ES2249354T3 - Aparato de aire acondicionado y calefaccon de aire. - Google Patents

Abstract

Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) con una profundidad reducida de sustancialmente no más de aproximadamente 6 cm, en el que el aire fresco dado el caso acondicionado térmicamente puede introducirse en una carcasa (3), a través de toberas (2) preferentemente silenciosas, de tal forma que el aire fresco arrastre aire ambiente y que el aire fresco y/o el aire ambiente se hagan pasar por la carcasa (3), en una proporción predefinida entre el aire ambiente y el aire fresco, por ejemplo de 2 : 1, siendo calentado o enfriado por un elemento de intercambio térmico (4), y siendo expulsada la mezcla de aire de la carcasa (3) a la estancia que ha de calentarse o refrigerarse, caracterizado porque se cumplen las siguientes condiciones: 2 < s/g < 5 7 < u/g < 14 0, 6 < t/g < 1, 2, siendo s la distancia entre las toberas 2, g el diámetro de salida de las toberas 2, u la distancia de las toberas 2 respecto al elemento de intercambio térmico 4, y t la distancia entre las láminas del intercambiador térmico.

Description

Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire.

La presente invención se refiere a un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire para estancias privadas o comerciales. Este tipo de aparatos sirven para la combinación de calefacción o refrigeración y ventilación.

Por el documento GB1577039 se conoce un aparato para refrigerar y/o calentar estancias, en el que aire fresco se introduce en la carcasa del aparato, a través de toberas, de tal forma que el aire ambiente sea arrastrado por el aire fresco. El aire calentado o enfriado dado el caso se expulsa entonces de la carcasa hacia arriba. Sin embargo, la necesidad de espacio de este aparato conocido es comparablemente alto y el grado de prestaciones parece mejorable en algunos casos de aplicación en lo que se refiere a la calefacción, la refrigeración y la ventilación.

Según el objetivo de la presente invención, este aparato de aire acondicionado y calefacción de aire debe ocupar poco espacio y poder montarse en muchos lugares y, preferentemente, poder empotrarse también en la pared de un edificio; además, debe ofrecer un funcionamiento fiable junto con un aspecto atractivo y un bajo nivel de ruidos y satisfacer, con un buen grado de prestaciones, los elevados requisitos en cuanto a la calefacción, la refrigeración, la ventilación y la climatización. En formas de realización especiales, el precalentamiento del aire fresco que se hace pasar por el aparato no debe afectar el grado de eficacia del intercambiador térmico.

Según la invención, este objetivo se consigue con un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire que tiene una profundidad reducida, de por ejemplo solo pocos centímetros como no mucho más de aproximadamente 6 cm, y en el que el aire fresco dado el caso acondicionado térmicamente, suministrado bajo presión, puede introducirse en una carcasa, a través de toberas preferentemente silenciosas, de tal forma que el aire freso arrastre aire ambiente y que el aire fresco y/o el aire ambiente se hagan pasar por la carcasa, en una proporción predefinida entre el aire ambiente y el aire fresco, por ejemplo, de 2 : 1, siendo calentado o enfriado por un elemento de intercambio térmico, y siendo expulsada la mezcla de aire de la carcasa a la estancia que ha de calentarse o refrigerarse. Para ello, según la invención, se cumplirán las condiciones definidas en la reivindicación 1 con respecto a la disposición y la geometría de las toberas y el elemento de intercambio térmico.

Por lo tanto, el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire, inventado, tiene unas medidas de profundidad reducidas y se puede montar incluso donde hay poco espacio. Además, la construcción plana y compacta contribuye a que reinen unas condiciones de circulación de aire muy favorables que conducen a una mezcla proporcional definida del aire fresco y del aire ambiente delante del elemento de intercambio térmico. Como se describirá detalladamente más adelante, la proporción entre el aire ambiente y el aire fresco puede establecerse según el aparato. Por el hecho de que la mezcla de aire calentada o refrigerada se emite hacia arriba a la estancia que ha de calentarse, se consigue un buen grado de eficacia. La construcción compacta permite, gracias a la superficie de transmisión de calor relativamente grande del elemento de intercambio térmico, también un calentamiento o refrigeración rápidos del aire que sirve para la climatización de la estancia. Como intercambiadores térmicos pueden usarse, por ejemplo, un tubo de láminas atravesado por un medio de intercambio térmico, pero también barras calentadoras eléctricas. Dado que el elemento de intercambio térmico, configurado como tubo de láminas, puede estar conectado a un sistema de circulación de pequeño volumen, el riesgo en caso de fugas es relativamente bajo.

Según una variante de la invención, la entrada y la salida para el medio de intercambio térmico del elemento de intercambio térmico están dispuestas en el mismo lado de la carcasa - a la derecha o la izquierda. De este modo, el montaje del elemento de intercambio térmico se vuelve muy sencillo. Como medio de intercambio térmico se pueden usar, especialmente, agua calentada por técnica solar o agua refrigerante, gases de escape de un quemador etc.

Además, en el elemento de intercambio térmico, mediante una grifería de doble conexión el medio de intercambio térmico se puede introducir primero en un tubo longitudinal interior y reconducirse desde éste a un tubo longitudinal exterior que lo envuelve, de forma que resulte un principio de contracorriente favorable.

También contribuye a la optimización de la corriente de aire que una placa frontal de la carcasa presente, por debajo del elemento de intercambio térmico, en la zona de toberas, una serie de ranuras de entrada inferiores, por ejemplo verticales, para la aspiración del aire ambiente que ha de calentarse o refrigerarse y, por encima, una serie de ranuras de salida superiores, verticales, para el aire calentado o refrigerado, pudiendo constituir la proporción de la longitud eficaz de las ranura de salida superior con respecto a la longitud eficaz de las ranuras de entrada inferiores, una medida de la parte de aire ambiente que se incorpora a la mezcla de aire a causa de la circulación del aire fresco introducido bajo presión.

Mientras que el elemento de intercambio térmico puede estar fijado en la carcasa por uno de sus extremos a través de una grifería de conexión doble, como ya se ha mencionado, según otra configuración de la invención, se engancha al menos en el otro lado, por ejemplo, mediante clips de plástico, de forma separable y libre de vibraciones en la carcasa del aparato de aire acondicionado y calefacción de aire, lo que permite recambiarlo también fácilmente.

Otra característica facultativa de la presente invención consiste en que las toberas están reunidas en una regleta de toberas, por ejemplo de plástico, preferentemente recambiable, que se extiende en la dirección longitudinal de la carcasa. Los orificios de salida de las toberas están comunicados entre sí, por ejemplo, por un canal longitudinal de aire de la regleta de toberas. De esta manera, no sólo se vuelve más barata la fabricación de las toberas, sino que, con un funcionamiento fiable y una distribución homogénea de la corriente de aire a lo largo de la longitud del aparato de aire acondicionado y calefacción de aire, se facilita también su montaje.

Resulta ventajoso que las regletas de toberas puedan insertarse en ranuras longitudinales de la pared de separación, de tal forma que puedan recambiarse.

Según otra configuración de la invención, la carcasa presenta una cámara inferior de entrada de aire para aire fresco suministrado bajo presión y, dado el caso, precalentado, y una cámara superior de salida de aire para la mezcla de aire fresco y aire ambiente, en cuya pared de separación están dispuestas las toberas orientadas, preferentemente, hacia el elemento de intercambio térmico. De este modo, resultan unas proporciones de corriente muy favorables en combinación con el intercambio térmico deseado. La mezcla del aire fresco y del aire ambiente aspirado se realiza en una zona de cámara de mezcla de la cámara de salida de aire antes del elemento de intercambio térmico.

La pared de separación está prevista, preferentemente, en la zona de las ranuras de entrada inferiores verticales de la placa frontal, pudiendo ajustarse, según la altura de la pared de separación respecto a las ranuras de entrada inferiores verticales de la placa frontal, la proporción entre el aire ambiente y el aire fresco.

Con una construcción plana y sencilla, la carcasa queda formada, por ejemplo, por una bandeja plana de carcasa y la placa frontal que ya se ha mencionado.

Por la posibilidad mencionada del intercambio de elementos individuales, el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire se puede adaptar fácilmente a las circunstancias locales.

Según otra configuración de la invención, el aire fresco se hace pasar de un lado a otro, por ejemplo, a través de chapas guía en forma de meandro en la cámara de entrada de aire, preferentemente en la dirección longitudinal de la carcasa, y el aire ambiente se aspira a través de las ranuras de entrada inferiores de la placa frontal, distribuidas por la longitud de la carcasa, debido al aire fresco que sale de las toberas. De este modo, se consigue una salida de aire homogénea y silenciosa de las toberas y una buena mezcla de las corrientes de aire.

Además, la invención se refiere a otro aparato de aire acondicionado y calefacción de aire de poca profundidad que puede ser tanto una variante del aparato de aire acondicionado y calefacción de aire, descrito anteriormente, como un aparato caracterizado independientemente. En éste, el aire fresco dado el caso precalentado es conducido desde una primera cámara de entrada de aire, a través de toberas preferentemente silenciosas, a una cámara de mezcla, lo que hace que se aspire aire ambiente a través de ranuras de entrada de aire dado el caso inferiores, preferentemente verticales de la placa frontal, a una segunda cámara de entrada de aire y, desde ésta, a través de un elemento de intercambio térmico, a la cámara de mezcla; la mezcla de aire producida de esta manera es emitida por la cámara de mezcla, a través de ranuras de salida dado el caso superiores, preferentemente verticales, de la placa frontal, a la estancia que ha de ser calentada o refrigerada. Aquí, el aire ambiente aspirado simplemente se hace pasar por el intercambiador térmico.

Un aparato de este tipo tiene, por ejemplo, una profundidad máxima de 6 cm, una altura inferior a 300 mm, un bajo nivel sonoro < 30 dBa y una baja pérdida de presión < 20 - 30 Pa.

En un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire de este tipo, el elemento de intercambio térmico está dispuesto, preferentemente, entre una segunda cámara de entrada de aire inferior y una cámara de mezcla superior. De esta manera, la corriente de aire dentro del aparato se produce sustancialmente desde abajo hacia arriba.

Para seguir mejorando el grado de eficacia, puede estar previsto que las toberas que desembocan en la cámara de mezcla estén unidas con la primera cámara de entrada de aire, a través de un canal estrecho y plano, estando formado el canal o bien entre una pared que delimita la cámara de mezcla y la pared posterior de la carcasa o bien entre el elemento de intercambio térmico y la pared posterior de la carcasa, según si la primera cámara de entrada de aire está dispuesta por encima o por debajo del elemento de intercambio térmico.

El recorrido de la corriente queda favorecido especialmente si las toberas orientadas en el sentido de la corriente de aire del aire ambiente desde las ranuras de entrada hacia las ranuras de salida, están dispuestas en el extremo inferior o superior del canal estrecho y plano. De esta forma, resulta un nivel sonoro especialmente bajo evitando un efecto de resonancia de Helmholtz que se produce en toberas de inyección dispuestas en el contorno de una cámara de presión como la primera cámara de entrada de aire.

Las toberas orientadas en el sentido de la corriente del aire ambiente desde las ranuras de entrada hacia las ranuras de salida, están dispuestas preferentemente en el extremo inferior o superior del canal estrecho y plano.

El aparato de aire acondicionado y calefacción de aire puede estar configurado de la forma más plana posible con una buena sección transversal efectiva, si la cámara de mezcla está separada de la primera cámara de entrada de aire o de una parte restante del interior de la carcasa, por una pared que contiene las toberas y que se extiende transversalmente desde las toberas dispuestas en su extremo inferior hasta el extremo superior de las ranuras de salida superiores.

Se han acreditado especialmente las condiciones reflejadas en la reivindicación 17.

Otra configuración de los aparatos de aire acondicionado y calefacción de aire descrita anteriormente se caracteriza porque la primera cámara de entrada de aire para el aire fresco dado el caso precalentado está separada de la cámara de mezcla, situada preferentemente debajo, por medio de una pared horizontal que presenta las toberas, porque el intercambiador térmico está dispuesto oblicuamente respecto a la placa frontal, formando una segunda cámara de entrada de aire para el aire ambiente, que preferentemente se estrecha hacia abajo, y porque las toberas están dispuestas en la zona de la menor distancia del elemento de intercambio térmico respecto a la pared posterior de la cámara de mezcla. Para este fin, se puede emplear un elemento de intercambio térmico con una sección transversal efectiva relativamente grande, sin que la profundidad del aparato sobrepase un valor predeterminado de aproximadamente 6 cm.

Según esta realización, se han acreditado especialmente los parámetros geométricos indicados en la reivindicación 19. De esta forma, se consigue una tasa de aspiración óptima para el aire ambiente.

Evidentemente, en lugar las ranuras indicadas pueden emplearse también orificios de entrada y/o de salida de otro diseño en la placa frontal.

Además, en lugar o adicionalmente a la(s) ranura(s) de salida de aire puede estar previsto un material textil permeable al aire, con cuya ayuda puedan lograrse diferentes permeabilidades.

Para darle una dirección determinada a la corriente de aire que sale del aparato, el material textil permeable al aire puede estar cubierto o apoyado parcialmente por una capa impermeable al aire.

Otros objetivos, características, ventajas y posibilidades de aplicación de la presente invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización con la ayuda del dibujo. Todas las características descritas y/o representadas gráficamente forman por sí solas o en cualquier combinación el objeto de la invención, incluso independientemente de su resumen en las distintas reivindicaciones o sus referencias.

Muestran:

la figura 1 un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la invención, en vista frontal,

la figura 2 el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire de la figura 1, en alzado lateral,

la figura 3 el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la figura 1, en vista transversal estando desmontada la placa frontal,

la figura 4 el detalle IV de la figura 3,

la figura 5 el detalle V de la figura 3,

la figura 6 la carcasa en forma de bandeja de un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire estando desmontada la placa frontal,

la figura 7 una carcasa en forma de bandeja según la figura 6, en alzado lateral,

la figura 8 la carcasa de la figura 6 en una vista transversal,

la figura 9 una regleta de toberas configurada según la invención, en alzado lateral,

la figura 10 la regleta de toberas de la figura 9, en una vista desde arriba,

la figura 11 la regleta de toberas de la figura 9, a escala algo reducida, en vista transversal,

la figura 12 el detalle XII de la figura 9,

la figura 13a esquemáticamente, un corte vertical de otra configuración de un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire,

la figura 13b un aumento de detalle del aparato de aire acondicionado según la figura 13a, visto de lado,

las figuras 14a y 14b esquemáticamente, en un corte vertical, otra configuración de un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la invención, estando provistas la representación en la figura 14a de referencias y la representación en la figura 14b de los dimensionamientos que han de cumplirse preferentemente,

las figuras 15a y 15b unas representaciones similares a las de las figuras 14a y 14b para otra configuración de un aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la invención,

la figura 16a en un corte vertical, otro aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la invención,

la figura 16b una representación ampliada de la zona superior del aparato de aire acondicionado según la figura 16a.

El aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1 representado en la figura 1 está configurado como elemento de poca profundidad. Esto significa que por una carcasa 3 plana circula aire que en un elemento de intercambio térmico 4 ha de ponerse a la temperatura necesaria para calentar o refrigerar la estancia en la que está montado el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1, por ejemplo en una pared del edificio, por ejemplo mediante lengüetas 20.

Una construcción compacta de poca profundidad que garantiza una conducción óptima del aire se consigue de tal forma que la carcasa 3 está constituida por una bandeja 13 de carcasa relativamente plana y una placa frontal 8 sustancialmente plana. La profundidad de la bandeja 13 de carcasa es de pocos centímetros, es decir, por ejemplo no más de aproximadamente 6 cm. El interior de la carcasa está dividido, por medio de una pared de separación 16, en una cámara de entrada de aire inferior 14 para el aire fresco suministrado bajo presión y, dado el caso, precalentado, y una cámara de salida de aire superior 15 situada encima de ésta.

Como se puede ver especialmente en la figura 8, en la pared de separación 16 están previstas varias ranuras longitudinales 18 alineadas entre sí, en las que, según la figura 3, están insertadas toberas 2 en forma de regletas 12 de toberas. El diseño de la regletas 12 de toberas y de las toberas 2 se puede ver especialmente en las figuras 9 a 12. Las regletas 12 de toberas se componen, por ejemplo, de plástico, estrechándose paulatinamente en el sentido de circulación los canales de salida de aire 21 que están comunicados entre sí para la circulación a través de un canal longitudinal 22 común, permitiendo una conducción de aire prácticamente insonora. Según la figura 3, las toberas 2 en forma de las regletas 12 de toberas están orientadas hacia un elemento de intercambio térmico 4 dispuesto en la cámara de salida de aire 15 superior. El aire fresco que llega a la cámara de entrada de aire 14, a través de una entrada de aire 18 alargada, situada en el fondo de la cámara de entrada de aire 14 inferior, se alimenta de esta manera, a través de las toberas 2, directamente al elemento de intercambio térmico 4 atravesando el elemento de intercambio térmico 4 que se extiende a lo largo de la longitud de la carcasa 3 y en el que se produce, homogéneamente por toda su longitud, la absorción o la emisión de calor .

El elemento de intercambio térmico 4 situado en la cámara de salida de aire superior 15 está sujeto en su lado (izquierdo), por ejemplo mediante clips 11 de plástico, como se puede ver especialmente en la figura 4, mientras que en su lado opuesto (derecho) está apoyado sobre la pared de separación 16 a través de una grifería de doble conexión 7 para el medio de intercambio térmico.

El medio de intercambio térmico llega, a través de una pieza de unión 19, a la entrada 5 en la pared de separación 16 y, desde ésta, a la grifería de doble conexión 7, como se puede ver en la figura 5. Este ramal de la grifería de doble conexión 7 desemboca en un tubo interior del elemento de intercambio térmico 4, que forma un tubo de avance convirtiéndose en su extremo opuesto, es decir contiguo al soporte 11 de clips, en un tubo de retorno exterior que envuelve el tubo interior y al que está conectado el otro ramal de la grifería de doble conexión 7. Este último ramal desemboca entonces en la salida 6 en la pared de separación 16. Como se ve, la entrada 5 y la salida 6 para el medio de intercambio térmico están previstos en el mismo lado (derecho) de la carcasa, lo cual ofrece considerables ventajas a la hora de la conexión, pero también en cuanto al funcionamiento del intercambiador térmico.

Gracias a la salida homogénea y orientada del aire fresco de las toberas 2, prácticamente por toda la longitud del aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1, a través de las ranuras de entrada 9 verticales, abiertas en cualquier caso en la zona superior, el aire fresco arrastra aire ambiente. Con la ayuda de diferentes secciones transversales de las aberturas de las toberas 2 y secciones transversales de las aberturas de las ranuras 9, 10, la proporción entre el aire ambiente y el aire fresco se puede establecer individualmente para cada aparato de aire acondicionado y calefacción de aire. También se puede realizar fácilmente una modificación posterior, ya que, por una parte, las regletas de toberas 12 se pueden recambiar fácilmente por otras de sección transversal de circulación diferente y, por otra, la situación de la pared de separación 16 que determina la sección transversal de abertura libre de las ranuras de entrada 9 inferiores verticales, como se puede ver claramente en la figura 1, se puede modificar en altura al ser constituida por la sección de una pieza de chapa dispuesta de forma recambiable en el fondo de la bandeja 13 de carcasa.

La mezcla calentada o refrigerada de aire fresco y aire ambiente puede salir entonces hacia delante y arriba a través de la serie de ranuras 10 verticales superiores, hacia la estancia que ha de ser calentada o refrigerada.

También la cantidad, la anchura y la altura de las ranuras 9, 10 pueden modificarse en caso de necesidad mediante un simple recambio de la placa frontal 8.

Asimismo, es posible complementar el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1 inventado con un humectador de aire y/o filtro de aire para los fines de climatización.

El aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1 representado en la figura 13a tiene una carcasa 3, dentro de la cual está dispuesto, aproximadamente a media altura, un elemento de intercambio térmico 4 que se extiende a través de toda su profundidad. En la zona inferior de la cámara de entrada de aire 14 se introduce dado el caso aire fresco precalentado; el aire fresco circula a través de toberas 2 en la pared de separación 16 horizontal en dirección del elemento de intercambio térmico 4. En este trayecto, el aire fresco aspira aire ambiente por los orificios de entrada 9 inferior, después de lo cual la mezcla de aire fresco y aire ambiente pasa por el elemento de intercambio térmico 4. La mezcla de aire calentada llega a la cámara de salida de aire 15 y, desde ésta, a través de orificios de salida 10 superiores en la placa frontal 8, a la estancia que ha de ser calentada o refrigerada. En la figura 13b se indican los parámetros que han de seleccionarse en particular para el diseño del aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1. Aquí, g es el diámetro de salida de las toberas 2 en la pared de separación 16, u es la distancia de las toberas de salida 2 respecto a las láminas del elemento de intercambio térmico 4, s es la distancia de las toberas 2 en la pared de separación 16 entre sí y t es la distancia de las láminas del elemento de intercambio térmico 4 entre
sí.

En el aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1 según las figuras 14a y 14b, el aire fresco dado el caso precalentado, es conducido desde una primera cámara de entrada de aire 23, a través de toberas 2 silenciosas en una cámara de mezcla 24, de tal forma que a través de ranuras de entrada de aire 9 verticales inferiores de la placa frontal 8 se aspire aire ambiente a una segunda cámara de entrada de aire 25 y, desde ésta, a través de un elemento de intercambio térmico 4, a la cámara de mezcla 24. La mezcla de aire llega desde la cámara de mezcla 24, a través de ranuras de salida superiores verticales de la placa frontal 8 a la estancia que ha de ser calentada o refrigerada. Por consiguiente, el elemento de intercambio térmico 4 está intercalado entre una segunda cámara de entrada de aire 25 inferior y una cámara de mezcla 24 superior, de modo que en el elemento de intercambio térmico 4 se caliente sólo el aire ambiente. La mezcla con el aire fresco dado el caso precalentado se produce sólo después del elemento de intercambio térmico 4. Las toberas 2 que desembocan en la cámara de mezcla 24 están conectadas, a través de un canal 26 estrecho y plano, situado entre una pared de separación 29 oblicua que en su zona inferior aloja las toberas 2, con la primera cámara de entrada de aire 23 a la que se alimenta el aire fresco bajo presión. La pared 29 se extiende oblicuamente desde las toberas 2 dispuestas en su extremo inferior, cerca de la pared posterior 30 de la carcasa, hacia el extremo superior de las ranuras de salida 10 superiores en la placa frontal 8. De esta forma, la cámara de mezcla 24 se estrecha en el sentido de circulación fomentando la salida de aire. Las toberas 2 orientadas en la dirección de la corriente del aire ambiente desde las ranuras de entrada 9 hasta las ranuras de salida 10 están dispuestas en el extremo inferior del canal 26 estrecho y plano. En la figura 14b están recogidos aquellos parámetros que merecen atención especial. Aquí, w1 es la velocidad del aire en el canal 26 estrecho y plano, w2 es la velocidad del aire en las toberas 2, b es la anchura del elemento de intercambio térmico 4, c es la longitud efectiva de la pared oblicua 29 detrás de las toberas 2, d es la longitud de la parte cerrada de la placa frontal 8 entre la salida 28 del intercambiador térmico y el extremo inferior de las ranuras de salida 10, y e es la longitud de las ranuras de salida de aire 10
verticales.

El aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1 según las figuras 15a y 15b se distingue del que está representado en las figuras 14a y 14b, sustancialmente porque la primera cámara de entrada de aire 23 a la que se alimenta bajo presión el aire fresco dado el caso precalentado, está dispuesta por debajo del elemento de intercambio térmico 4.

Por esta razón, el canal 26 plano y estrecho se encuentra ahora entre la pared posterior 30 de la carcasa 3 y el elemento de intercambio térmico 4. La pared 29 oblicua, en cambio, se apoya, en la zona de las toberas 2, directamente en la pared posterior 30.

El aparato de aire acondicionado y calefacción de aire 1 según las figuras 16a y 16b se caracteriza porque el aire fresco se introduce en una primera cámara de entrada de aire 23 superior. La cámara de mezcla 24 situada por debajo está separada por una pared 32 horizontal que presenta las toberas 2. El elemento de intercambio térmico 4 está situado de forma tan oblicua por debajo de la pared 32 que, por una parte, las toberas 2 estén dispuestas donde el elemento de intercambio térmico 4 presenta la menor distancia f respecto a la pared posterior 30 y, por otra parte, que quede formada una segunda cámara de entrada de aire 25 que se estrecha hacia abajo, como cámara de aspiración antes del elemento de intercambiador térmico 4 para recibir el aire ambiente. La mezcla de aire formada por aire fresco, dado el caso, precalentado y por aire ambiente calentado en el elemento de intercambio térmico 4 abandona la carcasa 3 a través de orificios de salida inferiores de la placa frontal 8 por debajo del elemento de intercambio térmico 4. En este ejemplo de realización, la placa frontal está provista de orificios de entrada y de salida de aire repartidos uniformemente. Gracias al tipo de configuración, se le puede dar una dirección determinada al aire que sale, en el caso representado, oblicuamente hacia abajo. Los parámetros representados que han de cumplirse son los siguientes: A1 la superficie de la sección transversal de la primera cámara de entrada de aire 23, A2 la superficie de salida de las toberas 2, f la menor distancia del elemento de intercambio térmico 4 situado oblicuamente, respecto a la pared posterior 30 de la cámara de mezcla 24, g el diámetro de salida de las toberas 2, h la mayor distancia del elemento de intercambio térmico 4 situado oblicuamente, respecto a la placa frontal 8, e i la longitud del elemento de intercambio térmico 4. Gracias a la posición oblicua del elemento de intercambio térmico 4 se consigue un alto grado de eficacia junto a una pequeña profundidad del aparato.

Cuando en contexto con los ejemplos de realización descritos, así como en el resto de la descripción y de las reivindicaciones, se habla de "arriba" o "abajo", para el experto es evidente que los aparatos de aire acondicionado y calefacción de aire correspondientes pueden colocarse o colgarse también al revés, en cuyo caso los términos mencionados se convierten en lo contrario.

Lista de referencias

1

Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire

2

Toberas

3

Carcasa

4

Elemento de intercambio térmico

5

Entrada

6

Salida

7

Grifería de doble conexión

8

Placa frontal

9

Ranuras de entrada inferiores

10

Ranuras de salida superiores

11

Clips

12

Regleta de toberas

13

Bandeja de carcasa

14

Cámara de entrada de aire (cámara de presión)

15

Cámara de salida de aire

16

Pared de separación

17

Ranuras longitudinales

18

Entrada de aire

19

Pieza de unión

20

Lengüetas de fijación

21

Canal de salida de aire

22

Canal longitudinal

23

Primera cámara de entrada de aire (cámara de presión)

24

Cámara de mezcla

25

Segunda cámara de entrada de aire (cámara de aspiración)

26

Canal

27

Entrada del intercambiador térmico

28

Salida del intercambiador térmico

29

Pared oblicua

30

Pared posterior

31

Parte restante del interior del edificio

32

Pared horizontal

Claims (21)

1. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) con una profundidad reducida de sustancialmente no más de aproximadamente 6 cm, en el que el aire fresco dado el caso acondicionado térmicamente puede introducirse en una carcasa (3), a través de toberas (2) preferentemente silenciosas, de tal forma que el aire fresco arrastre aire ambiente y que el aire fresco y/o el aire ambiente se hagan pasar por la carcasa (3), en una proporción predefinida entre el aire ambiente y el aire fresco, por ejemplo de 2 : 1, siendo calentado o enfriado por un elemento de intercambio térmico (4), y siendo expulsada la mezcla de aire de la carcasa (3) a la estancia que ha de calentarse o refrigerarse, caracterizado porque se cumplen las siguientes condiciones:

2 < s/g < 5

7 < u/g < 14

0,6 < t/g < 1,2,

siendo

s

la distancia entre las toberas 2,

g

el diámetro de salida de las toberas 2,

u

la distancia de las toberas 2 respecto al elemento de intercambio térmico 4, y

t

la distancia entre las láminas del intercambiador térmico.

2. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la reivindicación 1, caracterizado porque la entrada (5) y la salida (6) para el medio de intercambio térmico del elemento de intercambio térmico (4) están dispuestas en el mismo lado de la carcasa.

3. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el elemento de intercambio térmico (4), mediante una grifería de doble conexión (7), el medio de intercambio térmico se introduce primero en un tubo longitudinal interior y, a continuación, se reconduce a un tubo longitudinal exterior que lo envuelve.

4. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una placa frontal (8) de la carcasa (3) presenta una serie de ranuras de entrada (9) inferiores, por ejemplo, verticales y una serie de ranuras de salida (10) superiores, por ejemplo, verticales.

5. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de intercambio térmico (4) está enganchado al menos en un lado, de forma separable, en la carcasa (3), por ejemplo, mediante clips (11) compuestos de plástico.

6. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las toberas (2) están reunidas en una regleta (12) de toberas, compuesta por ejemplo de plástico, preferentemente recambiable, que se extiende en la dirección longitudinal de la carcasa (3).

7. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la carcasa (3) presenta una cámara de entrada de aire (14) inferior y una cámara de salida de aire (15) superior, en cuya pared de separación (16) están dispuestas las toberas (2) orientadas, preferentemente, hacia el elemento de intercambio térmico (4), por ejemplo, en forma de las regletas (12) de toberas, recambiables.

8. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las regletas (12) de toberas pueden insertarse en ranuras longitudinales (17) de la pared de separación (16) de tal forma que puedan recambiarse.

9. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pared de separación (16) está prevista en la zona de las ranuras de entrada (9) inferiores, verticales, de la placa frontal (8).

10. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la carcasa (3) queda formada por una bandeja (13) plana de carcasa y la placa frontal (8) preferentemente recambiable.

11. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aire fresco se hace pasar de un lado a otro, por ejemplo, a través de chapas guía en forma de meandro en la cámara de entrada de aire (14), preferentemente en la dirección longitudinal, y el aire ambiente se aspira a través de las ranuras de entrada (9) inferiores de la placa frontal (8), distribuidas por la longitud de la carcasa (3).

12. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) de poca profundidad, por ejemplo, según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el aire fresco dado el caso precalentado es conducido desde una primera cámara de entrada de aire (23), a través de toberas (2) preferentemente silenciosas, a una cámara de mezcla (24), lo que hace que se aspire aire ambiente a través de ranuras de entrada de aire (9) preferentemente verticales, dado el caso inferiores, de la placa frontal (8), a una segunda cámara de entrada de aire (25) y, desde ésta, a través de un elemento de intercambio térmico (4), a la cámara de mezcla (24), y la mezcla de aire es emitida por la cámara de mezcla (24), a través de ranuras de salida (10) dado el caso superiores, preferentemente verticales, de la placa frontal (8), a la estancia que ha de ser calentada o refrigerada.

13. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según la reivindicación 12, caracterizado porque el elemento de intercambio térmico (4) está dispuesto entre una segunda cámara de entrada de aire (25) inferior y una cámara de mezcla (24) superior.

14. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque las toberas (2) que desembocan en la cámara de mezcla (24) están unidas con la primera cámara de entrada de aire (23), a través de un canal (26) estrecho y plano, estando formado el canal (26) o bien entre una pared (29) que delimita la cámara de mezcla (24) y la pared posterior (30) de la carcasa o bien entre el elemento de intercambio térmico (4) y la pared posterior (30) de la carcasa.

15. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según la reivindicación 14, caracterizado porque las toberas (2) orientadas en la dirección de la corriente del aire ambiente desde las ranuras de entrada (9) hacia las ranuras de salida (10), están dispuestas en el extremo inferior o superior del canal (26) estrecho y plano.

16. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque la cámara de mezcla (24) está separada de la primera cámara de entrada de aire (23) o de una parte restante del interior (31) de la carcasa por una pared (29) que contiene las toberas (2) y que se extiende transversalmente desde las toberas (2) dispuestas en su extremo inferior hasta el extremo superior de las ranuras de salida (10) superiores.

17. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según una de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque se cumplen las siguientes condiciones:

0,2 < w1/w2 < 0,5

2,5 < c/b < 4

1,5 < d/b < 2,5

1,2 < e/b < 1,8

siendo

w1

la velocidad del aire en el canal (26) plano y estrecho,

w2

la velocidad de aire en las toberas (2),

b

la anchura del elemento de intercambio térmico (4),

c

la longitud efectiva de la pared (29),

d

la longitud de la parte cerrada de la placa frontal (8) entre la salida (28) del intercambiador térmico y el extremo inferior de las ranuras de salida (10), y

e

la longitud de las ranuras de salida de aire (10) verticales.

18. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según una de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque la primera cámara de entrada de aire (23) para el aire fresco dado el caso acondicionado térmicamente está separada de la cámara de mezcla (24) situada preferentemente por debajo, por medio de una pared (29) aproximadamente horizontal que presenta las toberas (2), porque el intercambiador térmico (4) está dispuesto oblicuamente respecto a la placa frontal (8), formando una segunda cámara de entrada de aire (25) para el aire ambiente, que preferentemente se estrecha hacia abajo, y porque las toberas (2) están dispuestas en la zona de la menor distancia (f) del elemento de intercambio térmico (4) respecto a la pared posterior (30) de la cámara de mezcla (24).

19. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según la reivindicación 18, caracterizado porque se cumplen las siguientes condiciones:

A1 > 3x A2

5 < f/g < 8

0,15 < h/i,

siendo

A1

la superficie de la sección transversal de la primera cámara de entrada de aire (23),

A2

la superficie de salida de la tobera (2),

f

la menor distancia del elemento de intercambio térmico (4) situado oblicuamente, respecto a la pared posterior (30) de la cámara de mezcla (24),

g

el diámetro de salida de las toberas (2),

h

la mayor distancia del elemento de intercambio térmico (4) situado oblicuamente, respecto a la placa frontal (8), e

i

la longitud del elemento de intercambio térmico (4).

20. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en lugar de o adicionalmente a la(s) ranura(s) de salida de aire (10) está previsto un material textil permeable al aire.

21. Aparato de aire acondicionado y calefacción de aire (1) según la reivindicación 20, caracterizado porque el material textil permeable al aire está cubierto o apoyado parcialmente por una capa impermeable al aire.