ES2273678T3 - METHOD AND DEVICE FOR VENTILATING A ROOM. - Google Patents
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Abstract
Description
Método y dispositivo para ventilar una habitación.Method and device to ventilate a room.
La invención se refiere a un elemento de salida según la reivindicación 1 y a un método para ventilar una habitación según la reivindicación 7.The invention relates to an output element according to claim 1 and a method for ventilating a room according to claim 7.
El documento US 5.569.078 describe un método de este tipo. El método puede utilizarse en varias situaciones, por ejemplo, en oficinas, habitaciones grandes en las que hay muchas personas, y concretamente en granjas industriales para la ventilación de establos, en las que hay un número relativamente grande de organismos vivos por unidad de volumen de aire, produciendo dichos organismos una gran cantidad de calor, CO_{2} y/u otros materiales de desecho/residuales. Un objetivo general de la ventilación de una habitación es generar una circulación de aire confortable en la habitación, sin provocar turbulencias y corrientes de aire. Esto puede obtenerse dejando fluir el aire a lo largo del techo y sustancialmente en paralelo con respecto al mismo. Además, se conoce del documento US 3.987.713 un elemento de salida según el preámbulo de la reivindicación 1.US 5,569,078 describes a method of this type. The method can be used in several situations, for For example, in offices, large rooms where there are many people, and specifically on industrial farms for ventilation of stables, in which there is a relatively number large living organisms per unit volume of air, said organisms producing a large amount of heat, CO2 and / or other waste / residual materials. A general objective of the ventilation of a room is to generate an air circulation comfortable in the room, without causing turbulence and currents of air. This can be obtained by letting the air flow along the roof and substantially parallel to it. Further, an output element according to the US 3,987,713 is known preamble of claim 1.
Un inconveniente del método conocido es que el aire, que inicialmente fluye hacia abajo a través del techo, a través de una salida vertical en un difusor de aire, es expulsado desde aberturas relativamente grandes en el difusor en dirección horizontal a lo largo del techo, sin ningún guiado, con lo cual la dirección del flujo de aire cambia súbitamente.A drawback of the known method is that the air, which initially flows down through the roof, to through a vertical outlet in an air diffuser, it is ejected from relatively large openings in the diffuser in the direction horizontal along the roof, without any guidance, whereby the Airflow direction changes suddenly.
Esto provoca muchas turbulencias y pérdidas por viscosidad en el flujo de aire, y por lo tanto una parte sustancial del aire no mantendrá su dirección en paralelo con respecto al techo durante mucho tiempo, especialmente con caudales de flujo de aire reducidos. Por lo tanto, este método conocido no permite obtener la circulación de aire óptima deseada.This causes a lot of turbulence and losses due to viscosity in the air flow, and therefore a substantial part of the air will not keep its direction parallel to the ceiling for a long time, especially with air flow rates reduced Therefore, this known method does not allow obtaining the Optimum air circulation desired.
El objetivo de la invención es dar a conocer un elemento de salida y un método para ventilar una habitación, en los que el aire que entra y el aire que hay en el interior de la habitación se mezclan de forma más eficaz, y en los que se producen pocas corrientes de aire.The objective of the invention is to disclose a exit element and a method to ventilate a room, in the that the air that enters and the air inside the room mix more effectively, and in those that occur few air currents.
A efectos de alcanzar este objetivo, el aire es conducido a lo largo de dos superficies que se estrechan en la dirección de la abertura de salida. De esta manera, se reducen turbulencias y pérdidas por viscosidad no deseadas, y se obtiene la mayor energía cinética posible, y por lo tanto velocidad, del aire de salida a lo largo del techo con un flujo de aire concreto, también cuando los caudales de flujo son reducidos. La forma de las superficies de estrechamiento es tal que el flujo de aire, que inicialmente se dirige hacia abajo, es desviado en dirección horizontal de la manera más eficaz posible, lo cual se obtiene conformando ambas superficies como una curva de flujo.In order to achieve this goal, the air is driven along two surfaces that narrow in the direction of the exit opening. In this way, they are reduced turbulence and unwanted viscosity losses, and you get the highest kinetic energy possible, and therefore air velocity outlet along the roof with a concrete air flow, also when the flow rates are reduced. The shape of the narrowing surfaces is such that the air flow, which initially goes down, is diverted in the direction horizontal in the most efficient way possible, which is obtained forming both surfaces as a flow curve.
El documento US 5.667.437 muestra un difusor de aire en el que el aire de entrada se conduce a lo largo de dos superficies de estrechamiento. En este difusor, el aire, que está frecuentemente más frío, es impulsado en una dirección hacia abajo desde el techo a una velocidad relativamente alta a lo largo de dos superficies de estrechamiento. El inconveniente de este dispositivo es que pueden desarrollarse diferencias de temperatura relativamente grandes en varias partes en el interior de dicha habitación, así como corrientes, debido al hecho de que el aire que es impulsado hacia la habitación no se mezcla muy bien con el aire caliente que hay en la habitación.US 5,667,437 shows a diffuser of air in which the inlet air is conducted along two narrowing surfaces. In this diffuser, the air, which is often colder, is driven in a downward direction from the roof at a relatively high speed over two narrowing surfaces. The inconvenience of this device is that temperature differences can develop relatively large in several parts inside said room, as well as currents, due to the fact that the air that is pushed into the room does not mix very well with the air Hot in the room.
Cuando el aire es impulsado de esta manera hacia abajo a una velocidad relativamente baja, el aire se distribuye irregularmente y no alcanzará todas las partes de la habitación. Esto puede dar como resultado una climatización menos confortable en el interior de la habitación, e incluso puede provocar enfermedades a las personas y/o animales.When the air is propelled in this way towards down at a relatively low speed, the air is distributed irregularly and will not reach all parts of the room. This can result in less comfortable air conditioning inside the room, and can even cause diseases to people and / or animals.
Mediante el método de la invención, el flujo de aire que se produce junto al techo diverge ligeramente en dirección horizontal y se obtiene un componente de dirección horizontal relativamente grande. El aire de entrada tiene normalmente una temperatura que es inferior a la del aire que hay en el interior de la habitación a ventilar, de modo que dicho aire de entrada fluirá en una dirección hacia abajo después de haber cubierto cierta distancia a lo largo del techo. Dado que el aire relativamente frío permanece más tiempo en la parte superior de la habitación en comparación con los sistemas de ventilación que hacen que el aire fluya hacia abajo directamente, el aire caliente, que finalmente asciende hacia el techo, tendrá más tiempo para mezclarse con el aire frío. A continuación, el aire volverá a fluir a lo largo de la superficie del suelo hacia el sitio sobre el cual está situada la abertura de entrada y, calentado por las criaturas vivientes que hay en dicha habitación, ascenderá hacia la abertura de salida. De esta manera, se inicia y se mantiene una circulación de aire en la habitación.By the method of the invention, the flow of air produced next to the roof diverges slightly in the direction horizontal and you get a horizontal direction component relatively large The inlet air normally has a temperature that is lower than that of the air inside the room to be ventilated, so that the incoming air will flow in a downward direction after covering certain distance along the roof. Since the relatively cold air stay longer in the upper part of the room in comparison with the ventilation systems that make the air flow down directly, the hot air, which finally ascend to the ceiling, you will have more time to mix with the Cold air. Then the air will flow again along the soil surface towards the site on which the entrance opening and, warmed by the living creatures that there are in said room, it will ascend to the exit opening. This way, an air circulation is initiated and maintained in the room.
Preferiblemente, la anchura de la abertura de salida se modifica a efectos de regular la cantidad de aire que fluye a través de la misma y/o para regular la velocidad de salida del aire. De esto modo, la anchura de la abertura de salida se modifica preferiblemente dependiendo de la diferencia de presión entre el aire de entrada y el aire de salida. En una realización ventajosa, dicha anchura se ajusta mediante una válvula, que es desplazada en una dirección sustancialmente en perpendicular con respecto al techo. Como resultado, la válvula puede ser desplazada con una baja resistencia, al contrario que las válvulas que se desplazan horizontalmente.Preferably, the width of the opening of output is modified in order to regulate the amount of air that flows through it and / or to regulate the output speed from air. In this way, the width of the outlet opening is preferably modify depending on the pressure difference between the inlet air and the outlet air. In one embodiment advantageously, said width is adjusted by a valve, which is shifted in a direction substantially perpendicular with Regarding the roof. As a result, the valve can be displaced with a low resistance, unlike the valves that move horizontally.
La forma de la válvula hace posible sellar la abertura de salida herméticamente de manera sencilla mediante la deformación elástica en los bordes de la válvula. Preferiblemente, la válvula es desplazada por un motor, concretamente un motor eléctrico. Esto hace posible regular la ventilación de manera eficaz dependiendo de las condiciones en el establo, sin que sea necesaria la intervención humana.The shape of the valve makes it possible to seal the airtight opening in a simple way by means of the elastic deformation at the edges of the valve. Preferably, the valve is displaced by a motor, specifically an engine electric. This makes it possible to regulate ventilation effectively depending on the conditions in the stable, without it being necessary Human intervention
El aire es dirigido en dos direcciones opuestas horizontalmente desde sustancialmente la misma ubicación junto al techo. Según otra posibilidad, el aire sale horizontalmente en sólo una dirección para su utilización junto a los lados de la habitación a ventilar. Sin embargo, esta realización no forma parte del alcance de las reivindicaciones.The air is directed in two opposite directions horizontally from substantially the same location next to the ceiling. According to another possibility, the air comes out horizontally in just an address for use next to the sides of the room to ventilate. However, this embodiment is not part of the scope of the claims.
Las ventajas del presente sistema de ventilación se aprovechan particularmente bien, ya que el aire sale desde al menos dos ubicaciones junto al techo, en el que se extienden unas aberturas de salida alargadas sustancialmente paralelas entre sí. Es preferible dirigir los flujos de aire desde dos ubicaciones adyacentes el uno hacia el otro. Esto provocará que el aire de salida fluya hacia abajo aproximadamente entre dos aberturas de salida, y se mantendrá una circulación de aire de manera eficaz por inducción. De este modo, el aire de entrada se mezcla bien con el aire que hay en la habitación. También puede haber una buena circulación de aire cuando se utiliza solamente una abertura de salida en habitaciones más pequeñas.The advantages of this ventilation system they take advantage particularly well, since the air leaves from at minus two locations next to the roof, in which some elongated outlet openings substantially parallel to each other. It is preferable to direct air flows from two locations adjacent to each other. This will cause the air to outlet flow down approximately between two openings of outlet, and air circulation will be maintained effectively by induction. In this way, the inlet air mixes well with the Air in the room. There may also be a good air circulation when only one opening of Check out in smaller rooms.
En una realización, el aire fluye hacia la habitación como consecuencia de una disminución de presión que se genera en la habitación. Alternativamente, puede generarse una sobrepresión en el espacio de suministro encima de las aberturas de salida.In one embodiment, the air flows to the room as a result of a decrease in pressure that generated in the room. Alternatively, a overpressure in the supply space above the openings of exit.
La invención también se refiere a una habitación que comprende un techo en el que está presente el elemento de salida.The invention also relates to a room comprising a roof in which the element of exit.
A continuación se describirá una realización de ejemplo de un elemento de salida para suministrar aire a una habitación, haciendo referencia a los dibujos.An embodiment of example of an outlet element for supplying air to a room, referring to the drawings.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un elemento de salida;Figure 1 is a perspective view of a output element;
la figura 2 es una vista en sección parcial de dicho elemento;Figure 2 is a partial sectional view of said element;
la figura 3 muestra el elemento con la tapa extraída;Figure 3 shows the element with the lid extracted;
la figura 4 muestra el flujo de aire a través del elemento; yFigure 4 shows the air flow through of the element; Y
la figura 5 muestra el flujo de aire a través de un espacio.Figure 5 shows the air flow through a space.
La realización descrita en este caso comprende aberturas de salida en cada lado. También es posible una realización que comprenda una abertura de salida en un lado. Sin embargo, esta realización no forma parte del alcance de las reivindicaciones.The embodiment described in this case comprises exit openings on each side. An embodiment is also possible that comprises an exit opening on one side. However, this embodiment is not part of the scope of the claims.
Las figuras son meramente representaciones esquemáticas, en las que las piezas correspondientes se indican mediante los mismos números.The figures are merely representations schematic, in which the corresponding parts are indicated by the same numbers.
El elemento de salida según las figuras 1, 2 y 3 incluye una pieza fija 2, que puede montarse en un techo, y una pieza móvil o válvula 7, que puede desplazarse en dirección vertical con respecto a la pieza fija 2. La pieza fija 2 consiste en una pieza superior 3 y en una pieza inferior 4.The output element according to figures 1, 2 and 3 includes a fixed part 2, which can be mounted on a ceiling, and a moving part or valve 7, which can move vertically with respect to the fixed part 2. The fixed part 2 consists of a upper part 3 and in a lower part 4.
La figura 2 muestra parte de una placa de techo 1, que forma parte de un techo de la habitación a ventilar. La pieza fija 2 del elemento puede fijarse a la placa de techo 1 colocándola en el interior de un hueco en la placa de techo, de modo que la pieza superior 3 se apoya con un ala 15 contra la placa de techo 1 en la cara superior, y la pieza 4 de la pieza fija 2 se apoya con un ala 16 contra la cara inferior de la placa de techo 1. La pieza superior 3 y la pieza inferior 4 están conectadas entre sí mediante tornillos 5, que están enroscados en orificios en la pieza superior 3. Los tornillos 5 se aprietan de modo que las alas 15, 16 quedan apretadas contra la placa de techo 1.Figure 2 shows part of a ceiling plate 1, which is part of a ceiling of the room to ventilate. The fixed part 2 of the element can be fixed to the ceiling plate 1 placing it inside a hole in the ceiling plate, of so that the upper part 3 is supported with a wing 15 against the plate of roof 1 on the upper face, and part 4 of the fixed part 2 is supports with a wing 16 against the underside of the ceiling plate 1. The upper part 3 and the lower part 4 are connected to each other by screws 5, which are screwed into holes in the piece top 3. The screws 5 are tightened so that the wings 15, 16 they are pressed against the ceiling plate 1.
La pieza fija 2 del elemento que está montada en la placa de techo 1 define una abertura, a través de la cual el aire es conducido hacia abajo desde la cara superior, como consecuencia del hecho de que la presión de aire encima de la placa de techo 1 es mayor que debajo de la placa de techo 1. Esta diferencia de presión del aire puede llevarse a cabo extrayendo aire del espacio debajo del techo y/o suministrando aire encima de la placa de techo 1.The fixed part 2 of the element that is mounted on the ceiling plate 1 defines an opening, through which the air is driven down from the upper face, as consequence of the fact that the air pressure above the plate of roof 1 is larger than under roof plate 1. This air pressure difference can be carried out by extracting air from the space under the roof and / or supplying air above the ceiling plate 1.
Hay una válvula 7 montada en el interior de la pieza fija 2 del elemento, que en una posición superior (mostrada en la figura 2) se une a la pieza fija 3, y que en una posición inferior (mostrada en la figura 1) forma el límite inferior de una abertura de salida 17, de modo que la totalidad de la abertura de salida 17 está situada debajo del nivel del techo 1, donde el plano en el que está dispuesta la abertura de salida está orientado sustancialmente en vertical. El ala 16 forma de esta manera el límite superior de dicha abertura de salida 17. La pieza fija 2 y la válvula 7 tienen una forma tal que el estrechamiento de la abertura de salida 17 tiene lugar gradualmente en cualquier posición abierta de la válvula 7, de modo que se obtiene un flujo de aire dirigido a lo largo de la placa de techo 1.There is a valve 7 mounted inside the fixed part 2 of the element, which in an upper position (shown in figure 2) it joins the fixed part 3, and that in a position lower (shown in figure 1) forms the lower limit of a outlet opening 17, so that the entire opening of exit 17 is located below roof level 1, where the plane in which the outlet opening is arranged is oriented substantially vertically. The wing 16 thus forms the upper limit of said outlet opening 17. The fixed part 2 and the valve 7 has a shape such that the narrowing of the exit opening 17 takes place gradually at any open position of the valve 7, so that a flow of air directed along the ceiling plate 1.
El borde de la válvula 7 es suficientemente flexible para obtener un sellado adecuado en la posición cerrada de la válvula, en la que el material de la válvula se deforma junto al borde de la misma.The edge of the valve 7 is sufficiently flexible to obtain a suitable seal in the closed position of the valve, in which the valve material deforms next to the edge of it.
El elemento mostrado incluye dos piezas alargadas que forman la abertura de salida 17 para el aire, extendiéndose dichas piezas en paralelo con respecto al techo. Como consecuencia de esta disposición, el aire es impulsado sustancialmente en dos direcciones opuestas. Las piezas están conectadas entre sí por sus extremos, de modo que una pequeña cantidad de aire fluye en otras direcciones. La anchura de una abertura de salida es inferior a 5 cm, mientras que la longitud de una pieza alargada es superior a 50 cm.The item shown includes two pieces elongated forming the outlet opening 17 for air, said pieces extending in parallel with respect to the ceiling. How consequence of this arrangement, the air is driven substantially in two opposite directions. The pieces are connected to each other by their ends, so that a small amount of air flows in other directions. The width of a outlet opening is less than 5 cm, while the length of an elongated piece is greater than 50 cm.
La posición de la válvula 7 en la pieza fija 2 del elemento se ajusta mediante un motor paso a paso 8 (figura 3) que está montado en la válvula 7. Con ese propósito, la válvula 7 forma un espacio hueco, que está cubierto mediante una tapa 11, que está unida por apriete a la otra parte de 7 fija, o fijada de otra manera a la misma.The position of the valve 7 in the fixed part 2 of the element is adjusted by a stepper motor 8 (figure 3) which is mounted on valve 7. For that purpose, valve 7 it forms a hollow space, which is covered by a lid 11, which is attached by tightening to the other part of 7 fixed, or fixed of another way to it.
El motor paso a paso 8 incluye un eje vertical en el que está montado el brazo 9. Hay dos varillas de empuje/tracción 10 fijadas al extremo del brazo 9, estando conectada cada una de dichas varillas a una palanca 6. En la posición cerrada, tal como se muestra en la figura 2, la parte de la palanca 6 que está conectada a la pieza inferior 4 se extiende hacia arriba desde la pieza 4 en un ángulo de aproximadamente 30° con respecto al plano horizontal, visto en proyección en una placa vertical que interseca con el elemento en dirección longitudinal. Cuando el brazo 9 se hace girar mediante el motor paso a paso 8, las palancas 6 se mueven mediante las varillas de empuje/tracción 10, de manera tal que la válvula 7 se desplaza hacia abajo desde la posición cerrada con respecto a la pieza fija 2, donde la parte de la palanca 6 que está conectada a la pieza 4 se mueve por el plano horizontal y se extiende hacia abajo desde la pieza 4 en un ángulo de aproximadamente 30° en la posición más abierta, vista en la proyección mencionada anteriormente. Por lo tanto, se lleva a cabo un desplazamiento sustancialmente vertical de la válvula 7 de manera sencilla, y puede ajustarse la anchura de la abertura entre la válvula 7 y la parte fija 2 del elemento dependiendo de las condiciones imperantes. El motor paso a paso 8 puede girar en sentido opuesto para cerrar la válvula 7.Stepper motor 8 includes a vertical axis on which arm 9 is mounted. There are two rods of thrust / traction 10 fixed to the end of the arm 9, being connected each of said rods to a lever 6. In the closed position, as shown in figure 2, the part of the lever 6 that is connected to the lower part 4 extends upwards from piece 4 at an angle of approximately 30 ° with respect to the horizontal plane, seen in projection on a plate vertical that intersects the element in the longitudinal direction. When the arm 9 is rotated by the stepper motor 8, levers 6 are moved by push / pull rods 10, such that the valve 7 moves down from the closed position with respect to the fixed part 2, where the part of lever 6 that is connected to part 4 moves along the plane horizontal and extends down from piece 4 at an angle of approximately 30 ° in the most open position, seen in the projection mentioned above. Therefore it takes place a substantially vertical displacement of the valve 7 of simple way, and the width of the opening can be adjusted between the valve 7 and the fixed part 2 of the element depending on the prevailing conditions. The stepper motor 8 can rotate in opposite direction to close the valve 7.
La figura 4 muestra el flujo de aire a través del elemento de salida, que se representa de manera muy esquemática en dicha figura. La flecha 18 indica el posible desplazamiento de la válvula 7. Las otras flechas indican de manera más general la dirección y el orden de magnitud de la velocidad del flujo de aire. El flujo de aire 19 que viene desde arriba es conducido hacia la parte más estrecha 17 del elemento, y es acelerado mediante las paredes de la pieza fija 2 y de la pieza móvil 7 (válvula), formando dicha parte más estrecha 17 la abertura de salida. El aire que sale de la abertura de salida 17 es dirigido a lo largo de la placa de techo 1, tal como se indica mediante las flechas 21. El aire 22 que asciende debajo del elemento, que se indica mediante flechas, es arrastrado por el aire que sale de las aberturas 17, lo cual mejora la ascensión de dicho aire. La forma convexa de la tapa 11 conduce hacia dicho flujo.Figure 4 shows the air flow through of the output element, which is represented very schematically in that figure. Arrow 18 indicates the possible displacement of the valve 7. The other arrows indicate more generally the direction and order of magnitude of air flow velocity. The air flow 19 coming from above is conducted towards the narrower part 17 of the element, and is accelerated by the walls of the fixed part 2 and the moving part 7 (valve), forming said narrower part 17 the outlet opening. The air that comes out of the outlet opening 17 is directed along the plate of roof 1, as indicated by arrows 21. The air 22 that ascends below the element, indicated by arrows, is dragged by the air coming out of the openings 17, which improves the rise of that air. The convex shape of the lid 11 leads towards that flow.
La figura 5 muestra una habitación en la que hay varios elementos de salida alargados dispuestos en paralelo los unos con respecto a los otros, de preferencia sustancialmente a lo largo de la totalidad de la longitud o anchura de la habitación, en la que el aire fluye en dos direcciones opuestas desde cada elemento (2, 7), de modo que los flujos de aire desde dos elementos adyacentes están dirigidos el uno hacia el otro. En la capa superior junto al techo 1, dichos flujos de aire, que están relativamente fríos en comparación con el aire que hay en el interior de la habitación, se mezclan con el aire caliente que ha ascendido hasta dicha capa superior, y a continuación se encuentran a medio camino entre los elementos. En este punto, el flujo de aire combinado se desplaza hacia abajo en la dirección del suelo 12 de la habitación, donde se forma un flujo de aire moderado, que resulta agradable para las personas y/o animales que hay en la misma. El aire que es calentado por dichas personas y/o animales ascenderá finalmente hacia el techo 1 junto a los elementos, y por lo tanto completará la circulación. De manera general, el aire de entrada saldrá por aberturas de ventilación en las paredes de la habitación después de haber circulado varias veces.Figure 5 shows a room in which there are several elongated output elements arranged in parallel the with respect to each other, preferably substantially along the entire length or width of the room, in the one that the air flows in two opposite directions from each element (2, 7), so that the air flows from two elements Adjacent are directed towards each other. In the layer upper next to the roof 1, said air flows, which are relatively cold compared to the air in the interior of the room, mix with the hot air that has ascended to said upper layer, and then are Halfway between the elements. At this point, the air flow combined moves down in the direction of the ground 12 of the room, where a moderate air flow is formed, which results Nice for people and / or animals in it. He air that is heated by such people and / or animals will rise finally towards the ceiling 1 next to the elements, and therefore It will complete the circulation. In general, the intake air will leave through ventilation openings in the walls of the room after having circulated several times.
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