ITMI962702A1 - Gruppo di feritoie ad alette di ventilazione per un condotto di scarico ventilatore - Google Patents

Description

Descrizione

La presente invenzione si riferisce in generale a un dispositivo per controllare il flusso dell'aria. Piu' in particolare l'invenzione si riferisce a un gruppo di feritoie ad alette per controllare la direzione dell'aria che fuoriesce dall'uscita di scarico di un ventilatore, quale in una unita' interna di un sistema di condizionamento d'aria separato senza condotti.

I sistemi di condizionamento aria separati senza condotti sono usualmente impiegati nelle applicazioni residenziali e commerciali di piccole dimensioni e comprendono una unita' esterna e una unita' interna. I sistemi separati senza condotti presentano uno scambiatore di calore un ventilatore e il compressore disposti nella unita' esterna disposta all'esterno del locale da condizionare. L'unita' interna contiene essa pure uno scambiatore di calore e un ventilatore. Le linee refrigerante sono disposte tra le unita' esterna e interna e collegano i due scambiatori di calore con il compressore. E' comune che l'unita' interna di un condizionatore d'aria separato senza condotti venga montata in alto su una parete in prossimità' del soffitto.

Un condizionatore separato senza condotti può' essere reversibile. Ciò' significa che il sistema può' essere in grado di raffreddare e riscaldare l'aria nel locale corrispondente. Durante il funzionamento nel modo di raffreddamento e' desiderabile dirigere lo scarico di aria raffreddata e condizionata in direzione orizzontale, in prossimità' del soffitto, dato che l'aria fredda tende a cadere. Nel modo di riscaldamento e' desiderabile dirigere l'aria riscaldata condizionata verso il basso nella parte bassa del locale in modo da spostare l'aria fredda che tende a raccogliersi in quella parte. Questo ridirezionamento dell'aria viene ottenuto comunemente con un gruppo di feritoie ad alette mobili che viene azionato o manualmente o automaticamente. P.es. una singola aletta di ventilazione può' dividere il flusso attraverso il condotto di scarico ventilatore in parti superiori e inferiori. La parete superiore del condotto di scarico definisce una parte di percorso di flusso superiore con la superficie superiore della aletta e la parete inferiore del condotto di scarico definisce una parte di percorso di flusso inferiore con la superficie inferiore dell'aletta. L'aletta viene mossa da una posizione di riscaldamento in cui l'aria viene diretta verso il basso a una posizione di raffreddamento per dirigere l'aria orizzontalmente. Dato che le pareti superiore e inferiore del condotto di scarico generalmente divergono tra loro e spesso presentano forme diverse (p.es. piatte o curve), queste parti del percorso di flusso presentano configurazioni diverse in ciascun modo, e spesso si formano delle condizioni in cui si verifica in almeno uno o entrambi i modi una considerevole separazione del flusso dalle pareti , dato che la forma del percorso del flusso non può' venire ottimizzata per entrambe le configurazioni. La separazione o distacco del flusso provoca delle perdite di rendimento e rumore che sono indesiderati. *

Alcuni gruppi di feritoie ad alette girevoli della tecnica anteriore comprendono una coppia di alette distanziate di forma simile. Anche in questo caso si presentano gli stessi problemi di separazione del flusso lungo le pareti del canale superiori e inferiori per via della forma di quei canali, e in entrambi i modi.

Uno scopo della presente invenzione consiste nel realizzare un gruppo di feritoie ad alette con ridotta separazione di flusso sia nel modo riscaldamento che nel modo raffreddamento rispetto ai gruppi della tecnica anteriore. Questo scopo e' ottenuto in un procedimento e dispositivo secondo i preamboli delle rivendicazioni e grazie alle caratteristiche degli stessi indicate nelle parti caratterizzanti .

La presente invenzione consiste in un gruppo di feritoie ad alette mobili all'interno del condotto di scarico di una unita' di ventilazione, in cui il gruppo presenta delle alette sagomate in modo selettivo in modo che in piu' di una posizione di impostazione, le alette promuovano un flusso d'aria uniforme e unito alle pareti del condotto, migliorando le prestazioni del flusso e contribuendo a un movimento silenzioso e efficiente dell'aria attraverso l'unita' in entrambe le impostazioni.

Piu' in particolare il gruppo di feritoie con alette di ventilazione e' composto da due alette di ventilazione distanziate e interconnesse tra loro che si estendono orizzontalmente tra le pareti laterali del condotto. Il gruppo (e quindi le alette) e' montato in modo girevole dentro al condotto di scarico. Una prima aletta presenta un profilo in sezione trasversale conforme sostanzialmente alla forma della superficie della parte a valle del flusso della parete superiore del condotto. L'altra aletta presenta un profilo in sezione trasversale conforme sostanzialmente alla forma della superficie della parte a valle nel flusso della parete inferiore del condotto. La superficie di flusso della parete superiore del condotto e' sostanzialmente orizzontale e preferibilmente ma non necessariamente piatta. La superficie di flusso della parete inferiore del condotto presenta preferibilmente una curvatura regolare da un orientamento all'incirca orizzontale a un orientamento sostanzialmente verticale. Se si richiede di direzionare l'aria uscente dal condotto di scarico in una direzione sostanzialmente orizzontale, come durante il raffreddamento, le alette vengono ruotate in una posizione in cui l'aletta superiore e' adiacente a distanziata dalla superficie di percorso di flusso superiore in modo da definire- un passaggio per il flusso sostanzialmente orizzontale, ad area in sezione trasversale costante tra di esse. Contemporaneamente l'aletta inferiore viene orientata in modo piu' o meno orizzontale e forma una estensione orientata in modo sostanzialmente orizzontale della superficie del percorso di flusso inferiore.

Se si desidera dirigere l'aria uscente dal condotto di scarico in una direzione sostanzialmente verticale o verso il basso, come durante il riscaldamento, le alette vengono ruotate in una posizione in cui l'aletta inferiore e' adiacente e distanziata dalla superficie di flusso inferiore, seguendo la sua curvatura o sagoma in modo da definire un passaggio di flusso ad area in sezione trasversale sostanzialmente costante tra di esse, il quale ruota e dirige il flusso verso il basso al di fuori dell'uscita. Preferibilmente e contemporaneamente l'aletta superiore si orienta anch'essa in modo da dirigere il flusso sostanzialmente in direzione verticale dall'uscita.

Con questa configurazione delle feritoie ad alette e' possibile formare un percorso di flusso piu' ottimale e con minori perdite sia nel modo di riscaldamento che in quello di raffreddamento rispetto alle configurazioni della tecnica anteriore. Le feritoie ad alette promuovono un flusso uniforme e unito alle pareti attraverso l'uscita sia nel modo di flusso d'aria orizzontale che nel modo di flusso verso il basso.

In una forma preferita, il gruppo di feritoie e' posto in una terza posizione in modo da avere una funzione cosmetica o estetica quando l'unita' interna non e' in funzione. In questa terza posizione, le alette sono poste in modo da bloccare per lo meno parzialmente l'uscita di scarico e presentare un aspetto piu' uniforme e finito all'esterno dell'unita' quando questa non e' in funzione.

I disegni allegati formano parte del documento. Nei disegni numeri di riferimento simili indicano elementi simili.

La fig. 1 mostra una vista schematica di una unita' interna montata a parete di un sistema di condizionamento d'aria separato senza condotti incorporante la presente invenzione;

la fig. 2 mostra una vista in sezione ingrandita del condotto di scarico ventilatore dell'unita' della fig.l con il gruppo di feritoie della presente invenzione posizionato in modo da dirigere l'aria uscente dall'uscita sostanzialmente verso il basso;

la fig. 3 mostra una vista in direzione A nella fig. 2;

la fig. 4 mostra una vista ingrandita in sezione del condotto di scarico ventilatore dell'unita' della fig. 1 con il gruppo di feritoie della presente invenzione posizionato in modo da dirigere l'aria uscente dall'uscita in una direzione sostanzialmente orizzontale;

la fig. 5 mostra una vista ingrandita in sezione del condotto di scarico ventilatore dell'unita' della fig. 1 con il gruppo di feritoie della presente invenzione posizionato per flusso nullo.

La fig. 1 mostra una unita' interna 10 per un sistema di condizionamento aria separato senza condotti montato a parete 2 adiacente a un soffitto 4. L'unita' 10 comprende un involucro 15 che racchiude uno scambiatore di calore 12, un ventilatore trasversale 13 e un gruppo di feritoie ad alette di ventilazione 20. Il ventilatore 13 aspira l'aria (rappresentata dalla freccia 6) da uno spazio condizionato nell'unita' attraverso la griglia di un ingresso aria 11 e attraverso lo scambiatore di calore 12. Il ventilatore 13 soffia l'aria dall'unita' 10 all'interno del locale attraverso un condotto di scarico ventilatore 14 dentro al quale e' disposto il gruppo di feritoie ad alette 20 previsto per dirigere l'aria verso il basso (come mostrato in fig. 1) o orizzontalmente, in funzione della posizione del gruppo.

In fig. 2 il condotto di scarico 14 presenta una parete superiore 41, inferiore 42 e pareti laterali 8, 9 (fig. 3). La parete superiore 41 presenta una superficie interna orizzontale sostanzialmente piatta 41A che delimita la parte superiore dell'uscita di scarico. La parete inferiore 42 e' curva e presenta una superficie interna curva 42A che si estende da un orientamento a monte sostanzialmente orizzontale a una orientamento a valle sostanzialmente verticale, laddove la transizione da orizzontale a verticale e' graduale .

Nelle fig. 2 e 3, il gruppo di alette 20 comprende delle alette 21 e 22 montate su un albero 24 che si estende tra ed e' fissato in modo girevole alle pareti laterali di uscita del condotto di scarico ventilatore 8 e 9. Un elemento di controllo 25 (qui rappresentato da un pomello) viene usato per ruotare il gruppo di alette 20 nelle sue diverse posizioni, come descritto in seguito. L'elemento di controllo 25 può' essere anche un dispositivo di posizionamento automatico o semiautomatico. L'aletta 21 presenta una sezione trasversale sostanzialmente diritta e superfici contrapposte sostanzialmente piatte 21A, 21B. L'aletta 22 presenta una sezione trasversale curva con superfici contrapposte rispettivamente concava e convessa 22A e 22B. La curvatura della aletta 22 e' simile alla superficie curva 42A della parete inferiore 42. Nel modo della fig. 2, la superficie curva 22A della aletta 22 e' adiacente e distanziata dalla superficie similmente curvata 42A della parete 42 in modo da formare un passaggio di uscita curvo 50 con area di flusso in sezione trasversale relativamente costante (piuttosto che crescente) . In questa posizione modo di riscaldamento l'aletta 22 ruota l'aria fluente attraverso l'uscita 14 verso il basso o in direzione verticale e promuove un flusso uniforme sulla superficie 42A con una separazione ridotta se non inesistente. L'aletta piatta 21, in questo modo di riscaldamento, viene essa pure orientata verticalmente e ruota una grande parte dell'aria uscente verso il basso.

Nella fig. 4 il gruppo di feritoie ad alette 20 e' mostrato nella posizione del modo di raffreddamento. In questa posizione, l'aletta piatta 21 e' distanziata da e sostanzialmente parallela alla superficie piana -41A della parete superiore 41 in modo da delimitare un percorso di flusso 52 a sezione trasversale sostanzialmente costante. Quindi l'aletta 21 contribuisce a dirigere l'aria orizzontalmente durante il flusso dal condotto 14 e promuove anche un flusso uniforme e senza separazioni sulle superfici 21A e 41A della parete superiore 41. L'aletta curva 22 e' pure essa diretta in modo piu' orizzontale in questo modo e in combinazione con la superficie di parete 42A contribuisce anche essa a dirigere l'aria uscite in una direzione sostanzialmente orizzontale.

Quando l'unita' 10 non funziona, il gruppo 20 può' venire posizionato come in fig. 5, in cui l'aletta 21 blocca la parte superiore dell'uscita del condotto e contribuisce a migliorare l'aspetto dell'unita' 10 presentando un lato frontale uniforme. In questa posizione le alette 21 e 22 contribuiscono anche a restringere la visuale all'interno dell 'unita' .

Un prototipo del gruppo di feritoie ad alette descritto sopra e' stato realizzato e testato e confrontato con una singola aletta piatta girevole. Nel modo raffreddamento e' stato riscontrato un aumento del flusso d'aria pari all'otto per cento usando il gruppo della presente invenzione. Nel modo di riscaldamento la presente invenzione ha permesso un aumento del flusso d'aria pari al quattordici per cento. Il rumore prodotto dall'unita' incorporante la presente invenzione e dall'unita' secondo la tecnica anteriore e' stato lo stesso. Quando la velocita' del ventilatore dell'unita' secondo la presente invenzione e' ridotta per ottenere lo stesso flusso di aria dell'unita' con la configurazione delle feritoie secondo la tecnica anteriore, il rumore prodotto dell'unita' e' risultato ridotto di circa uno-due dBA. Quindi la presente invenzione fornisce o un aumento del flusso d'aria a parità' di velocita' del ventilatore e livello sonoro, o una riduzione del rumore usando una velocita' inferiore del ventilatore, senza una riduzione del flusso d'aria. (Nei suddetti test comparativi sono state apportate delle modifiche anche alla forma delle pareti superiore e inferiore del condotto 41, 42. La grande maggioranza dei miglioramenti notati e' stata pero' determinata per mezzo del nuovo gruppo di feritoie secondo la presente invenzione).

Si noti che la parete superiore 41 non deve necessariamente essere piatta. Essa può' presentare una curvatura. In questo caso l'aletta 21 dovrebbe essere sagomata in modo da presentare una curvatura simile. La chiave consiste nel prevedere una aletta la cui forma coincida con quella della superficie di parete superiore una altra aletta la cui forma coincida con quella della superficie di parete inferiore, cosi che in entrambi i modi di riscaldamento e raffreddamento sia formato un percorso di flusso che riduce al minimo la separazione del flusso d'aria dalle pareti.

L'invenzione e' particolarmente vantaggiosa nel caso di un significativo sfalsamento tra le estremità' a valle del flusso delle pareti superiore e inferiore 41, 42 del condotto di uscita, laddove lo sfalsamento e' sostanzialmente nella direzione del flusso d'aria se fosse assente il gruppo di feritoie. La direzione e' quella verso il basso ed e' rappresentata dalla freccia tratteggiata indicata con D. La distanza di sfalsamento e' indicata con "S" in fig. 4. E' anche preferibile che almeno il 50% della lunghezza dell'aletta superiore 21 sia a monte della estremità' a valle della superficie superiore 41A nel modo raffreddamento. In modo simile almeno il 50% della lunghezza della aletta inferiore 22 dovrebbe trovarsi a monte della estremità' a valle della superficie inferiore 42A quando il gruppo di feritoie ad alette si trova nel modo riscaldamento.

Anche se in questa forma di realizzazione preferita l'unita' di condizionamento aria interna presenta un ventilatore trasversale, l'invenzione e' ugualmente applicabile a unita' con ventilatori di tipo centrifugo o di altro tipo.

Claims (13)

1. Rivendicazioni 1. Unita' di ventilazione (10) comprendente un condotto di scarico (14) con una superficie di parete superiore (41A), una superficie di parete inferiore (42A) e pareti laterali (8, 9), un gruppo di feritoie ad alette di ventilazione- (20) migliorato disposto dentro al condotto, laddove il gruppo e' girevole tra una prima posizione e una seconda posizione, laddove il miglioramento e' caratterizzato da: il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione comprende una aletta superiore (21) e inferiore (22) che si estende attraverso il condotto tra le pareti laterali , laddove le alette superiore e inferiore sono distanziate tra loro, l'aletta superiore presenta un profilo che segue il profilo della superficie di parete superiore e e' adiacente ad essa e distanziata da essa quando il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione si trova nella sua prima posizione per delimitare un condotto di flusso (52) a sezione trasversale sostanzialmente costante tra di esse, e l'aletta inferiore presenta un profilo che segue il profilo della superficie di parete inferiore ed e' adiacente ad esso e e' distanziato da esso quando il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione si trova nella sua seconda posizione in modo da delimitare un condotto di flusso (50) a sezione trasversale sostanzialmente costante tra di esse.
2. 2. Gruppo di feritoie ad alette di ventilazione secondo la rivendicazione 1, in cui l'aletta superiore e' fissata in una posizione determinata rispetto alla aletta inferiore del gruppo di feritoie ad alette di ventilazione .
3. 3. Gruppo di feritoie ad alette di ventilazione secondo la rivendicazione 1, in cui la superficie di parete superiore e' sostanzialmente piatta e orizzontale, l'aletta superiore e' piatta, e la superficie di parete inferiore presenta una curvatura con la quale essa passa in modo uniforme da un orientamento sostanzialmente orizzontale a un orientamento sostanzialmente verticale.
4. 4 . Gruppo di feritoie ad alette di ventilazione secondo la rivendicazione 1, in cui il gruppo e' girevole in una terza posizione in cui la prima aletta del gruppo di feritoie ad alette di ventilazione blocca per lo meno parzialmente 1'uscita .
5. 5. Gruppo di feritoie ad alette di ventilazione secondo la rivendicazione 1, in cui la superiicie.di parete superiore e inferiore definiscono un passaggio per dirigere il flusso verso il basso e in cui la superficie di parete superiore si estende di un tratto significativo verso il basso verso valle oltre la superficie di parete inferiore.
6. 6. Gruppo di feritoie ad alette di ventilazione secondo la rivendicazione 4, in cui quando il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione si trova nella prima posizione, non piu' del 50% della lunghezza dell'aletta inferiore si estende verso il basso oltre l'estremità' della superficie di parete inferiore e quando il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione si trova nella seconda posizione, non piu' del 50% della lunghezza dell'aletta inferiore si estende verso il basso verso valle oltre l'estremità' della superficie di parete inferiore.
7. 7. Unita' (10) di un sistema di condizionamento aria migliorato, caratterizzata da: uno scambiatore di calore (12); un ventilatore (6) disposto a valle dello scambiatore di calore; un condotto di scarico (41, 42, 8 , 9) a valle del ventilatore, laddove il condotto presenta una superficie di parete superiore (41A), una superficie di parete inferiore (42A) e pareti laterali (8, 9); un gruppo di feritoie ad alette di ventilazione (20) disposto nel condotto e comprendente una coppia di alette distanziate (21, 22) che si estendono tra le pareti laterali, laddove il gruppo e' girevole tra una prima e una seconda posizione, laddove la prima della<' >coppia di alette e' una aletta superiore con una prima superficie (21A) con sostanzialmente un contorno uguale a quello della superficie superiore e la seconda aletta e' un'aletta inferiore con una prima superficie (22A) con un profilo sostanzialmente uguale a quello della superficie di parete inferiore; in cui il gruppo e' spostabile tra una prima posizione in cui la prima superficie della aletta superiore e' adiacente e distanziata dalla superficie di parete superiore in modo da delimitare un condotto di passaggio di uscita superiore a sezione trasversale sostanzialmente costante (51) e una seconda posizione, in cui la prima superficie della aletta inferiore e' adiacente a distanziata dalla superficie di parete inferiore in modo da delimitare un condotto di passaggio di uscita superiore a sezione trasversale sostanzialmente costante (50).
8. 8. Unita' di condizionamento migliorata secondo la rivendicazione 7, in cui la superficie di parete inferiore del condotto di scarico e' una superficie curva che costituisce una transizione da un tratto orientato sostanzialmente orizzontalmente a un tratto sostanzialmente verticale, e nella seconda posizione del gruppo la prima superficie (22A) della aletta inferiore costituisce una transizione tra un tratto con orientamento sostanzialmente orizzontale a un tratto con orientamento sostanzialmente verticale.
9. 9. Sistema di condizionamento aria migliorato secondo la rivendicazione 8, in cui la superficie di parete superiore e' sostanzialmente orizzontale e piatta e la prima superficie aletta superiore e' sostanzialmente piatta.
10. 10. Sistema di condizionamento aria migliorato secondo la rivendicazione 9, in cui le alette superiore e inferiore sono fissate una rispetto all'altra.
11. 11. Sistema di condizionamento aria migliorato secondo la rivendicazione 9, in cui l'aletta superiore e' sostanzialmente piatta e presenta delle superfici piatte contrapposte (21A, 21B), e l'aletta inferiore e' curvata e presenta superfici contrapposte convessa (22B) e concava (22A).
12. 12 . Sistema di condizionamento aria migliorato secondo la rivendicazione 9, in cui quando il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione si trova nella seconda posizione, l'aletta superiore e' orientata in modo da dirigere il flusso dall'uscita di scarico sostanzialmente in direzione verticale, e quando il gruppo di feritoie ad alette di ventilazione si trova nella prima posizione, l'aletta inferiore e' orientata in modo da dirigere il flusso dall'uscita di scarico in direzione sostanzialmente orizzontale.
13. 13. Sistema di condizionamento aria migliorato secondo la rivendicazione 8, in cui il ventilatore e' un ventilatore trasversale.