ES2641890T3 - Instalación de control de temperatura para regular la temperatura en un espacio y armario de distribución con una instalación de control de temperatura de este tipo - Google Patents

Instalación de control de temperatura para regular la temperatura en un espacio y armario de distribución con una instalación de control de temperatura de este tipo Download PDF

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ES2641890T3 ES15172628.8T ES15172628T ES2641890T3 ES 2641890 T3 ES2641890 T3 ES 2641890T3 ES 15172628 T ES15172628 T ES 15172628T ES 2641890 T3 ES2641890 T3 ES 2641890T3
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Abstract

Instalación de control de temperatura (100) para regular la temperatura en un espacio, en particular en un armario de distribución, con: - un primer canal de flujo de aire (110) con una primera entrada de aire (112) y una primera salida de aire (118) y una conexión en serie dispuesta entre la entrada de aire y la salida de aire, de un primer cuerpo intercambiador de calor (116) y un primer ventilador (114) para soplar el aire por el primer canal de flujo de aire; - un segundo canal de flujo de aire (120) con una segunda entrada de aire (122) y una segunda salida de aire (128) y una conexión en serie dispuesta entre la entrada de aire y la salida de aire, de un segundo cuerpo intercambiador de calor (126) y un segundo ventilador (124) para soplar el aire por el segundo canal de flujo de aire (120); - un elemento de control de temperatura (130), el cual está dispuesto en contacto conductor de calor con el primer y el segundo cuerpo intercambiador de calor (116, 126); y una carcasa (140) de una o de varias partes, en la cual están configurados el primer y el segundo canal de flujo de aire (110, 120), estando formados y delimitados el primer y el segundo canal de flujo de aire parcialmente por la pared de la carcasa (140) y/o por piezas moldeadas de material plástico (150, 150'), caracterizada por que el segundo cuerpo intercambiador de calor (126) del segundo canal de flujo de aire (120) está configurado como cuerpo disipador de calor de espiga; y los extremos alejados del elemento de control de temperatura (130), de los elementos de espiga del cuerpo disipador de calor de espiga (126) están en contacto conductor de calor con la parte conductora de calor formada a partir de metal de la carcasa (140) de la instalación de control de temperatura (100), la cual cubre el cuerpo disipador de calor de espiga (126).

Description

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DESCRIPCION
Instalacion de control de temperatura para regular la temperatura en un espacio y armario de distribucion con una instalacion de control de temperatura de este tipo
La invencion se refiere a una instalacion de control de temperatura para regular la temperatura en un espacio, en particular en un armario de distribucion con instalaciones electronicas.
Este tipo de instalaciones de control de temperatura se conocen en el estado de la tecnica, por ejemplo, para una unidad de visualizacion electronica, del documento de modelo de utilidad aleman DE 20 2010 010 225 U1, asf como para un armario de distribucion, del documento de solicitud de patente internacional WO 2008/125301 A2.
El documento de solicitud de patente internacional WO 2008/125301 A2 divulga en concreto una instalacion de control de temperatura para regular la temperatura en un armario de distribucion, presentando la instalacion de control de temperatura un primer canal de flujo y un segundo canal de flujo, los cuales estan configurados adyacentes espacialmente pero desacoplados en lo que a tecnica de flujo se refiere. Tanto el primer canal de flujo, como tambien el segundo canal de flujo comprenden respectivamente una entrada de aire y una salida de aire, asf como respectivamente una conexion en serie entre la entrada de aire y la salida de aire, consistente en un cuerpo de intercambio de calor, asf como en un ventilador para soplar el aire a traves del correspondiente canal de flujo. Entre el cuerpo de intercambio de calor del primer canal de flujo de aire y el cuerpo de intercambio de calor del segundo canal de flujo de aire hay dispuesto en la instalacion de control de temperatura conocida, un elemento de control de temperatura, por ejemplo, en forma de un elemento Peltier, el cual esta dispuesto en contacto conductor de calor con los dos cuerpos intercambiadores de calor.
Partiendo de este estado de la tecnica, la invencion se basa en la tarea de perfeccionar una instalacion de control de temperatura para regular la temperatura en un espacio, conocida, asf como un armario de distribucion con esta instalacion de control de temperatura, con el objetivo de que mejore la capacidad de enfriamiento de la instalacion de control de temperatura.
Esta tarea se soluciona para la instalacion de control de temperatura mediante el objeto de la reivindicacion de proteccion 1.
Los disipadores de calor de espiga que se reivindican consisten tfpicamente en una aleacion de aluminio pura con una alta densidad de material. Debido a ello resulta una muy buena conduccion de calor. En lugar de nervaduras de refrigeracion continuas, el disipador de calor de espiga tiene espigas redondas individuales como elementos de refrigeracion. Estas tienen en general una superficie relativamente grande y conducen a un arremolinamiento del aire al conducirse a traves del correspondiente canal de flujo de aire, debido a lo cual la capacidad de enfriamiento de la instalacion de control de temperatura ventajosamente aumenta de forma clara con respecto a instalaciones de control de temperatura con otros cuerpos intercambiadores de calor.
Esta prevista una carcasa de una o varias partes, en la cual estan configurados el primer y el segundo canal de flujo de aire, estando configurados y delimitados el primer y el segundo canal de flujo de aire parcialmente por la pared de la carcasa y/o por una pieza moldeada de material plastico, por ejemplo, de polipropileno expandido. Las piezas moldeadas de material plastico que se usan sirven para el alojamiento de componentes individuales de la instalacion de control de temperatura, como por ejemplo, para el alojamiento de los ventiladores o de los intercambiadores de calor. En tanto que las piezas moldeadas de material plastico estan configuradas para la configuracion del primer y/o del segundo canal de flujo de aire, sirven por un lado para la separacion de los dos canales de flujo de aire, asf como para la conduccion de aire en los canales de flujo de aire a traves de los correspondientes intercambiadores de calor.
Las piezas moldeadas de material plastico sirven ademas de ello para el aislamiento termico de los componentes, como de los ventiladores y de los elementos de intercambio de calor en los dos canales de flujo de aire separados en lo que a tecnica de flujo se refiere, es decir, sirven para la separacion de lado frio y caliente. El concepto lado fno se refiere en este caso a aquel canal de flujo a traves del cual se gma y se enfna el aire que se evacua del espacio en el cual ha de controlarse la temperatura, por ejemplo, del armario de distribucion en el cual ha de controlarse la temperatura. Para el enfriamiento este aire fluye pasando por el primer cuerpo intercambiador de calor, debido a lo cual este se calienta. El calor resultante en este caso se evacua a traves del elemento de control de temperatura entre los dos cuerpos de intercambio de calor al cuerpo de intercambio de calor del segundo canal de flujo de aire; este se enfna correspondientemente mediante el flujo de aire en el segundo canal de flujo de aire, debido a lo cual se evacua el calor al aire del entorno.
Tal como se reivindica, el segundo cuerpo intercambiador de calor del segundo canal de flujo de aire esta configurado como el mencionado cuerpo disipador de calor de espiga y los extremos alejados del elemento de control de temperatura, de los elementos de espiga, estan configurados en contacto conductor de calor con la parte conductora de calor de la carcasa, es decir, la tapa de la carcasa de la instalacion de control de temperatura, la cual cubre el cuerpo disipador de calor de espiga. La conexion conductora de calor entre los cuerpos disipadores de calor
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de espiga y la tapa da lugar ventajosamente a un aumento de la superficie de refrigeracion y con ello a una mejora de la capacidad de enfriamiento de la instalacion de control de temperature.
Segun un primer ejemplo de realizacion, el primer y el segundo canal de flujo de aire estan configurados de manera desacoplada entre s^ en lo que a tecnica de flujo se refiere.
El elemento de control de temperature esta configurado ventajosamente como al menos un elemento Peltier.
Es ventajoso ademas de ello, cuando en la salida de aire del primer canal de flujo de aire esta previsto un tejido no tejido de absorcion para recoger condensado.
Para continuar mejorando la conexion de conduccion de calor entre los cuerpos disipadores de calor de espiga y la tapa de la carcasa, puede estar prevista una almohadilla elastica de conduccion de calor entre los extremos de los elementos de espiga y la tapa de la carcasa.
La tarea de la invencion que se ha mencionado mas arriba se soluciona ademas de ello mediante un armario de distribucion para alojar modulos electronicos, presentando el armario de distribucion al menos una de las instalaciones de control de temperatura segun la invencion que se han mencionado. Las ventajas de esta solucion se corresponden con las ventajas que se han mencionado mas arriba en relacion con la instalacion de control de temperatura. La instalacion de control de temperatura puede estar montada segun un ejemplo de realizacion por completo fuera del armario de distribucion sobre una de sus paredes, estando la primera entrada de aire y la salida de aire del primer canal de flujo de aire en conexion de comunicacion en lo que a tecnica de flujo se refiere a traves de agujeros en la pared lateral del armario de distribucion con el interior del armario de distribucion.
A la descripcion se adjuntan dos figuras, mostrando
la figura 1 una seccion transversal a traves de la instalacion de ventilador segun la invencion; y
la figura 2 una representacion despiezada de piezas individuales de la instalacion de control de temperatura
segun la invencion.
La invencion se describe a continuacion de forma detallada haciendo referencia a las figuras mencionadas en forma de ejemplos de realizacion. En todas las figuras se indican los mismos elementos tecnicos con las mismas referencias.
La figura 1 muestra una seccion transversal a traves de la instalacion de control de temperatura 100 segun la invencion. En la figura 1 la instalacion de control de temperatura 100 esta dispuesta por completo por el exterior sobre una pared lateral 220 de un armario de distribucion. La instalacion de control de temperatura 100 esta fijada por ejemplo a traves de una fijacion atornillada a la pared lateral 220 del armario de distribucion. Un enchufe macho 180 sirve para la conexion de la alimentacion de energfa electrica.
La instalacion de control de temperatura 100 consiste en esencial en un primer canal de flujo de aire 110 y en un segundo canal de flujo de aire 120, indicandose el flujo de aire en los dos canales de flujo a modo de ejemplo mediante las flechas de la figura 1. El primer canal de flujo de aire 110 comprende una entrada de aire 112, a traves de la cual un primer ventilador 114 aspira aire por ejemplo del interior del armario de distribucion para soplar este en direccion de la flecha a traves del primer canal de flujo de aire, es decir, en particular a traves del primer cuerpo intercambiador de calor 116 y la posterior primera salida de aire 118. El segundo canal de flujo de aire 120 tiene una estructura analoga. Tambien comprende un segundo ventilador 124 para la aspiracion de aire desde el entorno del armario de distribucion a traves de una entrada de aire 122 y para soplar el aire aspirado a traves del segundo canal de flujo de aire 120, es decir, en particular a traves del segundo cuerpo intercambiador de calor 126 hacia la segunda salida de aire 128. El primer y el segundo cuerpo intercambiador de calor 116, 126 estan unidos entre sf a modo de conduccion de calor a traves de un elemento de control de temperatura 130, tfpicamente un elemento Peltier. Segun la invencion, al menos uno de los dos cuerpos intercambiadores de calor 116, 126, de manera preferente no obstante en particular el cuerpo intercambiador de calor del segundo canal de flujo de aire 120, esta configurado como cuerpo disipador de calor de espiga.
Mediante el uso de los cuerpos disipadores de calor de espiga puede aumentarse claramente la capacidad de enfriamiento de la instalacion de control de temperatura, tal como se ha descrito mas arriba.
La capacidad de enfriamiento de la instalacion de control de temperatura 100 puede ademas de ello continuar aumentandose en cuanto que se continua aumentando la superficie de refrigeracion de en particular el segundo canal de flujo de aire. Esto puede lograrse debido a que los elementos de espiga del cuerpo disipador de calor de espiga estan en conexion de conduccion de calor con una parte de la carcasa 140 formada preferentemente de metal; en este caso la correspondiente parte de la carcasa actua como superficie de cuerpo de refrigeracion adicional. La conexion de conduccion de calor entre los elementos de espiga y la carcasa puede mejorarse por ejemplo mediante el uso de una almohadilla 170 elastica conductora de calor, entre los elementos mencionados.
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La carcasa de la instalacion de control de temperature 100 puede tener una configuracion de una o de varias partes, la carcasa 140 puede formar y delimiter al menos parcialmente, de manera eventual junto con piezas moldeadas de material plastico 150, las cuales estan formadas por ejemplo, a partir de polipropileno expandido, el primer y el segundo canal de flujo de aire.
Finalmente es ventajoso cuando en la salida del primer canal de flujo de aire esta previsto un tejido no tejido absorbedor para recoger condensado, el cual se forma debido al enfriamiento del aire en el primer cuerpo intercambiador de calor.
La figura 2 muestra la instalacion de control de temperatura 100 segun la invencion en una representacion despiezada en perspectiva con diferentes piezas individuales. Puede verse una parte inferior de carcasa 140'' en forma de una cubeta, en la cual hay previstas aberturas para la primera entrada de aire 112 y para la primera salida de aire 118. En esta cubeta se dispone una pieza moldeada de material plastico 150 de una o de varias partes, la cual funciona como soporte para los componentes individuales del primer y del segundo canal de flujo de aire 110, 120. En la figura 2 puede verse en particular que una primera pieza moldeada de material plastico 150 funciona como soporte para los dos ventiladores 114 y 124. Una segunda pieza moldeada de material plastico 150' funciona como soporte para los dos cuerpos intercambiadores de calor 116 y 126. Puede verse ademas de ello, una parte de carcasa superior 140' con la cual se cubre el segundo canal de flujo de aire 120 descrito, tras el montaje finalizado de la instalacion de control de temperatura 100. Esta parte de carcasa superior 140, 140', es decir, la tapa de la carcasa, puede servir en caso de correspondiente conexion de conduccion de calor con los elementos de espiga del segundo cuerpo intercambiador de calor 126, como superficie de refrigeracion adicional.
Lista de referencias
100 Instalacion de control de temperatura
110 Primer canal de flujo de aire
112 Primera entrada de aire
114 Primer ventilador
116 Primer cuerpo intercambiador de calor
118 Primera salida de aire
120 Segundo canal de flujo de aire
122 Segunda entrada de aire
124 Segundo ventilador
126 Segundo cuerpo intercambiador de calor
128 Segunda salida de aire
130 Elemento de control de temperatura
140 Carcasa
140' Parte de carcasa superior (= tapa de carcasa)
140'' Parte de carcasa inferior
150 Primera pieza moldeada de material plastico (= soporte para ventilador)
150' Segunda pieza moldeada de material plastico (= soporte para intercambiador de calor)
160 Tejido no tejido absorbedor
170 Almohadilla elastica conductora de calor
180 Enchufe macho
220 Pared del armario de distribucion

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Instalacion de control de temperatura (100) para regular la temperature en un espacio, en particular en un armario de distribucion, con:
    - un primer canal de flujo de aire (110) con una primera entrada de aire (112) y una primera salida de aire (118) y una conexion en serie dispuesta entre la entrada de aire y la salida de aire, de un primer cuerpo intercambiador de calor (116) y un primer ventilador (114) para soplar el aire por el primer canal de flujo de aire;
    - un segundo canal de flujo de aire (120) con una segunda entrada de aire (122) y una segunda salida de aire (128) y una conexion en serie dispuesta entre la entrada de aire y la salida de aire, de un segundo cuerpo intercambiador de calor (126) y un segundo ventilador (124) para soplar el aire por el segundo canal de flujo de aire (120);
    - un elemento de control de temperatura (130), el cual esta dispuesto en contacto conductor de calor con el primer y el segundo cuerpo intercambiador de calor (116, 126); y
    una carcasa (140) de una o de varias partes, en la cual estan configurados el primer y el segundo canal de flujo de aire (110, 120), estando formados y delimitados el primer y el segundo canal de flujo de aire parcialmente por la pared de la carcasa (140) y/o por piezas moldeadas de material plastico (150, 150'), caracterizada por que
    el segundo cuerpo intercambiador de calor (126) del segundo canal de flujo de aire (120) esta configurado como cuerpo disipador de calor de espiga; y
    los extremos alejados del elemento de control de temperatura (130), de los elementos de espiga del cuerpo disipador de calor de espiga (126) estan en contacto conductor de calor con la parte conductora de calor formada a partir de metal de la carcasa (140) de la instalacion de control de temperatura (100), la cual cubre el cuerpo disipador de calor de espiga (126).
  2. 2. Instalacion de control de temperatura (100) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que
    el primer y el segundo canal de flujo de aire (110, 120) estan configurados desacoplados uno del otro en lo que a tecnica de flujo se refiere.
  3. 3. Instalacion de control de temperatura (100) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que
    el elemento de control de temperatura (130) esta configurado como al menos un elemento Peltier.
  4. 4. Instalacion de control de temperatura (100) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por
    un tejido no tejido absorbedor (160) para recoger condensado en la salida de aire (118) del primer canal de flujo de aire (110).
  5. 5. Instalacion de control de temperatura (100) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que
    esta prevista una almohadilla (170) elastica conductora de calor, entre los extremos de los elementos de espiga y la parte de la carcasa que cubre los elementos de espiga.
  6. 6. Armario de distribucion para alojar modulos electronicos, caracterizado por
    una instalacion de control de temperatura (100) segun una de las reivindicaciones anteriores, estando montada la instalacion de control de temperatura sobre o en la pared (220) del armario de distribucion de tal manera que el primer ventilador (112) aspira aire desde el interior del armario de distribucion para empujar el aire a traves del primer canal de flujo de aire (110), y que el segundo ventilador (122) aspira aire del exterior del armario de distribucion para empujar el aire a traves del segundo canal de flujo de aire (120).
  7. 7. Armario de distribucion segun la reivindicacion 6, caracterizado por que
    la instalacion de control de temperatura (100) esta montada por completo fuera del armario de distribucion sobre una de sus paredes laterales (220), estando la primera entrada de aire (112) y la primera salida de aire (118) en conexion de comunicacion en lo que a tecnica de flujo se refiere a traves de agujeros en la pared lateral (220) del armario de distribucion con el interior del armario de distribucion.
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