MX2007012568A

MX2007012568A - Acondicionador de aire portatil.

Info

Publication number: MX2007012568A
Application number: MX2007012568A
Authority: MX
Inventors: Rusell A Martello Jr
Original assignee: Comfort Innovations Llc
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2008-03-14
Also published as: AU2006233750B2; US20060225453A1; EP2014996A1; WO2006109257A2; EP1875144A2; AU2006233750A1; JP2008538404A; BRPI0609454A2; US7188489B2

Abstract

Un acondicionador de aire portatil que utiliza componentes de bajo consumo energetico, de construccion simple y eficiente, y que implementa simple hielo de agua como el medio para el intercambio de calor.

Description

ACONDICIONADOR DE AIRE PORTÁTIL Campo de la Invención La presente invención se refiere a un acondicionador de aire portátil, particularmente de tamaño pequeño, con un requerimiento bajo de energía, de simple construcción y facilidad de uso.

Antecedentes de la Invención En el método tradicional de acondicionamiento de aire, se ensambla un sistema de componentes de alto costo, altamente complejo y voluminoso, para controlar el clima dentro de un espacio deseado. Adicionalmente a la mecánica de un acondicionador de aire, la cual es complicada y de costo prohibitivo, los acondicionadores de aire a menudo usan líquidos costosos y potencialmente peligrosos para facilitar el intercambio de calor, como el Freón, que es un elemento de operación crítico en un acondicionador de aire típico. Además, los compresores, ventiladores y demás equipo eléctrico requerido para el uso de un acondicionador de aire ordinario comúnmente necesita grandes cantidades de electricidad, las cuales no siempre están disponibles en cada lugar donde se desea el acondicionamiento de aire. Existen desventajas obvias a este método tradicional del control del clima cuando se intenta utilizar en una forma Ref. 186868 portátil, a saber, cuando se desea una solución de acondicionamiento de aire portátil, los extensos requerimientos para operar la configuración ordinaria de un acondicionador de aire dificultan la probabilidad de éxito de una unidad portátil, sin decir nada del costo implicado. + Adicionalmente, el tamaño y peso de una unidad tradicional de acondicionamiento de aire tampoco es conducente para una solución portátil eficiente. De este modo, la presente invención de un acondicionador de aire portátil es un aparato y un método muy mejorados para la implementación de un sistema de acondicionamiento de aire que puede ser usado en aplicaciones y sitios virtualmente ilimitados, básicamente porque soluciona la variedad de problemas descritos anteriormente. Todos estos aspectos de la modalidad vigente de acondicionamiento de aire conllevan a la necesidad en aumento de un aparato y un método revisados para controlar el clima de manera portátil con un costo y complejidad minimizados, hacia lo cual se orienta la presente invención.

Breve Descripción de la Invención Un objetivo de la invención es el de proveer un acondicionador de aire realmente portátil en cuanto a operación y consumo de energía. Otro objetivo de esta invención es el de proveer un sistema de acondicionamiento de aire que sea de costo reducido de producción y operación. Aún, otro objetivo de esta invención es el de proporcionar un acondicionador de aire que sea de complejidad reducida, manteniendo su eficiencia. Todavía otro objetivo de esta invención, es el de proporcionar un acondicionador de aire con una superficie más pequeña para facilidad de transporte. Otros objetivos y ventajas de esta invención deberán ser aparentes a partir de las siguientes descripciones de la invención. En conformidad con la presente invención, se describe un acondicionador de aire portátil que utiliza componentes de bajo consumo energético, de construcción simple y eficiente y que implementa simple hielo de agua como el medio de intercambio de calor.

Breve Descripción de la Figuras Las figuras anexas muestran una modalidad de esta invención. Sin embargo, se debe entender que esta modalidad esta pensada para no ser ni exhaustiva ni limitante de la invención. Son meros ejemplos de algunas de las formas en las que la invención puede ser puesta en práctica. La Figura 1 es una vista frontal del acondicionador de aire portátil.

La Figura 2 es una vista en perspectiva del acondicionador de aire portátil. La Figura 3 es un vista superior del acondicionador de aire. La Figura 4 es una vista lateral del acondicionador de aire portátil. La Figura 5 es una vista sesgada del acondicionador de aire portátil .

Descripción Detallada de la Invención Sin algún intento de limitar el enfogue de esta invención, en la descripción, se hace referencia a las figuras de varias modalidades de la invención. Las Figuras 1 a 5 muestran varios aspectos de modalidades ejemplares de la presente invención. Como se ve en las figuras, el acondicionador de aire portátil 100 es una estructura aislada 101 que puede ser de cualquier forma, pero la representación ilustrativa de una modalidad ejemplar es una caja rectangular. La estructura aislada 101 esta constituida de manera que se forme un reservorio 102 dentro de las paredes de la estructura aislada 101 que sea capaz de contener un fluido 103 sin derramar el fluido 103. El fluido 103 es el medio para el intercambio de calor requerido para conseguir el acondicionamiento del aire, lo cual se explica con mayor detalle a continuación.

La estructura aislada 101 puede ser de varios tipos de construcción, pero más comúnmente tendrá una configuración de doble pared, lo cual consiste en una pared exterior 104, una pared interior 105 y un material aislante 106 colocado entre ambas paredes. Por supuesto, otros tipos de estructuras aislantes podrían ser usadas fácilmente, tal como un material altamente eficiente moldeado por inyección, un material de cerámica sólida, o cualquier variedad de otros aislantes eficientes. Por lo menos un extremo de la estructura aislada 101 será un extremo abierto 107 de manera que permita el acceso al interior de la estructura aislada 101. El extremo abierto 107 tendrá una tapa 108 correspondiente que se ajustará de manera sellada el extremo abierto 107 de la estructura aislada 101, de manera que sea creado un compartimiento sustancialmente hermético dentro de la estructura aislada 101. La tapa 108 también formará, o tendrá como parte de su estructura, un compartimiento 109 que estará formado para recibir varios componentes del acondicionador de aire portátil 100. Tales componentes incluyen un serpentín de evaporación 110, así como un ventilador 111, y un interruptor 112. El interruptor 112 puede ser de diferentes tipos, abarcando desde un interruptor simple de encendido / apagado, de temporizado momentáneo, o un termostato que puede monitorear la temperatura ambiente y encender / apagar el acondicionador de aire portátil 100 en base a tal temperatura, con relación a la temperatura deseada que seleccione el usuario. La tapa 108 puede tener varias formas, tamaños y configuraciones, pero preferentemente será pensada para ser lo más pequeña posible, y configurada para encajar en el reservorio 102 de manera que sea creado un sello sustancialmente hermético. Hablando de manera general, el reservorio 102 será de por lo menos dos terceras partes del tamaño total del acondicionador de aire portátil 100. La tapa 108 también tendrá incorporada una salida de descarga 113 y una entrada de retorno 114 que esencialmente son aberturas sobre la tapa, sobre lados opuestos del serpentín de evaporación 110. La tapa 108 también puede contener una bomba recirculatoria 115, o una bomba 115 puede localizarse en el reservorio 102, la bomba 115 provista es resistente al agua para prevenir la intrusión del fluido 113 dentro de los componentes internos de la bomba 115. La bomba 115 se conecta a un serpentín de evaporación 110 por un lado, y al reservorio 102 por el otro. Un sustituto común para un aparato dedicado al acondicionamiento de aire portátil 100, como se describe anteriormente, emplearía solamente una tapa 108, como se describe anteriormente, sobre un contenedor aislado existente, tal como una cámara de hielo u otro contenedor apropiado. De este modo, menos material sería producido, el empaque podría ser minimizado y los usuarios podrían tomar ventaja de sus estructuras aisladas 101 existentes. El cable de corriente 116 se emplea para energizar los componentes que requieren de electricidad para operar, tal como la bomba 115 y el ventilador 111. Típicamente, el cable de corriente 116 estaría unido al interruptor 112, lo cual en cambio distribuiría la potencia a otros componentes que requieren de energía, sin embargo, el cable de corriente 116 puede ser conectado directamente a los componentes deseados en una iteración simple del acondicionador de aire 100. Los conectores del cable de corriente 116 pueden variar dependiendo de la aplicación, pero probablemente serán más útiles como un conector de encendedor eléctrico 117 de 12 voltios, estándar en la industria. Sin embargo, debe reconocerse que esta conexión podría ser igualmente sencilla del tipo de unas pinzas dentadas para conectarse a una batería, o un conector de 120 voltios, o un sujetador de batería, o algo semejante. Otros componentes misceláneos de un acondicionador de aire portátil 100 también podrían ser empleados, dependiendo de la aplicación. Un tapón de vaciado 119, o el extremo superior del reservorio 102, podría ser usado para facilitar la evacuación del fluido 103 del reservorio 102, una vez que se concluya el intercambio de calor. Unas agarraderas 119 también podrían ser incluidas en el diseño, tal como aquellas usadas en las Figuras, sujetas a la pared exterior 104 de la estructura aislada 101, para facilitar el transporte del acondicionador de aire portátil 100. En operación, el acondicionador de aire portátil 100 será operado llenando primero el reservorio 102 con fluido de enfriamiento 103, que en la modalidad del ejemplo ilustrada en las Figuras es agua. En términos de esta invención, el fluido de enfriamiento 103 es esencialmente una cantidad de hielo 120 con una pequeña cantidad de aguada adicional para permitir que el fluido 103 sea recogido por la bomba 115. Mientras ocurre el intercambio de valor, el hielo 120 se fundirá, aumentando la cantidad de fluido 103 disponible, eliminando la necesidad de añadir más fluido 103 durante la operación, es decir, el fluido 103 sólo necesitará ser añadido una vez para poder comenzar el proceso. Otros fluidos pueden ser usados, o realizarse alteraciones para mejorar, ya sea el efecto de enfriamiento o la duración del fluido. Para crear una mayor división, o la diferencia entre el aire de retorno (de entrada) y el aire de descarga (de salida) , puede añadirse un aditivo como la sal para disminuir la temperatura del fluido 103 mientras se mantiene al fluido 103 en estado líquido, de manera que pueda fluir libremente a través de la bomba 115 y el serpentín de evaporacion 110. Una vez que el fluido 103 ha sido añadido al reservorio 102, la tapa 108 debe ajustarse a la estructura aislada 101 para mantener el fluido 103 tan frío como sea posible, para optimizar la eficiencia del acondicionador de aire portátil 100. El conector 117 debe ser conectado a una fuente de energía apropiada, ya sea una batería, la salida de 12 voltios de un automóvil, o una toma de corriente de pared, dependiendo del uso. En ese punto, el interruptor 112, el termostato, u otro dispositivo de control, debe ser activado para comenzar el proceso de enfriamiento. Cuando está energizado, el ventilador 111 y la bomba 115 comenzarán a operar, con la bomba 115 extrayendo agua fría del reservorio 102, a través del serpentín de evaporación 110 y de vuelta entonces hacia el reservorio 102.

Simultáneamente, el ventilador 111 extraerá el aire del ambiente cercano a la entrada de retorno 114 hacia dentro del compartimiento 109 y moverá el aire a través del serpentín de evaporación 110 frío. Una vez que el aire sea enfriado, será extraído de manera continua por el ventilador 111 hacia fuera del compartimiento 109 y enviado a través de la salida de descarga 113 hacia dentro del espacio donde se desea controlar el clima, enfriando de este modo tal espacio. De esta manera, el aire del ambiente será enfriado de manera continua hasta que el interruptor 112 sea desactivado o, sí se usa un termostato, hasta que el aire ambiental alcance la temperatura establecida. De esta manera, el acondicionador de aire portátil 100 puede realizar ciclos de encendido y apagado como sea necesario para enfriar el aire ambiental inmediato que rodea al acondicionador de aire portátil 100. De manera alternativa, la bomba 115 podría realizar ciclos de encendido y apagado, mientras el ventilador 111 continua encendido, de modo que el aire se mueva de manera continua. Mientras la temperatura del fluido 103 se leva y alcanza un equilibrio con la temperatura del aire ambiental, la eficiencia del enfriamiento se decrementa de manera natural y eventualmente alcanza una eficacia cero de enfriamiento. En tal punto, la tapa de vaciado 118 puede ser retirada para permitir la evacuación de mucho del fluido 103, y que se añada más hielo 120 para reducir la temperatura del fluido 103 de nuevo. Vale la pena mencionar que esta modalidad también puede ser usada para elevar la temperatura, reemplazando el fluido 103 frío con un líquido caliente, o con fluido 103 que contenga paquetes calientes u otros artículos capaces de conservar calor por periodos extensos de tiempo. Entonces, el aire sería calentado mientras pasa a través del serpentín de evaporación 110. Aunque sólo se han descrito en detalle pocas modalidades ejemplares de esta invención anteriormente, aquellos con habilidad en el arte apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones en las modalidades ejemplares, sin alejarse materialmente de las técnicas y ventajas novedosas de esta invención. En conformidad, todas estas modificaciones están pensadas para ser incluidas dentro del enfoque de esta invención, como se define en las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

Reivindicaciones Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un acondicionador de aire portátil, caracterizado porque comprende : a. un alojamiento aislado que forma un reservorio, y que tiene un extremo abierto por lo menos; b. el alojamiento tiene una tapa aislada configurada para ajustarse de manera que selle el alojamiento aislado, la tapa forma un compartimiento con la tapa; c. el reservorio tiene por lo menos dos terceras partes del volumen del acondicionador de aire portátil; d. el compartimiento contiene un serpentín de evaporación; e. el compartimiento contiene un ventilador configurado de manera operativa para estar en comunicación fluida con el exterior del serpentín de evaporación; f. una bomba recirculatoria en comunicación fluida con el interior del serpentín de evaporación y con el reservorio; g. por lo menos un interruptor acoplado de manera operativa a la bomba recirculatoria y el ventilador para controlar la operación de la bomba recirculatoria y del ventilador; h. un cable de corriente acoplado de manera operativa al termostato y al interruptor; i. una salida de descarga configurada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación; j . una entrada de retorno localizada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación.

2. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el interruptor es un termostato.

3. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye adicionalmente un tapón de vaciado configurado de manera operativa en el alojamiento para permitir la expulsión del fluido .

4. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue incluye adicionalmente por lo menos una agarradera configurada en el alojamiento para facilitar el transporte del acondicionador de aire portátil .

5. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye adicionalmente un fluido de enfriamiento en el alojamiento aislado.

6. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el fluido de enfriamiento es una mezcla de agua y sal .

7. Un acondicionador de aire portátil, caracterizado porque comprende : a. una cámara de hielo que forma un reservorio, y que tiene por lo menos un extremo abierto; b. una cámara de hielo que tiene una tapa aislada configurada para ajustarse a manera de sello en la cámara de hielo, formando la tapa un compartimiento dentro de la tapa; c. un reservorio que tiene por lo menos dos terceras partes del volumen del acondicionador de aire portátil; d. el compartimiento conteniendo un serpentín de evaporación; e. el compartimiento contendiendo un ventilador configurado de manera operativa para estar en comunicación fluida con el exterior del serpentín de evaporación; f . una bomba recirculatoria en comunicación fluida con el interior del serpentín de evaporación y con el reservorio; g. por lo menos un interruptor acoplado de manera operativa a la bomba recirculatoria y el ventilador para controlar la operación de la bomba recirculatoria y del ventilador; h. un cable de corriente acoplado de manera operativa al termostato y al interruptor; i. una salida de descarga configurada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación; j . una entrada de retorno localizada de manera operativa en la tapa y que esta en comunicación fluida con el serpentín de evaporación.

8. El acondicionador de aire portátil de la reivindicación 7, caracterizado porque el interruptor es un termostato .

9. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque incluye adicionalmente una tapa de vaciado configurada de manera operativa en la cámara de hielo para permitir la expulsión del fluido.

10. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque incluye adicionalmente por lo menos una agarradera configurada sobre el alojamiento para facilitar el transportes del acondicionador de aire portátil.

11. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue incluye adicionalmente un fluido de enfriamiento dentro de la cámara de hielo.

12. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el fluido de enfriamiento es una mezcla de agua y sal .

13. Un acondicionador de aire portátil, caracterizado porque comprende : a. una tapa aislada configurada para ajustarse a manera de sello en el alojamiento aislado, la tapa forma un compartimiento dentro de la tapa; b. conteniendo el compartimiento un serpentín de evaporación; c. contendiendo el compartimiento un ventilador configurado de manera operativa para estar en comunicación fluida con el exterior del serpentín de evaporación; d. una bomba recirculatoria en comunicación fluida con el serpentín de evaporación y con el alojamiento aislado; e. por lo menos un interruptor acoplado de manera operativa a la bomba recirculatoria y el ventilador para controlar la operación de la bomba recirculatoria y del ventilador; f. un cable de energía acoplado de manera operativa al termostato y al interruptor; g. una salida de descarga configurada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación; h. una entrada de retorno localizada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación.

14. El acondicionador de aire portátil de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el interruptor es un termostato.

15. Un acondicionador de aire portátil, caracterizado porque incluye: a. un alojamiento aislado que forma un reservorio, y que tiene por lo menos un extremo abierto; b. el alojamiento que tiene una tapa aislada configurada para ajustarse a manera de sello en el alojamiento aislado, la tapa forma un compartimiento dentro de la tapa; c . conteniendo el compartimiento un serpentín de evaporación; d. contendiendo el compartimiento un ventilador configurado de manera operativa para estar en comunicación fluida con el exterior del serpentín de evaporación; e. una bomba recirculatoria en comunicación fluida con el interior del serpentín de evaporación y con el reservorio; f . por lo menos un interruptor acoplado de manera operativa a la bomba recirculatoria y el ventilador para controlar la operación de la bomba recirculatoria y del ventilador; g. un cable de energía acoplado de manera operativa al termostato y al interruptor; h. una salida de descarga configurada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación; i. una entrada de retorno localizada de manera operativa en la tapa y que está en comunicación fluida con el serpentín de evaporación.