ES1071393U - Acondicionador termoelectrico. - Google Patents
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
1. Acondicionador termoeléctrico, que estando previsto para su aplicación en un recinto aislado para realizar una transferencia de calor aire-aire, enfriando o calentando para mantener una temperatura prefijada en el interior de un recinto aislado, y constituyéndose a partir de unos módulos semiconductores especiales materializados en células Peltier, se caracteriza porque dichas células Peltier están conectadas en serie de cuatro en cuatro y dispuestas en el mismo plano, habiéndose previsto la incorporación de una pareja de radiadores disipadores térmicos y en contacto directo con las caras interior y exterior de dichas células Peltier, para difusión de frío o calor dentro del recinto aislado y para regulación de la temperatura en la cara exterior de las células Peltier, respectivamente. 2. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicación 1, caracterizado porque los radiadores disipadores térmicos adosados a la cara interna y a la cara externa de las células Peltier, se complementan con respectivos ventiladores que colaboran en la difusión del frío o calor dentro del recinto aislado, y en la regulación de la temperatura en la cara exterior de las células Peltier por medio del aire del ambiente exterior, respectivamente. 3. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicación 2, caracterizado porque los radiadores disipadores térmicos están constituidos a base de aletas de aluminio. 4. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicación 1, caracterizado porque al radiador interior incorpora unos bloques de aluminio macizo, estableciendo un incremento de la distancia entre la parte fría y la parte caliente. 5. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicación 1, caracterizado porque las células Peltier incorporan una o varias capas de aislante térmico que impiden la transmisión de calor de una parte a otra de dichas células Peltier, colaborando en el mantenimiento del gradiente térmico generado por las propias células Peltier. 6. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora una pareja de carcasas metálicas sobre los radiadores disipadores térmicos, para la canalización del flujo de aire y para la sujeción de los diferentes elementos. 7. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicación 6, caracterizado porque constituye un conjunto o equipo compacto. 8. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un módulo de control electrónico que actúa a modo de termostato electrónico, susceptible de complementarse con un juego de botones y una pantalla display para visualizar en tiempo real la temperatura existente en el interior del recinto aislado y para ajustar el punto de consigna. 9. Acondicionador termoeléctrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un sensor de temperatura para medir la temperatura en el interior del recinto aislado y permitir efectuar la regulación correspondiente. 10. Acondicionadortermoeléctrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora medios electrónicos de supervisión para detectar fallos de funcionamiento y generar las alarmas correspondientes, así como un interfase de comunicaciones estándar para supervisión y control remoto.
Description
Acondicionador termoeléctrico.
La presente invención se refiere a un
acondicionador que enfría y calienta mediante efectos
termoeléctricos.
El objeto de la invención es conseguir un equipo
o acondicionador compacto que mantenga la temperatura prefijada
dentro de un recinto aislado, sin utilizar gases refrigerantes,
compresores, ni etapas condensadoras ni evaporadoras.
Los equipos electrónicos y/o de
telecomunicaciones montados en armarios, cabinas, casetas, se
complementan con unas baterías de alimentación eléctrica, que
suelen estar montadas en cámaras independientes al recinto donde
están ubicados los equipos.
Es evidente que los equipos y las baterías, como
consecuencia de su funcionamiento, se calientan y se necesario
refrigerar el medio ambiente en el que se encuentran
instalados.
En tal sentido, la misma solicitante es titular
de registros correspondientes a Modelos de Utilidad en los que se
reivindican cámaras acondicionadas para baterías en contenedores de
equipos electrónicos y/o de telecomunicación, entendiéndose por
contenedores las clásicas casetas, cabinas, armarios o
similares.
Pues bien, las cámaras acondicionadas que se
acaban de mencionar permiten mantener temperaturas distintas en el
compartimento de baterías y en el resto del ambiente del
contenedor, es decir, permitiendo que equipos y baterías estén en
ambientes térmicos distintos y adecuados a cada caso.
Ahora bien, mediante tales cámaras no se
consigue una transferencia de calor entre el interior y el exterior
del recinto, para conseguir un enfriamiento o un calentamiento del
ambiente interior.
El acondicionador que se preconiza ha sido
concebido para conseguir la función que se acaba de exponer,
constituyendo un equipo compacto capaz de producir una
transferencia de calor aire-aire, de manera tal que
acoplado a un recinto aislado es capaz de producir una transferencia
de calor entre el aire del interior y el del exterior, provocando
un enfriamiento, según convenga, del ambiente en el interior del
propio recinto aislado.
Básicamente el acondicionador termoeléctrico se
constituye a partir de unos módulos semiconductores especiales
denominados células Peltier, que tienen la propiedad de producir un
gradiente de temperatura entre sus caras cuando se aplica tensión a
los terminales de dichos módulos, es decir se produce el
enfriamiento de una de sus caras y el calentamiento de la otra.
Las células Peltier van dispuestas en el mismo
plano, en número adecuado a la potencia calorífica/frigorífica
requerida y se conectarán en serie de cuatro en cuatro, de acuerdo
con la forma de realización preferente del acondicionador
termoeléctrico de la invención.
Por otro lado, la tensión se aplicará de forma
que la corriente circule en un sentido o en otro, según convenga
calentar o enfriar el aire del interior del recinto aislado.
El acondicionador termoeléctrico incluye,
además, como elemento fundamental para la difusión del frío o calor
dentro del recinto aislado, un radiador disipador térmico en
contacto directo con la cara interior de las células Peltier, en
base al cual se produce una transmisión térmica entre las células y
el propio radiador, consiguiéndose con ello el enfriamiento o
calentamiento de éste, según convenga.
Adicionalmente, al referido radiador interno
está asociado un ventilador que colabora en la difusión del frío o
calor dentro del recinto aislado, donde, por ejemplo, irán alojadas
las baterías.
Otra característica fundamental del
acondicionador térmico de la invención corresponde a la forma de
regular la temperatura en la cara exterior de las células Peltier,
ya que éstas imponen un gradiente térmico entre sus dos caras, de
manera que cuando hay que enfriar el interior del recinto aislado,
cuanto mas fría esté la cara exterior mas baja será la temperatura
conseguida en la cara interior, y viceversa, cuando hay que
calentar el interior del recinto aislado, cuanto mas caliente esté
la cara exterior, mayor temperatura se conseguirá en la cara
interior.
El acondicionador en su conjunto se complementa
con unas carcasas que, además de canalizar los flujos de aire,
constituyen un medio de fijación de los componentes entre ellas,
dando lugar a que el acondicionador sea un conjunto o equipo
compacto.
Pues bien, para llevar a cabo la regulación de
la temperatura en la cara exterior de las células Peltier, se ha
previsto un segundo radiador disipador térmico en contacto directo
con la cara exterior de tales células Peltier, radiador que quedará
a su vez en contacto directo con el aire del ambiente y que como en
el caso anterior, estará asociado a un ventilador que hará que las
células tomen o cedan calor al ambiente, según el caso.
En una forma preferente de realización, los
radiadores estarán constituidos a base de aletas de aluminio, y
sobre el radiador interior se han previsto unos bloques de aluminio
macizos para establecer un distanciamiento entre la parte fría y la
caliente.
También se han previsto unas capas de
aislamiento térmico para impedir la transmisión de calor de una
parte a la otra.
Complementariamente, el acondicionador
termoeléctrico incorporará un módulo de control electrónico que
actúa a modo de termostato electrónico, alimentando las células
Peltier, de forma adecuada para mantener la temperatura de consigna
o prefijada en el interior del recinto aislado.
Asimismo se ha previsto un sensor de temperatura
tipo NTC o similar, encargado de medir la temperatura en el
interior del recinto para poder efectuar la regulación
correspondiente.
El módulo de control referido con anterioridad
podrá incorporar un juego de botones y una pantalla o display para
visualizar en tiempo real la temperatura existente en el interior
del recinto aislado y para ajustar el punto de consigna.
También puede incorporar mecanismos electrónicos
de supervisión para detectar fallos de funcionamiento y generar las
alarmas correspondientes, e incluso puede incorporar un interface
de comunicaciones estándar para supervisión y control remoto.
Por último decir que el acondicionador
termoeléctrico se alimentará a 48VDC, por lo que funcionará incluso
cuando falle el suministro de energía eléctrica (alimentándose de
baterías), lo que supone también una ventaja frente a los equipos
de aire acondicionado convencionales.
Como consecuencia de todas las características
referidas con anterioridad, las ventajas del acondicionador
termoeléctrico son numerosas, pudiéndose citar como mas importantes
las siguientes:
- -
- Es un equipo compacto.
- -
- No tiene partes móviles excepto las aspas de los ventiladores.
- -
- No requiere fluidos en su funcionamiento, eliminando la necesidad de los conductos y compresores voluminosos utilizados en equipos frigoríficos con gas.
- -
- Ofrece un bajo nivel de ruido.
- -
- Es fiable y de larga vida útil
- -
- No requiere mantenimiento.
- -
- Su consumo energético es reducido.
- -
- Funcionamiento incluso en situación de fallo de AC.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, de acuerdo con un
ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña
como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en
donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado
lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación
correspondiente a una vista esquemática del funcionamiento
correspondiente al acondicionador termoeléctrico aplicado a un
recinto aislado, todo ello realizado de acuerdo con el objeto de la
invención.
La figura 2.- Muestra una representación
correspondiente a una vista en perspectiva del acondicionador
termoeléctrico de la invención sin el módulo de control
electrónico.
La figura 3.- Muestra, finalmente, el despiece
del acondicionador termoeléctrico carente también del módulo de
control electrónico.
Como se puede ver en las figuras referidas, el
acondicionador termoeléctrico objeto de la invención, previsto para
enfriar o calentar el aire del interior de un recinto aislado (1),
comprende unos módulos semiconductores termoeléctricos especiales
materializados en sendas células Peltier (2) conectadas en serie de
cuatro en cuatro y dispuestas en un mismo plano, cubriendo una
superficie de dimensiones adecuadas al número de células
empleadas.
En contacto directo con la cara interior y con
la cara exterior de dichas células Peltier (2), se han previsto
sendos radiadores disipadores térmicos, uno de ellos considerado
como radiador interior (3) y el otro considerado como radiador
exterior (4), asociados a respectivos ventiladores, considerados
igualmente como ventilador interior (5) y como ventilador exterior
(6), respectivamente.
Los radiadores (3 y 4) están constituidos
preferentemente a base de aletas de aluminio.
Por otro lado, se han previsto unas capas de
aislamiento térmico (7) para impedir la transmisión de calor de una
parte a la otra, colaborando en el mantenimiento del gradiente
térmico generado por las células Peltier (2).
También se han previsto unos bloques de aluminio
macizo (8), integrados en el radiador interior (3) cuya función es
incrementar la distancia entre la parte fría y la caliente, de
acuerdo con la explicación y funcionamiento que seguidamente se
expondrá.
El acondicionador se complementa también con
unas carcasas metálicas (9 y 10) que permiten canalizar
adecuadamente los flujos de aire, además de servir para la sujeción
de los diferentes elementos, haciendo que el acondicionador resulte
un conjunto o equipo compacto.
De acuerdo con lo expuesto, el funcionamiento es
como sigue:
Cuando es necesario enfriar el aire del interior
del recinto aislado (1), el módulo de control electrónico alimenta
el acondicionador termoeléctrico de forma que se produzca un
enfriamiento en la cara interior de las células Peltier (2) y un
calentamiento en la cara exterior. Esto provoca que el radiador
interior (3) se enfríe y se consiga así enfriar el aire del
interior del recinto aislado (1), al hacerlo pasar a través del
radiador interior (3) con ayuda del ventilador interior (5). Al
mismo tiempo, el radiador exterior (4) se caliente y, para evacuar
dicho calor, se hace pasar por 61 el aire del ambiente con ayuda
del ventilador exterior (6).
De igual forma, cuando es necesario calentar el
aire del interior del recinto aislado (1), el módulo de control
electrónico alimenta el acondicionador termoeléctrico de forma que
se produzca un calentamiento en la cara interior de las células
Peltier (2) y un enfriamiento en la cara exterior. Esto provoca que
el radiador interior (3) se caliente y se consigue así calentar el
aire del interior del recinto aislado (1), al hacerlo pasar a
través del radiador interior (3) con ayuda del ventilador interior
(5). Al mismo tiempo, el radiador exterior (4) se enfría, y para
regular la temperatura del mismo se hace pasar por él el aire de
ambiente con ayuda del ventilador exterior (6).
Por último decir que el acondicionador incorpora
el ya comentado módulo de control electrónico, no representado, que
actuará a modo de termostato electrónico para alimentar las células
Peltier (2) de forma adecuada y mantener la temperatura prefijada
en el interior del recinto aislado (1). También se ha previsto,
aunque tampoco se ha representado, un sensor de temperatura
encargado de medir la temperatura en el interior del recinto para
poder efectuar la regulación correspondiente.
Incluso asociado al módulo de control
electrónico podrán ir un cuadro de control o juego de botones y una
pantalla o display para visualizar en tiempo real la temperatura
existente en el interior del recinto aislado (1) y para ajustar el
punto de consigna, pudiendo incorporar igualmente medios
electrónicos de supervisión para detectar fallos de funcionamiento y
generar las alarmas correspondientes, así como un interface de
comunicaciones para supervisión y control remoto.
Claims (10)
1. Acondicionador termoeléctrico, que estando
previsto para su aplicación en un recinto aislado para realizar una
transferencia de calor aire-aire, enfriando o
calentando para mantener una temperatura prefijada en el interior
de un recinto aislado, y constituyéndose a partir de unos módulos
semiconductores especiales materializados en células Peltier, se
caracteriza porque dichas células Peltier están conectadas
en serie de cuatro en cuatro y dispuestas en el mismo plano,
habiéndose previsto la incorporación de una pareja de radiadores
disipadores térmicos y en contacto directo con las caras interior y
exterior de dichas células Peltier, para difusión de frío o calor
dentro del recinto aislado y para regulación de la temperatura en la
cara exterior de las células Peltier, respectivamente.
2. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicación 1, caracterizado porque los radiadores
disipadores térmicos adosados a la cara interna y a la cara externa
de las células Peltier, se complementan con respectivos
ventiladores que colaboran en la difusión del frío o calor dentro
del recinto aislado, y en la regulación de la temperatura en la cara
exterior de las células Peltier por medio del aire del ambiente
exterior, respectivamente.
3. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicación 2, caracterizado porque los radiadores
disipadores térmicos están constituidos a base de aletas de
aluminio.
4. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicación 1, caracterizado porque al radiador interior
incorpora unos bloques de aluminio macizo, estableciendo un
incremento de la distancia entre la parte fría y la parte
caliente.
5. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicación 1, caracterizado porque las células Peltier
incorporan una o varias capas de aislante térmico que impiden la
transmisión de calor de una parte a otra de dichas células Peltier,
colaborando en el mantenimiento del gradiente térmico generado por
las propias células Peltier.
6. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora
una pareja de carcasas metálicas sobre los radiadores disipadores
térmicos, para la canalización del flujo de aire y para la sujeción
de los diferentes elementos.
7. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicación 6, caracterizado porque constituye un
conjunto o equipo compacto.
8. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora
un módulo de control electrónico que actúa a modo de termostato
electrónico, susceptible de complementarse con un juego de botones
y una pantalla display para visualizar en tiempo real la
temperatura existente en el interior del recinto aislado y para
ajustar el punto de consigna.
9. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora
un sensor de temperatura para medir la temperatura en el interior
del recinto aislado y permitir efectuar la regulación
correspondiente.
10. Acondicionador termoeléctrico, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora
medios electrónicos de supervisión para detectar fallos de
funcionamiento y generar las alarmas correspondientes, así como un
interface de comunicaciones estándar para supervisión y control
remoto.
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| ES200901630U ES1071393Y (es) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Acondicionador termoelectrico |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2018229314A1 (es) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | Gandara Lamas Jose Luis | Dispositivo multiplicador del rendimiento de un radiador |
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2009
- 2009-11-26 ES ES200901630U patent/ES1071393Y/es not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT518611A1 (de) * | 2016-04-27 | 2017-11-15 | Dipl Ing Mag Johann Aschauer | Infrarot-Heizkörper |
| AT518611B1 (de) * | 2016-04-27 | 2018-09-15 | Dipl Ing Mag Johann Aschauer | Infrarot-Heizkörper |
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| ES1071393Y (es) | 2010-05-19 |
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