ES2273678T3 - Metodo y dispositivo para ventilar una habitacion. - Google Patents

Abstract

Elemento de salida (2, 7) para su montaje en un techo, que comprende una abertura de salida de aire (17), en el que dicha abertura de salida (17) incluye dos piezas alargadas y sustancialmente paralelas, en el que la abertura de salida (17) está definida por los extremos de dos superficies de estrechamiento de dicho elemento de salida (2, 7), estando formadas dichas superficies de estrechamiento de modo que durante su funcionamiento el aire de salida es dirigido sustancialmente en paralelo con respecto a la superficie del techo (1), siendo capaces las dos piezas alargadas y sustancialmente paralelas de dirigir el aire en direcciones opuestas horizontalmente, caracterizado porque la superficie superior de dicha abertura de salida (17) está formada por un ala (16) que se apoya en situación de montaje contra la cara inferior de la superficie del techo (1).

Description

Método y dispositivo para ventilar una habitación.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

La invención también se refiere a una habitación que comprende un techo en el que está presente el elemento de salida.

A continuación se describirá una realización de ejemplo de un elemento de salida para suministrar aire a una habitación, haciendo referencia a los dibujos.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un elemento de salida;

la figura 2 es una vista en sección parcial de dicho elemento;

la figura 3 muestra el elemento con la tapa extraída;

la figura 4 muestra el flujo de aire a través del elemento; y

la figura 5 muestra el flujo de aire a través de un espacio.

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.

Las figuras son meramente representaciones esquemáticas, en las que las piezas correspondientes se indican mediante los mismos números.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (19)

1. Elemento de salida (2, 7) para su montaje en un techo, que comprende una abertura de salida de aire (17), en el que dicha abertura de salida (17) incluye dos piezas alargadas y sustancialmente paralelas, en el que la abertura de salida (17) está definida por los extremos de dos superficies de estrechamiento de dicho elemento de salida (2, 7), estando formadas dichas superficies de estrechamiento de modo que durante su funcionamiento el aire de salida es dirigido sustancialmente en paralelo con respecto a la superficie del techo (1), siendo capaces las dos piezas alargadas y sustancialmente paralelas de dirigir el aire en direcciones opuestas horizontalmente, caracterizado porque la superficie superior de dicha abertura de salida (17) está formada por un ala (16) que se apoya en situación de montaje contra la cara inferior de la superficie del techo (1).

2. Elemento de salida (2, 7) según la reivindicación 1, caracterizado porque la anchura de la abertura de salida (17) puede ser modificada a efectos de regular la cantidad de aire de salida y/o la velocidad de salida de dicho aire.

3. Elemento de salida (2, 7) según la reivindicación 2, caracterizado porque hay provistos medios para regular la anchura de la abertura de salida (17) dependiendo de la diferencia de presión entre el aire de entrada y el aire de salida.

4. Elemento de salida (2, 7) según la reivindicación 3, caracterizado porque la anchura de la abertura de salida se ajusta mediante una válvula (7), que puede ser desplazada en una dirección sustancialmente en perpendicular con respecto al techo (1).

5. Elemento de salida (2, 7) según la reivindicación 4, caracterizado porque la válvula (7) está conectada al motor (8), concretamente a un motor eléctrico, que es capaz de desplazar la válvula (7).

6. Elemento de salida (2, 7) según la reivindicación 5, caracterizado porque la válvula (7), al menos en la zona del borde de la misma, está hecha de un material flexible, de modo que el material de la válvula (7) se deformará con el cierre de la abertura de salida (17).

7. Método para ventilar una habitación, en el que el aire es conducido hacia la habitación a través del elemento de salida (2, 7) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6 que está montado en el techo.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque la anchura de la abertura de salida (17) se modifica a efectos de regular la cantidad de aire de salida y/o la velocidad de salida de dicho aire.

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque la anchura de la abertura de salida (17) se modifica dependiendo de la diferencia de presión entre el aire de entrada y el aire de salida.

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque la anchura de la abertura de salida (17) se ajusta mediante una válvula (7), que es desplazada en una dirección sustancialmente en perpendicular con respecto al techo (1).

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque la válvula (7) es desplazada por un motor (8), concretamente un motor eléctrico.

12. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 11, caracterizado porque el aire es dirigido en dos direcciones opuestas horizontalmente desde sustancialmente la misma ubicación junto al techo (1).

13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque el aire sale desde al menos dos ubicaciones junto al techo (1).

14. Método según la reivindicación 13, caracterizado porque los flujos de aire desde dos ubicaciones junto al techo (1) son dirigidos el uno hacia el otro.

15. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 14, caracterizado porque el aire fluye hacia la habitación como consecuencia de una disminución de presión que se genera en la habitación o de una sobrepresión que se genera en un espacio encima del techo (1).

16. Habitación que comprende un techo (1) en el que está presente el elemento de salida (2, 7) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6.

17. Habitación según la reivindicación 16, caracterizada porque las aberturas de salida (17) están previstas en al menos dos ubicaciones junto al techo (1).

18. Habitación según la reivindicación 17, caracterizada porque las aberturas de salida (17) en al menos dos ubicaciones diferentes están dirigidas sustancialmente la una hacia la otra.

19. Habitación según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizada porque hay previstos medios para generar una disminución de presión en la habitación o una sobrepresión en un espacio encima del techo (1).