarga. La porción de la trayectoria 120 del pasaje de aire en la cual se coloca la unidad 100 de ventilación se puede referir genéricamente como la "sección de ventilador" (indicada por el número de referencia 114) . El tamaño del cono 104 de entrada, el tamaño del ventilador 106, el tamaño el motor 108 y el tamaño del bastidor del ventilador (no mostrado) determinan por lo menos parcialmente la longitud de la trayectoria 120 del pasaje de aire. Los bancos de filtros 122 y/o las bobinas de enfriamiento (no mostradas) se pueden agregar al sistema ya sea corriente arriba o corriente abajo de las unidades 100 de ventilación.

Por ejemplo, una primera estructura ejemplar que requiere 1.41584e+06 litros por minuto (50,000 pies cúbicos por minuto) de circulación de aire a 1494.53 paséales (seis (6) pulgadas de agua) de presión relativa requeriría generalmente un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire del estado de la técnica bastante grande para contener un impulsor de 1.4 m (55 pulgadas), un motor de 74600 vatios (100 caballos de fuerza) y un marco de soporte. El compartimiento 102 de acondicionamiento de aire del estado de la técnica, tendría aproximadamente 2.34 m (92 pulgadas) de alto por 2.90 m a 3.73 m (114 a 147 pulgadas) de ancho y 2.7 a 2.85 m (106 a 112 pulgadas) de largo. La longitud mínima del compartimiento 102 de acondicionamiento de aire y/o de la trayectoria 120 del pasaje de aire estaría dictada por los datos publicados de los fabricantes para un tipo de ventilador, un tamaño de motor y un uso dados. Las guías de diseño del gabinete del estado de la técnica muestran las reglas ejemplares para configurar un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire. Estas reglas se basan en la optimización, las regulaciones y en la experimentación. Por ejemplo, una segunda estructura ejemplar incluye un operador de aire de recirculación usado en cuartos limpios de semiconductores y farmacéuticos que requieren 736238 litros por minuto (26,000 pies cúbicos por minuto) a 498.2 pascales (dos pulgadas de agua) de presión relativa. Esta estructura requeriría generalmente un sistema de acondicionamiento de aire del estado de la técnica con un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire bastante grande, suficiente para contener un impulsor de 1.12 m (44 pulgadas), un motor de 18250 vatios (25 caballos de fuerza) y un marco de soporte. El compartimiento 102 de acondicionamiento de aire del estado de la técnica, tendría aproximadamente 1.9812 m (78 pulgadas) de alto por 2.52 m (99 pulgadas) de ancho y 2.39 a 2.54 m (94 a 100 pulgadas) de largo. La longitud mínima del compartimiento 102 de acondicionamiento de aire y/o la trayectoria 120 de pasaje de aire estaría dictada por los datos publicados de los fabricantes para un tipo de ventilador, un tamaño de motor y uso dados. Las guías para dimensionar el gabinete del estado de la técnica muestran las reglas ejemplares para configurar un compartimiento 102 de acondicionamiento de aire. Estas reglas se basan en la optimización, las regulaciones y la experimentación . Estos sistemas de acondicionamiento de aire del estado de la técnica tienen muchos problemas incluyendo los problemas ejemplares siguientes: - Debido a que las propiedades inmobiliarias (por ejemplo espacio de la estructura) son extremadamente costosas, el tamaño grande del compartimiento 102 de acondicionamiento de aire es extremadamente indeseable.

Las unidades 100 de ventilación únicas son costosas de producir y generalmente son producidas por encargo para cada trabajo. Las unidades 100 de ventilación únicas son costosas en funcionamiento. Las unidades 100 de ventilación únicas son ineficaces en el sentido de que tienen solamente eficacia óptima o máxima por una porción pequeña de su rango de operación . - Si una unidad 100 de ventilación única se daña, no hay aire acondicionado en lo absoluto. - El sonido de baja frecuencia de la unidad 100 de ventilación grande es difícil de atenuar. - La gran masa y alta turbulencia de la unidad 100 de ventilación grande pueden provocar vibración indeseable. Las restricciones de altura han hecho necesario el uso de sistemas de acondicionamiento de aire construidos con dos unidades 100 de ventilación dispuestas horizontalmente adyacentes una a la otra. Debe anotarse, sin embargo, que una buena práctica de ingeniería es diseñar gabinetes de controlador de aire y plenos 110 de descarga que sean simétricos para facilitar un flujo de aire más uniforme a través del ancho y de la altura del gabinete. Se han utilizado unidades gemelas 100 de ventilación donde existe una restricción de altura y la unidad se diseña con una relación de aspecto para acomodar el gasto deseado. Según lo mostrado en el "Manual de Instalación, Funcionamiento y Mantenimiento" de Greenheck, si se desea la instalación lado a lado, existen instrucciones específicas para acomodar los ventiladores de manera tal que exista una separación de cuando menos un diámetro de rueda de ventilador entre las ruedas de ventilador y por lo menos una mitad de un diámetro de rueda de ventilador entre el ventilador y las paredes o los techos. La referencia de Greenheck indica específicamente que los conjuntos "con menos separación experimentarán pérdidas de funcionamiento". Normalmente, el sistema de acondicionamiento de aire y el compartimiento 102 de acondicionamiento de aire se diseñan para un gradiente uniforme de velocidad de 2.54 m/s (500 pies por minuto) en la dirección del flujo de aire. Los dos sistemas de acondicionamiento de aire de la unidad 100 de ventilación, sin embargo, aún padecen substancialmente de los problemas de las modalidades de la unidad única. No se reconocían ventajas al aumentar el número de unidades 100 de ventilación de una a dos. Además, las dos secciones de unidad 100 de ventilación muestran un gradiente no uniforme de velocidad en la región que sigue a la unidad 100 de ventilación que crea flujo de aire desigual a través de los filtros, de las bobinas y de los atenuadores de sonido. Debe observarse que dispositivos eléctricos han aprovechado los sistemas de enfriamiento de ventiladores múltiples. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos No. 6,414,845 a Bonet utiliza un componente de enfriamiento modular de ventiladores múltiples para la instalación en dispositivos electrónicos de bahía de varios componentes. Aunque algunas de las ventajas observadas en el sistema de Bonet serían observadas en el actual sistema, existen diferencias significativas. Por ejemplo, el sistema de Bonet está diseñado para facilitar el enfriamiento del componente electrónico dirigiendo la salida de cada ventilador a un dispositivo o a un área específica. El sistema de Bonet no trabajaría para dirigir flujo de aire a todos los dispositivos en la dirección del flujo de aire general. Otras patentes tales como la patente de los Estados Unidos No. 4,767,262 a Simón y la patente No. 6,388,880 El-Ghobashy et al., describen conjuntos de ventiladores para uso con equipo electrónico. Incluso en las industrias de computadoras y de maquinaria, sin embargo, el funcionando de ventiladores en paralelo se enseña como no con los resultados deseados excepto en situaciones de resistencia más baja de sistema en donde los ventiladores funcionan en entrega casi libre. Por ejemplo, Sunon Group tiene una página Web en la cual muestran dos ventiladores axiales que funcionan en paralelo, pero indica específicamente que si "los ventiladores paralelos se aplican a la resistencia más alta del sistema que [un] recinto tiene... menos aumento en flujo resulta con la operación de ventiladores en paralelo". Ejemplos similares de la enseñanza contra el uso de ventiladores en paralelo son encontrados en un artículo accesible de la biblioteca de la HighBeam Research (http://stati.highbeam.com) y un artículo por Ian McLeod accesible en (http://www.papstplc.com).

Sumario de la invención La actual invención se refiere a una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores incluye una pluralidad de unidades de ventilación dispuestas en un conjunto de ventiladores. Cada unidad de ventilación se coloca dentro de una cámara/celda de unidad de ventilación. Cada cámara/celda de unidad de ventilación tiene por lo menos una superficie aislante absorbente acústicamente. Las superficies de aislamiento de las cámaras/celdas de unidades de ventilación juntas forman un silenciador coplanario. Las ondas acústicas provenientes de las unidades de ventilación que pasan a través de la superficie del aislamiento se disipan por lo menos parcialmente conforme pasan a través de la superficie. En una modalidad preferida la cámara/celda de unidad de ventilación es una celda que tiene un marco que soporta las superficies de aislamiento. La actual invención también se refiere a una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire que incluye una pluralidad de unidades de ventilación dispuestas en un conjunto de ventiladores y colocadas dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. Una modalidad preferida puede incluir un controlador de conjunto programado para operar la pluralidad de unidades de ventilación a la eficacia máxima. La pluralidad de unidades de ventilación se puede arreglar en una configuración de conjunto centrado, una configuración de conjunto de patrón separado, una configuración de conjunto de tablero de ajedrez, una configuración de conjunto de hileras ligeramente descentradas, una configuración de conjunto de columnas ligeramente descentradas o una configuración de conjunto escalonado . Los siguientes objetos, características y ventajas precedentes y otros de la invención serán entendidos más fácilmente a la consideración de la siguiente descripción detallada de la invención, tomada conjuntamente con los dibujos anexos.

Breve descripción de las diferentes vistas de los dibujos La fig. 1 es una vista lateral de un sistema de acondicionamiento de aire ejemplar del estado de la técnica que tiene una sola unidad grande de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire.

La fig. 2 es una vista en perspectiva de una unidad grande ejemplar de ventilación del estado de la técnica. La fig. 3 es una vista lateral de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 4 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 4x6 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de unidades de ventilación pequeñas dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 5 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 5x5 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de pequeñas unidades de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 6 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 3x4 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire.

La fig. 7 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 3x3 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 8 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 3x1 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 9 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar alternativa del conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención en la cual una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación se arregla en un conjunto de patrón separado o espaciado dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 10 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar alternativa de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención en la cual se arregla una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación en un conjunto de tablero de ajedrez dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire.

La fig. 11 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar alternativa del conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención en la cual se arregla una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación en un conjunto de hileras liqeramente descentradas dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 12 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar alternativa del conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención en la cual se arregla una pluralidad de unidades pequeñas de ventilación en un conjunto de columnas ligeramente descentradas dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 13 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 5x5 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que funciona a una capacidad del 52% encendiendo una porción de los ventiladores y apagando una porción de los ventiladores. La fig. 14 es una vista en planta o elevación de una sección de ventiladores ejemplar del conjunto de ventiladores de 5x5 en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que funciona a una capacidad del 32% encendiendo una porción de los ventiladores y apagando una porción de los ventiladores.

La fig. 15 es una vista lateral de una sección de ventiladores ejemplar alternativa del conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención que tiene una pluralidad de unidades pequeñas escalonadas de ventilación dentro de un compartimiento de acondicionamiento de aire. La fig. 16 es una vista en perspectiva de un conjunto ejemplar de ventiladores utilizando un sistema de rejilla en el cual se montan unidades de ventilación. La fig. 17 es una vista en perspectiva de un conjunto ejemplar de ventiladores que utiliza un sistema de rejilla o unidades modulares cada una de las cuales incluye unidades de ventilación montada dentro de su propio compartimiento de unidad de ventilación. La fig. 18 es una vista en sección transversal de un sistema de conjunto de rejilla aislado ejemplar o un sistema de unidad modular que tiene superficies interiores hechas del material absorbente acústicamente. Las figs. 19-23 son vistas en sección transversal de un sistema de conjunto de rejilla aislado ejemplar o sistema de unidad modular que tiene superficies interiores hechas de material absorbente acústicamente que muestra la reacción de onda de sonido. La fig. 24 es un diagrama de forma de onda que ilustra el principio de cancelación de onda.

La fig. 25 es una vista en perspectiva de un conjunto ejemplar de reguladores de tiro los cuales pueden colocarse ya sea enfrente o detrás de las unidades de ventilación .

Descripción detallada de la invención La actual invención se refiere a una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire. Según lo mostrado en las figs. 3-12, la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire utiliza una pluralidad de unidades individuales 200 de ventilación. En una modalidad preferida, las unidades 200 de ventilación se arreglan en un conjunto centrado (figs. 4-8), pero modalidades alternativas pueden incluir, por ejemplo, conjuntos alternativos tales como en un patrón espaciado (fig. 9), tablero de ajedrez (fig. 10), filas ligeramente descentradas (fig. 11) o columnas ligeramente descentradas (fig. 12) . Como la actual invención se podría poner en ejecución con conjuntos centrados y/o conjuntos alternativos, el término "conjunto" significa ser comprensivo. Las unidades 200 de ventilación en el conjunto de ventiladores de la actual invención se pueden separar tan poco como 20% de un diámetro de una rueda de ventilador. Las condiciones de funcionamiento óptimas para un conjunto ubicado de forma cercana se pueden encontrar a distancias tan bajas como 30% a 60% de un diámetro de rueda de ventilador. Separando de forma muy estrecha las unidades 200 de ventilación, se puede mover más aire en un espacio más pequeño. Por ejemplo, si las ruedas de ventilador de las unidades 200 de ventilación tienen un diámetro de rueda de ventilador de 50.8 cm (20 pulgadas), sólo se requiere un espacio de 10.16 cm (4 pulgadas) (20%) entre la periferia externa de una rueda de ventilador y la periferia externa de la rueda de ventilador adyacente (o un espacio de 5.1 cm (2 pulgadas) entre la periferia externa de una rueda de ventilador y un techo o pared adyacente) . Utilizando unidades 200 más pequeñas de ventilación es posible soportar las unidades 200 de ventilación con estructura menos intrusivas (marco del ventilador) . Esto se puede comparar con el marco grande de ventilador que soporta las unidades 100 de ventilación del estado de la técnica y funciona como una base. Este marco grande de ventilador debe ser grande y bastante robusto para soportar todo el peso de las unidades 100 de ventilación del estado de la técnica. Debido a su tamaño y posición, los marcos conocidos de ventilador provocan interferencia con el flujo de aire. En la modalidad preferida, por lo tanto, las unidades 200 de ventilación del conjunto de ventiladores se pueden soportar por medio de un marco que apoye los motores 108 con una restricción mínima al flujo de aire.

Según lo mencionado en los Antecedentes, otros han intentado utilizar instalación lado a lado de dos unidades 100 de ventilación dispuestas horizontalmente adyacentes entre si dentro de un sistema de acondicionamiento de aire. Como también se menciona en los antecedentes, los conjuntos de ventiladores se han utilizado en ensambles electrónicos y de cómputo. Sin embargo, en la industria de sistemas de acondicionamiento de aire, se ha sostenido siempre que debe haber espaciamiento significativo entre las ruedas de ventilador horizontalmente dispuestas y aquellos conjuntos con menos separación experimentarán pérdidas de funcionamiento. Un solo ventilador grande mueve todo el aire en un gabinete. El uso de dos de los mismos ventiladores o ventiladores ligeramente más pequeños provocó que el aire producido por un ventilador interfiriera con el aire producido por el otro ventilador. Para aliviar el problema de interferencia, los ventiladores tuvieron que ser separados dentro de ciertas pautas - proporcionando generalmente un espacio claro entre los ventiladores de una distancia de por lo menos un diámetro de la rueda (y la mitad de un diámetro de rueda a una pared adyacente) . Aplicando esta lógica, no habría tenido sentido agregar más ventiladores. Inclusive aún si se agregaran ventiladores adicionales, el espaciamiento habría sido igualmente por lo menos de un diámetro de rueda entre los ventiladores. Además, en la industria de acondicionamiento de aire del sistema, las unidades de ventilación apiladas verticalmente habrían sido imposibles de considerarse porque los medios para asegurar las unidades de ventilación no habrían sido conducentes para tal apilamiento (se diseñan para ser colocados en el piso solamente) . Debe observarse que el ventilador del pleno es la unidad 200 de ventilación preferida de la actual invención. En particular, se ha encontrado que trabajan bien los ventiladores de pleno APF-121, APF-141, APF-161, y APF-181 (particularmente la rueda de ventilador y el cono de ventilador) producidos por las compañías Twin City Fan Companies, Ltd. de Minneapolis, Minnesota, U.S. La razón de que los ventiladores de pleno funcionan mejor es que no producen puntos de alta velocidad tales como los producidos por los ventiladores axiales y ventiladores centrífugos alojados y los ventiladores grandes de pleno. Modalidades alternativas utilizan unidades de ventilación conocidas o unidades de ventilación que todavía no se desarrollan y que producirán qradientes de alta velocidad en la dirección del flujo de aire. Todavía otras modalidades, no obstante siendo unidades menos eficientes, utilizan unidades de ventilación tales como ventiladores axiales y/o ventiladores contenidos centrífugos que tienen puntos de alta velocidad en la dirección del flujo de aire. En la modalidad preferida, cada una de las unidades 200 de ventilación en la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire se controla por medio de un controlador 300 de conjunto (figs. 13 y 14) . En una modalidad preferida, el controlador 300 de conjunto puede programarse para operar las unidades 200 de ventilación a eficacia máxima. En esta modalidad de eficacia máxima, en vez de operar la totalidad de las unidades 200 de ventilación a una eficacia reducida, el controlador 300 de conjunto apaga ciertas unidades 200 de ventilación y conecta las unidades restantes 200 de ventilación a eficacia máxima. En una modalidad alternativa, las unidades 200 de ventilación podrían operar todas al mismo nivel de energía de operación (por ejemplo eficacia y/o gasto) . Otra ventaja de la actual invención es que el controlador 300 de conjunto (que puede ser un motor de frecuencia variable (VFD) ) usado para controlar la velocidad del ventilador y por tanto el gasto y la presión, se podría dimensionar para los caballos de potencia al freno reales de de la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire. Puesto que la eficacia de conjunto de pared de ventilador se puede optimizar sobre una amplia gama de gastos y de presiones, la energía de funcionamiento real consumida por el conjunto de ventiladores es substancialmente menor que la energía de funcionamiento real consumida por los sistemas de acondicionamiento de aire y, por consiguiente, se podría reducir la potencia de los controladores de conjunto en comparación con la de los del estado de la técnica. El controlador 300 de conjunto podría dimensionarse al consumo de energía real del conjunto de ventiladores mientras que el controlador (que pudo haber sido un motor de frecuencia variable) en un diseño tradicional se dimensionaría a la máxima indicación de la placa de identificación del motor por requisitos de código eléctricos. Un ejemplo de un diseño de ventilador del estado de la técnica que provee 1.41584e+06 litros por minuto (50,000 pies cúbicos por minuto) de aire a 622.7 pascales (2.5 pulgadas de presión), requeriría un motor de 37.3 kilovatios (50 caballos de fuerza) y un regulador de 37.3 kilovatios (50 caballos de fuerza). La nueva invención utilizará preferiblemente un conjunto de catorce motores de 1.492 kvatios y de un controlador 300 de conjunto de 22.38 kilovatios (30 caballos de fuerza). Esta invención soluciona muchos de los problemas de los sistemas de acondicionamiento de aire del estado de la técnica incluyendo, pero no limitado a estado real, costes de producción reducidos, gastos de operación reducidos, mayor eficacia, mayor uniformidad del flujo de aire, redundancia, ventajas de atenuación de sonido y menor vibración.

Capacidad de control Según lo mencionado, preferentemente cada una de las unidades 200 de ventilación en la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire se controla preferiblemente por un controlador 300 de conjunto (figs. 13 y 14) que se pueda programar para operar las unidades 200 de ventilación a eficacia máxima. En esta modalidad de eficacia máxima, en lugar de funcionar la totalidad de las unidades 200 de ventilación a una eficacia reducida, el controlador 300 de conjunto puede apagar ciertas unidades 200 de ventilación y encender las unidades restantes 200 de ventilación a la eficacia máxima. Preferiblemente, el controlador 300 de conjunto puede controlar las unidades 200 de ventilación individualmente, en agrupaciones predeterminadas, y/o como un grupo en su totalidad. Por ejemplo, en el conjunto de ventiladores de 5x5 tal como el que se muestra en las figs. 5, 13, y 14, una persona que desea controlar el conjunto puede seleccionar el volumen de aire deseado, un nivel de flujo de aire, un patrón de flujo de aire, y/o cuántas unidades 200 de ventilación operar. Tomando primero al volumen de aire, cada unidad 200 de ventilación en un conjunto de 5x5 contribuye con el 4% del aire total. En sistemas de volumen de aire variable, que es lo que tienen la mayoría de las estructuras, sólo funcionaría el número de unidades 200 de ventilación requeridas para cumplir con la demanda. Un sistema de control (que puede incluir el controlador 300 de conjunto) sería utilizado para tomar las unidades 200 de ventilación en línea (una unidad 200 de ventilación "ENCENDIDA") y fuera de línea (una unidad 200 de ventilación "APAGADA") individualmente. Esta capacidad de encender y apagar a las unidades 200 de ventilación por intervalos podría eliminar con eficacia la necesidad de un motor de frecuencia variable. De forma similar, cada unidad 200 de ventilación en un conjunto de 5x5 utiliza el 4% de la energía total y produce el 4% del nivel del flujo de aire. Utilizar un sistema de control para tomar las unidades 200 de ventilación en línea y fuera de línea permite que un usuario controle el uso de la energía y/o del flujo de aire. El patrón de flujo de aire puede también controlarse si eso fuera deseable. Por ejemplo, dependiendo del sistema, es posible crear un patrón de flujo de aire solamente alrededor de los bordes de un gabinete o de aire solamente en la parte superior. Finalmente, podrían encenderse o apagarse unidades individuales 200 de ventilación. Esta capacidad de control puede ser ventajosa si una o más unidades 200 de ventilación no están trabajando correctamente, necesitan de mantenimiento (por ejemplo necesita servicio general) y/o necesitan ser substituidas. Las unidades 200 individuales problemáticas de ventilación pueden ser desconectadas mientras que el resto del sistema sigue completamente funcional. Una vez que las unidades individuales 200 de ventilación estén listas para uso, pueden activarse o encenderse. Otra ventaja adicional para meter o sacar de línea las unidades 200 de ventilación ocurre cuando sistemas de control de construcción o de estructura requieren bajos volúmenes de aire a presiones relativamente altas. En este caso, las unidades 200 de ventilación se podrían modular para producir un punto de funcionamiento estable y eliminar los efectos de oleada que plagan a veces a dueños de la estructura y a personal de mantenimiento. El efecto de la oleada se presenta cuando alta la presión de sistema es demasiado alta para la velocidad del ventilador a un volumen dado y la unidad 200 de ventilación tiene una tendencia a entrar en pérdida. Ejemplos de capacidad de control se muestran en las figs. 13 y 14. En la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire mostrado en la fig. 13, el controlador 300 de conjunto alterna las unidades 200 de ventilación "ENCENDIDO" y las unidades 200 de ventilación "APAGADO" en un primer patrón ejemplar según lo mostrado de manera que el sistema entero se establezca para operar a 52% del flujo de aire máximo pero consume solamente el 32% a plena potencia. Estos números se basan en operaciones típicas ejemplares de ventilador en una estructura. La FIG. 14 muestra la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire tazado para operar al 32% del flujo de aire máximo pero consumen solamente el 17% a plena potencia. Estos números se basan en operaciones típicas ejemplares del ventilador en una estructura. En esta modalidad, el controlador 300 de conjunto crea un segundo patrón ejemplar de las unidades 200 de ventilación "APAGADO" y de las unidades 200 de ventilación "ENCENDIDO" según lo mostrado.

Estado real La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en la sección 220 de acondicionamiento de aire de la actual invención utiliza preferiblemente (60% a 80%) menos estado real que los plenos 120 de descarga del estado de la técnica (con los números de serie en cientos representando el estado de la técnica según lo mostrado en la fig. 1 y los números de serie doscientos representando los de la actual invención según lo mostrado en la fig. 3) en sistemas de acondicionamiento de aire. La comparación del estado de la técnica (fig. 1) y de la actual invención (fig. 3) muestra una representación gráfica de éste acortamiento de la trayectoria 120, 220 de pasaje de aire. Existen muchas razones para utilizar múltiples unidades 200 más pequeñas de ventilación y reducir la longitud de la trayectoria 120, 220 del pasaje de aire. Por ejemplo, reduciendo el tamaño de la unidad 100, 200 de ventilación y el motor 108, 208 de ventilador se reduce la longitud del pleno 110, 210 de descarga. De forma similar, reduciendo el tamaño del cono 104, 204 de entrada se reduce la longitud del pleno 112, 212 de entrada. La longitud del pleno 110, 210 de descarga puede también reducirse porque el aire proveniente de la sección de ventiladores del conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención es substancialmente uniforme mientras que el sistema de acondicionamiento de aire del estado de la técnica tiene puntos de una velocidad más alta de aire y necesita tiempo y espacio para mezclarse de modo que el flujo sea uniforme por el momento en que sale del compartimiento 102, 202 de acondicionamiento de aire. (Esto se puede también describir como la eficacia estática más alta en donde la actual invención elimina la necesidad de colocar medios de sedimentación corriente abajo de la descarga de un sistema de ventilador del estado de la técnica porque existe poca o ninguna necesidad de la transición de alta velocidad a velocidad baja) . La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire toma aire desde el pleno 212 de entrada más uniforme y eficientemente que el sistema de acondicionamiento de aire del estado de la técnica para poder reducir la longitud del pleno 112, 212 de entrada. Para propósitos de comparación, se utilizará la primera estructura ejemplar descrita en los antecedentes de la invención (una estructura que requiere 1.41584e+06 litros por minuto (50,000 pies cúbicos por minuto) de flujo de aire a una presión de 1494.53 pascales (seis (6) pulgadas de agua) de presión relativa) . Utilizando la primera estructura ejemplar, una modalidad ejemplar de la actual invención podría servir por un pleno 210 de descarga nominal de 2.26 m (89 pulgadas) de alto por 4.1 m (160 pulgadas) de ancho y 0.76 a 0.91 m (30 a 36 pulgadas) de largo (en comparación a 2.7 m a 2.85 m (106 a 112 pulgadas) de largo en modalidades del estado de la técnica) . El pleno 210 de descarga incluiría una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 3x4 en el sistema de acondicionamiento de aire tal como el mostrado en la fig. 6) tiene 12 unidades 200 de ventilación. El espacio requerido para cada unidad 200 de ventilación ejemplar sería un cubo rectangular de aproximadamente 0.61 a 0.76 m (24 a 30 pulgadas) en un lado dependiendo de la configuración del conjunto. La trayectoria 220 de pasaje de aire es de 1.1 a 1.2 m (42 a 48 pulgadas) (en comparación a 2.24 m a 3.53 m (88 a 139 pulgadas) en las modalidades del estado de la técnica) . Para propósitos de comparación, se utilizará la segunda estructura ejemplar descrita en los Antecedentes de la Invención (una estructura que requiere 736238 litros por minuto (26,000 pies cúbicos por minuto) a 498.2 pascales (dos pulgadas de agua) de presión relativa) . Utilizando la segunda estructura ejemplar, una modalidad ejemplar de la actual invención podría servir por un pleno 210 de descarga nominal de 2.13 m (84 pulgadas) de alto por 2.13 m (84 pulgadas de ancho), y 0.76 a 0.91 m (30 a 36 pulgadas) de largo (en comparación a 2.39 a 2.54 m (94 a 100 pulgadas) de largo en las modalidades del estado de la técnica) . El pleno de descarga incluiría una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 3x3 en el sistema de acondicionamiento de aire (tal como el que se muestra en la fig. 7) que tiene 9 unidades 200 de ventilación. El espacio requerido para cada unidad ejemplar 200 de ventilación sería un cubo rectangular de aproximadamente 0.61 a 0.76 m (24 a 30 pulgadas) en un lado dependiendo de la configuración del conjunto. La trayectoria 220 de pasaje de aire es de 1.1 a 1.2 m (42 a 48 pulgadas) (con respecto a 1.8 a 2.41m (71 a 95 pulgadas) en modalidades del estado de la técnica) .

Menores costos de producción Generalmente es más rentable construir la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención con respecto a la unidad 100 de ventilación única usada en sistemas de acondicionamiento de aire del estado de la técnica. Parte de este ahorro en costos puede deberse al hecho de que unidades individuales 200 de ventilación del conjunto de ventiladores pueden producirse en serie. Parte de estos ahorros en costos puede deberse al hecho de que es menos costoso fabricar unidades 200 más pequeñas de ventilación. Mientras que las unidades 100 de ventilación únicas del estado de la técnica son construidas generalmente por encargo para el propósito particular, la actual invención se podría poner en ejecución en un solo tipo de unidad 200 de ventilación. En modalidades alternativas, pueden existir varias unidades 200 de ventilación con diversos tamaños y/o potencias (tanto de entrada como de salida) . Las diversas unidades 200 de ventilación se podrían utilizar en un solo sistema de acondicionamiento de aire o cada sistema de acondicionamiento de aire tendría solamente un tipo de unidad 200 de ventilación. Incluso cuando las unidades 200 más pequeñas de ventilación sean por encargo, el costo de producir múltiples unidades 200 de ventilación para un proyecto particular es casi siempre menor que el costo de producir una sola unidad grande 100 de ventilación del estado de la técnica para el mismo proyecto. Esto puede deberse a las dificultades de producir componentes más grandes y/o al costo de obtener componentes más grandes necesarios para la unidad grande 100 de ventilación del estado de la técnica. Los ahorros de este costo también se extienden al costo de producir un compartimiento de acondicionamiento de aire más pequeño 202. En una modalidad preferida de la invención, las unidades 200 de ventilación son modulares de manera tal que el sistema es del tipo "conectar y usar". Tales unidades modulares pueden implementarse incluyendo la estructura para interacoplamiento en el exterior de las unidades 200 de ventilación mismas. Alternativamente, tales unidades modulares pueden implementarse utilizando una estructura separada para interacoplar las unidades 200 de ventilación. En aún otra modalidad alternativa, tales unidades modulares pueden implementarse utilizando un sistema de rejilla en el cual puedan colocarse las unidades 200 de ventilación.

Menores gastos de operación La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención es preferiblemente menos costosa en operación que los sistemas de acondicionamiento de aire del estado de la técnica debido a la mayor flexibilidad del control y al ajuste fino para los requisitos de funcionamiento de la estructura. También se reducen, utilizando unidades 200 más pequeñas de ventilación de mayor velocidad que requieren menos control de ruido de baja frecuencia y menos resistencia estática al flujo.

Mayor eficacia La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en el sistema de acondicionamiento de aire de la actual invención es preferiblemente más eficiente que los sistemas de acondicionamiento de aire del estado de la técnica porque cada unidad pequeña 200 de ventilación puede funcionar a eficacia máxima. El sistema podría encender y apagar las unidades individuales 200 de ventilación a intervalos para impedir el uso ineficaz de las unidades particulares 200 de ventilación. Debe observarse que un controlador 300 de conjunto se podría utilizar para controlar las unidades 200 de ventilación. Como se establece arriba, el controlador 300 de conjunto apaga ciertas unidades 200 de ventilación y opera las unidades restantes 200 de ventilación a eficacia máxima.

Redundancia Unidades múltiples 200 de ventilación agregan la redundancia del sistema. Si sólo se daña una unidad 200 de ventilación, todavía habrá enfriamiento. El controlador 300 de conjunto puede considerar las unidades 200 de ventilación deshabilitadas de manera que no hay depreciación sensible en el enfriamiento o gasto de aire. Esta característica puede también ser útil durante el mantenimiento mientras que el controlador 300 de conjunto puede apagar las unidades 200 de ventilación que deben mantenerse fuera de línea sin depreciación sensible en el enfriamiento o gasto de aire. Una característica de desviación o puente, discutida abajo, utiliza y mejora la redundancia del sistema.

Ventajas de atenuación del sonido El sonido de alta frecuencia de las unidades pequeñas 200 de ventilación es más fácil de atenuar que el sonido de baja frecuencia de la unidad grande de ventilador. Debido a que la pared de ventilador tiene menos energía de sonido de baja frecuencia, se requieren trampas de sonido menos costosas y más cortas para atenuar el sonido de frecuencia más alta producido por la pluralidad de unidades pequeñas 200 de ventilación que el sonido de baja frecuencia producido por la unidad 100 grande de ventilación única. Cada unidad de la pluralidad de unidades 200 de ventilación operará de manera tal que las ondas de sonio de cada unidad obrarán recíprocamente para cancelar el sonido a ciertas frecuencias creando así una unidad de funcionamiento más silenciosa que los sistemas del estado de la técnica.

Menor vibración Las múltiples unidades 200 de ventilación de la actual invención tienen ruedas más pequeñas con una menor masa y crean menos fuerza debido al no balanceo residual, provocando así menos vibración que la unidad de ventilación grande. La vibración total de las unidades múltiples 200 de ventilación transmitirá menos energía a una estructura puesto que ventiladores individuales tenderán a cancelarse debido a las ligeras diferencias en fase. Cada unidad 200 de ventilación de las unidades 200 de varios ventiladores maneja un porcentaje más pequeño del requerimiento total de administración de aire y así produce menos turbulencia en la corriente de aire y substancialmente menos vibración.

Modalidades alternativas Como se mencionó, en una modalidad preferida de la invención, las unidades 200 de ventilación son modulares de manera tal que el sistema es del tipo "conectar y usar". Tales unidades modulares pueden implementarse mediante la inclusión de estructura para interacoplamiento en el exterior de las mismas unidades 200 de ventilación. De forma alterna, tales unidades modulares pueden implementarse utilizando estructura separada para interacoplar las unidades 200 de ventilación. En aún otra modalidad alternativa, tales unidades modulares pueden implementarse utilizando un sistema de rejilla en el cual puedan colocarse las unidades 200 de ventilación. La fig. 16 muestra una modalidad utilizando un sistema ejemplar 230 de rejilla en el cual pueden colocarse las unidades 200 de ventilación. En esta modalidad la rejilla se puede colocar y/o construir dentro del compartimiento de acondicionamiento de aire 202. Las unidades 200 de ventilación se pueden entonces colocar en las aberturas de rejilla. Una ventaja de esta configuración es que las unidades individuales 200 de ventilación pueden retirarse, mantenerse y/o substituirse fácilmente. Esta modalidad utiliza un montaje 232 de motor único ejemplar que soporta el motor 208 sin interferir con el flujo de aire a su alrededor. Según lo mostrado, este montaje 232 de motor ejemplar tiene una pluralidad de brazos que se montan alrededor del cono 204 de entrada de ventilador. Debe observarse que las dimensiones de la rejilla son ejemplares. La rejilla puede construirse tomando en consideración que las unidades 200 de ventilación en la actual invención se pueden separar con tan poco como el 20% de un diámetro de rueda de ventilador entre las unidades 200 de ventilación. La fig. 17 muestra una modalidad que utiliza ya sea un sistema de rejilla o unidades 240 modulares utilizando estructura separada (no mostrada) para interacoplar las unidades 200 de ventilación. En esta modalidad ejemplar, cada una de las unidades 200 de ventilación se montan en uno o más montajes 242 de motor tradicionales dentro de su propia cámara 244 de unidad de ventilación. En una modalidad preferida, la unidad 200 de ventilación y el montaje 242 de motor se suspenden preferiblemente dentro de su propia cámara 244 de unidad de ventilación de manera tal que exista un pasaje 246 de alivio de aire. Este pasaje 246 de alivio de aire tiende a mejorar el flujo de aire alrededor de las unidades 200 de ventilación.

Las cámaras 244 de unidad de ventilación mostradas en la fig. 17 pueden incluir una o más superficies interiores revestidas con un material o "superficie aislante" acústicamente absorbente 248. De forma similar, las celdas 244' de unidad de ventilación mostradas en las figs. 18-23 pueden incluir una o más superficies interiores hechas de un material o de una "superficie de aislamiento" 248 acústicamente absorbente. Yendo contra el conocimiento convencional de la industria de que las superficies no pueden colocarse en proximidad cercana con las unidades 200 de ventilación, la presente invención coloca una o más superficies 248 de aislamiento por lo menos parcialmente alrededor de cada unidad 200 de ventilación sin interrumpir el flujo de aire. Las superficies 248 de aislamiento pueden incluir uno o más de lados, tapas, fondos, frentes o posteriores. Tipos ejemplares de aislamiento incluyen, pero no se limitan a tablero de aislamiento tradicional (tal como hecho de fibras de vidrio inorgánicas (fibra de vidrio) solo o con una cara colocada en fábrica hoja-fieltro-Kraft (FSK) o un chaqueta para todo servicio (ASJ) aplicada en fábrica o aislamiento alternativo tal como espuma de celda abierta tal como la descrita en la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 10/606,435, que se asigna al cesionario de la actual invención, y cuya descripción se incorpora a manera de apoyo. En conjunto, las superficies de aislamiento 248 de las cámaras/celdas 244, 244' de unidad de ventilación tienden a funcionar como un silenciador coplanario. Algunas de las ventajas de usar el silenciador coplanario incluyen (1) no se agrega ninguna longitud de pasaje de aire para divisores, (2) no existe caída de presión y/o (3) costo relativamente bajo. Las ventajas acústicas de ésta y de otras modalidades hacen la actual invención ideal para uso en salones de conciertos, salas de lectura, centros para realizar artes, bibliotecas, hospitales y otros usos que sean sensibles acústicamente. Las Figs. 18 - 23 muestran un sistema de rejilla aislado ejemplar o sistema modular de unidades, superficies interiores se elaboran de material o "superficie aislante" 248 absorbente acústicamente. En esta modalidad, cada celda 244' de unidad de ventilación tiene preferiblemente un marco robusto 250 que soporta las superficies 248 de aislamiento. En una modalidad preferida el marco formaría solamente los bordes de una celda 244' de unidad de ventilación en forma de cubo y las superficies 248 de aislamiento formarían los lados (por ejemplo superior, fondo y/o lados) de la celda 244' de unidad de ventilación en forma de cubo. En modalidades alternativas preferidas, el marco puede incluir estructuras o apoyos adicionales para soportar y/o robustecerlo. En conjunto, las superficies 248 de aislamiento de las celdas 244' de unidad de ventilación tienden a funcionar como un silenciador coplanario. Esto se muestra gráficamente en las figs. 19-23 donde el silenciador coplanario (formado por las superficies 248 de aislamiento) reduce la reacción de la onda de sonido mientras que las ondas acústicas viajan a través de las superficies 248 de aislamiento. Por ejemplo, en la fig. 19, la unidad central 200a de ventilador es más ruidosa en su propia celda 244' de unidad de ventilación. Debido a que el sonido del ventilador se esparce radialmente, éste se disipa por lo menos parcialmente mientras que pasa a través de las superficies 248 de aislamiento circundantes. Esto se muestra gráficamente como círculos de onda de sonido que son más oscuros en la celda central 244' y más claros en las celdas 244' de unidad de ventilación circundantes. El resultado es que el sonido proveniente de la unidad central 200a de ventilación que emana eventualmente del sistema es más suave que el sonido que emanarla de un sistema sin el silenciador coplanario. En la fig. 20, la primer unidad 200b de ventilación lateral es más ruidosa en su propia celda 244' de unidad de ventilación. Debido a que el sonido del ventilador se esparce radialmente, éste se disipa por lo menos parcialmente conforme pasa a través de las superficies 248 de aislamiento circundantes. Esto se muestra gráficamente como los círculos de onda de sonido que son más oscuros en la celda 244' central de unidad de ventilación, más clara en las celdas 244' de ventilador circundantes y aún más claras en las celdas 244' de unidad de ventilación más distantes de la unidad 200b de ventilación originaria. El resultado es que el sonido proveniente de la unidad 200b de ventilación que eventualmente pudiera emanar del sistema es más suave que el sonido que emanaría de un sistema sin el silenciador coplanario. La fig. 21 muestra la primer unidad 200b de ventilación lateral, una segunda unidad 200c de ventilación lateral y sus ondas acústicas respectivas. Según lo mostrado gráficamente en la fig. 24, otro principio de la actual invención es que debido a que las ondas acústicas interactúan, existe un grado de cancelación de ondas de manera tal que las ondas se autoextinguen. La FIG. 24 muestra la onda A y una onda opuesta B que son opuestas y por lo tanto interactúan para formar una onda plana A + B. Si las ondas no son exactamente opuestas, entonces la onda combinada no será plana, pero tendría cierta cancelación de onda. Éste es un principio básico de ondas del cual la actual invención puede servirse. El resultado de la cancelación de ondas es que el sonido proveniente de las unidades 200b y 200c de ventilación que eventualmente emana del sistema es más suave que el sonido que emanaría de un sistema sin el silenciador coplanario. La fig. 22 enfatiza una primera unidad 200d de ventilación de esquina y su patrón de onda. La fig. 23 enfatiza tanto la primera unidad 200d de ventilación de esquina como una segunda unidad 200b de ventilación de esquina y sus patrones de onda respectivos. El análisis de las figs. 22 y 23 podría ser similar al de las figs. 20 y 21 respectivamente. Debe notarse que en la modalidad preferida, pueden funcionar simultáneamente más de dos ventiladores y todos los ventiladores funcionando tendrían patrones de onda.

Los patrones de onda de todos los ventiladores funcionando podrían aprovecharse de tanto la disipación (debido a que pasan a través de las superficies 248 de aislamiento circundantes) como de la cancelación de la onda del silenciador coplanario. Aunque la fig. 17 muestra el pleno 210 de descarga colocado dentro de las cámaras 244 de unidad de ventilación, modalidades alternativas de las cámaras 244 de la unidad de ventilación podrían incluir el pleno 212 de entrada o incluir por lo menos parcialmente al pleno 212 de entrada y al pleno 210 de descarga. Aún otras modalidades alternativas de las cámaras 244 de la unidad de ventilación pueden tener superficies de alambre o rejilla (eso incrementa la seguridad de la actual invención) o estar abiertas (lo cual reduciría costos) .

Característica de derivación o puente Varias unidades de ventilación permiten al conjunto operar en una gama de gastos de flujo desde flujo completo hasta flujo parcial donde cada ventilador contribuye 1/N flujo de aire (donde N es igual al número de ventiladores) . La mayoría de los sistemas de ventilador de impulso directo funcionan a velocidades diferentes a la velocidad completa de un motor sincrónico para coincidir los requerimientos de calefacción o enfriamiento de la estructura. El control de velocidad se mantiene normalmente utilizando motores o impulsores de frecuencia variable. Puesto que los motores de frecuencia variable son dispositivos electrónicos, cada motor que opera dentro de una estructura de acondicionamiento de aire tiene cierta probabilidad de falla. En un sistema de acondicionamiento de aire tradicional, si falla el VFD el controlador de aire se apagará u operará a velocidad sincrónica completa del motor en lo que se conoce como modo de derivación. En sistemas tradicionales unidades de ventilación en el controlador de aire tienen que ser ahorcadas con algunos medios mecánicos para limitar la presión y que el flujo cumpla los requisitos de la construcción. El ahorcamiento mecánico en el modo de derivación en sistemas tradicionales crea ruido excesivo y reduce la eficacia del ventilador. La actual invención supera este problema permitiendo un cambio en la salida del conjunto de ventiladores apagando ciertos ventiladores para resolver el punto del diseño. El conjunto se puede adaptar a la medida para cumplir con el requisito de flujo y presión sin necesidad del ahogamiento mecánico y consecuente ruido y reducción en la eficacia.

Reguladores de tiro La fig. 25 muestra un conjunto de reguladores de tiro 260 los cuales pueden colocarse enfrente o detrás de las unidades 200 de ventilación para impedir por lo menos parcialmente retornos de aire. En la modalidad ejemplar mostrada, los reguladores de tiro 260 incluyen una pluralidad de placas, cada placa se coloca sobre su propio pivote. En la modalidad ejemplar mostrada, la pluralidad de placas se traslapa ligeramente. La modalidad mostrada se construye de manera tal que cuando el aire fluye a través de las unidades 200 de ventilación, las placas estén en la posición abierta y cuando el aire se detiene, la gravedad tira de las placas a la posición cerrada. Preferiblemente, cada uno de los reguladores de tiro 260 funciona independientemente de manera tal que si algunas de las unidades 200 de ventilación están en ENCENDIDO y algunas de las unidades 200 de ventilación están en APAGADO, los reguladores de tiro 260 puedan abrirse o cerrarse en consecuencia. Aunque se muestra como una modalidad mecánica simple, modalidades alternativas podrían incluir una estructura que se controle electrónicamente y/o remotamente desde los reguladores de tiro 260. Debe observarse que la fig. 4 muestra una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 4x6 en el sistema de acondicionamiento de aire que tiene veinticuatro unidades 200 de ventilación, la fig. 5 muestra una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 5x5 en el sistema de acondicionamiento de aire que tiene veinticinco unidades 200 de ventilación, la fig. 6 muestra una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 3x4 en el sistema de acondicionamiento de aire que tiene doce unidades 200 de ventilación, la fig. 7 muestra una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 3x3 en el sistema de acondicionamiento de aire que tiene nueve unidades 200 de ventilación, y la fig. 8 muestra una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de 3x1 en el sistema de acondicionamiento de aire que tiene tres unidades 200 de ventilación. Debe notarse que el conjunto puede ser de cualquier tamaño o dimensión de más de dos unidades 200 de ventilación. Debe observarse que aunque las unidades 200 de ventilación se pueden arreglar en un solo plano (según lo mostrado en la fig. 3), una configuración alternativa de conjunto podría contener una pluralidad de unidades 200 de ventilación que se arreglan en una configuración escalonada (según lo mostrado en la fig. 15) en planos múltiples. Debe notarse que las bobinas de enfriamiento (no mostradas) se podrían agregar al sistema ya sea corriente arriba o corriente abajo de las unidades 200 de ventilación. Debe notarse que, aunque el banco del ventilador de filtro 122, 222 se muestra corriente arriba de las unidades 200 de ventilación, también se podría colocar corriente abajo. Debe observarse que una modalidad alternativa utilizaría un conjunto de ventilador colocado horizontalmente. En otras palabras, las modalidades mostradas en las figs. 3-15 podrían utilizarse horizontal o verticalmente o en cualquier dirección perpendicular a la dirección del flujo de aire. Por ejemplo, si una porción vertical del conducto de aire está funcionando como el compartimiento de acondicionamiento de aire 202, el conjunto de ventiladores se puede arreglar horizontalmente. Esta modalidad sería particularmente práctica en un compartimiento de acondicionamiento de aire para un pozo de ventilación de retorno . Debe notarse que la sección 214 de ventilador puede ser cualquier porción de la trayectoria 220 de pasaje de aire en la cual se colocan las unidades 200 de ventilación. Por ejemplo, las unidades 200 de ventilación se pueden situar en el pleno 210 de descarga (según lo mostrado) , en el pleno 212 de entrada o parcialmente dentro del pleno 212 de entrada y parcialmente dentro del pleno 210 de descarga. Debe también notarse que el compartimiento de acondicionamiento de aire 202 puede ser una sección de conducto de aire. Debe observarse que muchas de las características y propiedades asociadas a las cámaras 244 de la unidad de ventilación (fig. 17) serían idénticas a o similares a las propiedades de las celdas 244' (figs. 18-23). Los términos y expresiones que se han empleado en la descripción precedente se utilizan como descriptivos y no limitativos y no se pretende excluir los equivalentes de las características mostradas y descritas o sus porciones. El alcance de la invención se define y limita solamente por siguientes reivindicaciones.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire que comprende : (a) por lo menos tres unidades de ventilación; (b) cada una de las por lo menos tres unidades de ventilación se coloca dentro de una cámara/celda de unidad de ventilación; (c) cada cámara/celda de unidad de ventilación tiene por lo menos una superficie de aislamiento; (d) las por lo menos tres unidades de ventilación se arreglan en un conjunto de ventiladores; y (e) un compartimiento de acondicionamiento de aire dentro del cual se coloca el conjunto de ventiladores de unidades de ventilación.

2. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, las superficies de aislamiento de las cámaras/celdas de unidad de ventilación en conjunto forman un silenciador coplanario.

3. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, cada cámara/celda de unidad de ventilación es una celda que tiene un marco que soporta las superficies de aislamiento.

4. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque cada superficie de aislamiento es un material absorbente acústicamente.

5. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las ondas de sonido provenientes de las unidades de ventilación que pasan a través de la superficie de aislamiento se disipan por lo menos parcialmente conforme pasan a través de la superficie .

6. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque cada una de las por lo menos tres unidades de ventilación se suspende dentro de una cámara/celda de unidad de ventilación de manera tal que exista un pasaje de alivio de aire alli abajo .

7. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las por lo menos tres unidades de ventilación son una pluralidad de unidades de ventilación dispuestas en una configuración de conjunto de ventiladores seleccionada del grupo que consiste de : (a) una configuración de conjunto centrado; (b) una configuración de conjunto de patrón separado; (c) una configuración de conjunto de tablero de ajedrez; (d) una configuración de conjunto de filas ligeramente descentradas; (e) una configuración de conjunto de columnas ligeramente descentradas; y (f) una configuración de conjunto escalonado.

8. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las por lo menos tres unidades de ventilación son ventiladores de pleno que incluyen por lo menos dos unidades de ventilación dispuestas verticalmente.

9. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque cada una de las por lo menos tres unidades de ventilación se montan en un sistema de rejilla.

10. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 1, las cámaras/celdas de unidad de ventilación siendo unidades modulares para uso en un sistema de unidad modular.

11. Una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un compartimiento de acondicionamiento de aire que es parte de un sistema de acondicionamiento de aire para condicionar el aire de una estructura, la sección de sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores comprende : (a) una pluralidad de unidades de ventilación; (b) la pluralidad de unidades de ventilación se arregla en un conjunto de ventiladores; (c) cada una de la pluralidad de unidades de ventilación se coloca dentro de una cámara/celda de unidad de ventilación; (d) cada cámara/celda de unidad de ventilación tiene por lo menos una superficie de aislamiento absorbente acústicamente; y (e) las superficies de aislamiento de las cámaras/celdas de unidad de ventilación en conjunto forman un silenciador coplanario.

12. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque cada cámara/celda de unidad de ventilación es una celda que tiene un marco que soporta las superficies de aislamiento.

13. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque las ondas de sonido de las unidades de ventilación que pasan a través de la superficie de aislamiento se disipan por lo menos parcialmente conforme pasan a través de ésta.

14. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque cada una de la pluralidad de unidades de ventilación se suspende dentro de una cámara/celda de unidad de ventilación de manera tal que existe un paso de alivio de aire .

15. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque la pluralidad de unidades de ventilación se arregla en una configuración de conjunto de ventiladores seleccionada del grupo que consiste de: (a) una configuración de conjunto centrado; (b) una configuración de conjunto de patrón separado; (c) una configuración de conjunto de tablero de ajedrez; (d) una configuración de conjunto de filas ligeramente descentradas; (e) una configuración de conjunto de columnas ligeramente descentradas; y (f) una configuración de conjunto escalonado.

16. Una sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un compartimiento de acondicionamiento de aire que es parte de un sistema de acondicionamiento de aire para acondicionar el aire de una estructura, la sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores comprende: (a) una pluralidad de unidades de ventilación; (b) la pluralidad de unidades de ventilación arreglada en un conjunto de ventiladores; (c) cada una de la pluralidad de unidades de ventilación colocadas dentro de una celda de unidad de ventilación; (d) cada celda de unidad de ventilación tiene un marco; y (e) cada celda de unidad de ventilación tiene por lo menos una superficie de aislamiento que forma por lo menos un lado de la celda de unidad de ventilación, la por lo menos una superficie de aislamiento soportada por el marco.

17. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 16, las superficies de aislamiento de las celdas de unidad de ventilación en conjunto forman un silenciador coplanario.

18. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque cada superficie de aislamiento es un material absorbente acústicamente.

19. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque las ondas de sonido de las unidades de ventilación que pasan a través de la superficie de aislamiento se disipan por lo menos parcialmente conforme pasan a través de ésta.

20. La sección de ventiladores de un conjunto de ventiladores en un sistema de acondicionamiento de aire de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la pluralidad de unidades de ventilación se arreglan en una configuración de conjunto de ventiladores seleccionada del grupo que consiste de: (a) una configuración de conjunto centrado; (b) una configuración de conjunto de patrón separado; (c) una configuración de conjunto de tablero de ajedrez; (d) configuración de conjunto de filas ligeramente descentradas; (e) configuración de conjunto de columnas ligeramente descentradas; y (f) una configuración de conjunto escalonado.