MX2012004512A - Sistema de techado con estructura de soporte de equipo integrada. - Google Patents

Abstract

Se describe una cámara modular de acondicionamiento de aire con capacidad para soportar aparatos quirúrgicos u otros objetos. La cámara generalmente es rectangular, puede formarse de hoja metálica y comprende una celosía que abarca el ancho de la cámara para soportar el peso del aparato. La cámara en sí misma se une al techo de una habitación. Un componente de condicionamiento de aire puede incluirse para proveer aire acondicionado y/o filtrado en las inmediaciones del aparato suspendido, o la cámara puede utilizarse estrictamente como un soporte del aparato sin función de acondicionamiento de aire. También puede montarse un techo ordinario suspendido en la cámara para continuidad con el resto de la habitación.

Description

SISTEMA DE TECHADO CON ESTRUCTURA DE SOPORTE DE EQUIPO INTEGRADA DESCRIPCIÓN Referencia cruzada a solicitudes relacionadas ' La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud de patente US Número de Serie 12/589475 presentada el 22 de octubre de 2009, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Antecedentes de la invención Ciertos ambientes interiores, tales como salas limpias y hospitales, tales como quirófanos, salas de radiología y consultorios dentales, requieren de aire inusualmente limpio para la protección del trabajo que sé lleva a cabo en ellos. Tales salas también pueden tener diferentes necesidades de calentamiento o enfriamiento en diferentes puntos de la sala. Por ejemplo, equipos electrónicos pueden producir exceso de calor por lo que se requiere que el aire refrigerado se concentre en sus alrededores. Los cirujanos también pueden encontrar prudente disponer de aire adicional caliente o frío en la vecindad inmediata de una mesa de operaciones, para mantener a un paciente a una temperatura estable o disipar el exceso de calor creado por las luces brillantes o por un equipo de médicos y enfermeras que rodean al paciente. Sin embargo, las necesidades de un espacio dado pueden cambiar con el tiempo, conforme la nueva tecnología reemplaza a lo que se instaló originalmente o la sala se convierte para usos ü otras configuraciones diferentes a lo original. Por estas razones, no es deseable tener aire acondicionado y ventilación permanentemente instalados como parte de lá estructura del edificio. Además, cuando varias partes proporcionan equipo para estos espacios, se requiere la existencia de una gran coordinación durante la fase de diseño y construcción para, evitar conflictos e interferencias en el producto y el horario. En cambio, los sistemas modulares que pueden ser instalados o removidos con sólo pequeñas alteraciones estructurales son deseables.

La instalación modular tiene la ventaja adicional de hacer menos costosa la construcción y más conveniente;. Las estructuras de ventilación no necesitan ser fabricadas a la medida en el lugar, ni incorporarse a la estructura durante la construcción. En su lugar, las unidades modulares pueden ser producidas en masa en una fábrica fuera de sitio y enviarse al edificio cuando esté listo para recibirlas. El lugar de fabricación se limita entonces a tal fabricación y las alteraciones que sean necesarias para conectar las unidades modulares a la estructura del edificio.

En salas de operación modernas equipos tales como robots auxiliares quirúrgicos son cada vez más y más frecuentes. Estos dispositivos hacen que la cirugía sea más precisa y menos propensa a errores provocados por la flabilidad inherente a las manos del hombre. Además, incluso en ambientes limpios más convencionales, prevalece un requisito importante de equipos sobre cabeza tales como barras de luz y equipos, sistemas automatizados de manejo de materiales, etc. Típicamente, dicho equipo se cuelga de lá estructura del edificio y desciende a través del techo con el fin de preservar espacio valioso. Sin embargo, esta disposición está sujeta a problemas similares a los de la ventilación cableada: es cara, requiere una instalación personalizada durante la construcción de los edificios, y puede limitar las posibles configuraciones de la sala con base en la naturaleza de la estructura del edificio subyacente .

Sumario de la invención La presente invención resuelve los problemas del estado de la técnica y permite la instalación conveniente, rentable y fácilmente alterable de los auxiliares quirúrgicos o cualquier otra forma de aparato, desde el techo de una sala, incluyendo una sala de operaciones o sala limpia. Esto se consigue proporcionando un armazón o celosía conectada a una cámara o pleno de ventilación modular, siendo la celosía capaz de soportar el aparato a ser colgado. La posición dé la armadura o celosía dentro de la cámara o pleno se puede seleccionar para permitir una cierta flexibilidad relativa al marco subyacente del edificio, y a la propia cámara, por ser de un diseño modular, puede ser montada en una variedad dé ubicaciones. Tanto la celosía como la cámara pueden ser montadas fuera del sitio de construcción, instalarse cuando la mayor parte de la construcción de la edificación esté completa y recolocarse mucho más fácilmente que los sistemas ligados directamente a la estructura subyacente. Además, la presente invención permite la co-ubicación conveniente de dos artículos, ambos requeridos directamente sobre la zona dé operación, sin interferirse mutuamente: ventilación y soporte de equipos. También permite la instalación de un soporte dé equipos modular, sin ventilación, si se prefiere.

El presente diseño también incluye un sistema dé rejilla suspendida del tipo comúnmente encontrado en techos comerciales dentro del propio pleno o cámara, para preservaí la continuidad del techo en la sala. Esta rejilla está diseñada para acomodar un soporte de equipo más pequeño unido a un sistema de rejilla suspendida, permitiendo la colocación de un aparato quirúrgico más pequeño y ligero, iluminación p requerimientos similares.

Breve descripción de las figuras La figura 1 es una perspectiva del pleno o cámara desde la parte inferior, tal como aparecería cuando se instala, incluyendo la armadura o celosía, la rejilla suspendida y el soporte de equipo basado en rejilla.

La figura 2 es una sección tomada a lo largo de lá línea 2-2 de la figura 1, que muestra la celosía con un dispositivo quirúrgico unido.

La figura 3 es una sección tomada a lo largo de la línea 3-3 de la figura 1, que muestra el soporte de equipo con un dispositivo quirúrgico unido.

La figura 4 es una vista en perspectiva de la celosía en forma aislada.

La figura 5 es una vista en alzado de la celosía desde un extremo.

La figura 6 es una vista en perspectiva de la parte superior del soporte de equipo, tal como aparecería desde lá parte superior de la rejilla suspendida.

La figura 7 es una vista en perspectiva de la parte inferior del soporte de equipo, como pudiera parecer desde la parte inferior de la rejilla suspendida.

La figura 8 es una vista en perspectiva de la parte superior de la cámara o pleno, mostrando un orificio en el centro a través del cual puede pasar aire como parte de un sistema de ventilación.

La figura 9 es una vista en perspectiva de la parte superior de la cámara, mostrando orificios en dos lados a través de los cuales puede pasar aire como parte de un sistema de ventilación.

La figura 10 es una vista en perspectiva de la parte superior de la cámara, mostrando un componente dé tratamiento o acondicionamiento de aire, tal como una unidad de ventilador/filtro, montada en el sistema de rejilla suspendida .

Descripción detallada de las figuras Retornando ahora a la figura 1, se muestra una unidad modular que incorpora la presente invención. Una cámara 10 puede estar suspendida desde los soportes colgantes 12, que a su vez están conectados directamente a las viguetas l o a otro marco de la construcción. Los soportes colgantes 12 también pueden estar unidos a una estructura secundaria (no mostrada) que a su vez se une a la estructura deí edificio o construcción. Esta disposición permite la colocación de la cámara 10 en lugares que no sean directamente debajo de las vigas estructurales del edificio. Alternativamente, la cámara 10 también puede atornillarse directamente a una parte del edificio o a un adaptador en lugar de suspenderse desde los soportes colgantes 12. Los soportes colgantes 12 se muestran en las esquinas de la cámara 10, pero pueden ser colocados en otros lugares, o con mayor frecuencia espacial que la mostrada.

La cámara 10 está formada a partir de un perímetro 14 de material, convencionalmente de hoja de acero, aunque cualquier material suficientemente rígido puede trabajar, utilizando métodos conocidos en la técnica. La cámara 10 es típicamente un rectángulo o cuadrado, y se construye en un tamaño elegido para alojar los requerimientos de calentamiento y enfriamiento del edificio, así como para acomodar la estructura a la que estos deben unirse. Al perímetro 14 se le da una mayor rigidez por la presencia del labio inferior 16 y del riel superior 18. El riel superior 18 es el miembro estructural principal de la cámara 10. El riel se construye típicamente de acero de 0.48 cm (0.188 pulgadas) de espesor, formado en un tubo rectangular de aproximadamente 7.62 cm x 10.16 cm (3 "x 4") . El riel superior 18 está soldado a la pared de hoja de acero 15 y el riel inferior 16 se forma doblando la pared 15. Los miembros 20 de rejilla pueden unirse al labio inferior 16, formando una rejilla de soportes para las partes comunes de un techo suspendido, como tejas de techo, luces y respiraderos para el paso de aire (no mostrados). Alternativamente, los miembros de rejilla pueden estar unidos a la hoja de acero de la pared 15 directamente. Los miembros 20 de rejilla están construidos convencionalmente como tubos rectangulares o canales en forma de U de acero inoxidable o de aluminio extruido, pero pueden ser construidos de otros materiales y en otras formas. Los elementos de rejilla 20 son lo suficientemente rígidos de manera que abarcan la cámara 10 sin apoyo adicional, facilitando la fijación de la cámara 10 a la estructura del edificio y la instalación de los miembros 20 de la rejilla. Los miembros 20 de rejilla también pueden estar unidos a la estructura del edificio, por ejemplo mediante el uso de soportes colgantes adicionales 12, para una mayor capacidad de soporte de carga.

La cámara 10 puede estar sellada en la parte superior para controlar el flujo de aire por el techo 22 dé la cámara, esto se muestra mejor en las figuras 8 y 9. Esté techo es generalmente de hoja metálica similar a lá encontrada en el perímetro 14, pero no necesita serlo. Un orificio 24 puede aparecer en el techo 22 de la cámara para permitir que el aire entre o salga de la cámara 10, y por lo tanto de la sala u orificios 26 pueden encontrarse en el perímetro 14 para el mismo propósito. Un componente de tratamiento de aire (no mostrado) puede ser montado junto a los orificios 24 ó 26, o un conducto (no mostrado) puede conducir a ellos. Alternativamente, la cámara puede tener un componente de tratamiento de aire 28 montado directamente a los miembros 20 de rejilla, como se muestra mejor en la figura 10, de tal manera que la cámara misma no controla el flujo de aire. El componente de tratamiento de aire puede comprender un ventilador, un filtro, bobinas de acondicionamiento de aire, elementos de calefacción, humidificadores , deshumidificadores o cualquier combinación de estos elementos o elementos similares, todos los cuales son conocidos en la técnica.

Una celosía 30, mostrada de mejor manera en las figuras 2 y 4, se extiende por la cámara 10 y se une firmemente al riel superior 18. En una cámara rectangular 10, la celosía 30 preferiblemente cubre la dimensión más corta, con el fin de maximizar su capacidad de soporte de peso. En las figuras, la celosía 30 est unida por medio de tornillos o pernos 32, lo que permite una fácil instalación y remoción. Se puede utilizar cualquier otra forma adecuadamente rígida de unión, tal como por medio de remaches o soldadura, aunque éstos pueden no ser tan convenientes. La celosía 30 está compuesta de largueros superiores 34, largueros inferiores 36 y varios miembros transversales 38, que unen los largueros y proporcionan rigidez. Los miembros diagonales cruzados 40 proporcionan resistencia a la torsión. La celosía 30 puede ser de acero o de aluminio que ha sido colado, extruido, forjado o formado de otra manera en formas estructurales, tales como tubos, vigas en I o canales en U. La celosía 30 también puede estar hecha de materiales compuestos tales como fibra de vidrio o fibra de carbono, hoja de acero formada o cualquier otro material resistente adecuado. La celosía 30 incluso puede emplear varios tipos diferentes de material en su construcción. El largueros 34', 36 y los miembros transversales o cruzados 38, 40 están preferiblemente soldados entre sí, si son de metal, y están pegados o moldeados como una sola pieza si son compuestos, pero también pueden ser unidos por tornillos, remaches u otros medios conocidos en la técnica. La elección precisa de materiales y diseño para la celosía 30 será determinada por factores tales como la resistencia requerida, la necesidad de minimizar el peso y el coste de fabricación. Estas consideraciones son conocidas en el estado de la técnica. Sei entenderá que ninguna configuración particular de largueros y travesaños, ni ninguna elección de material en particular, sé requiere para practicar la invención.

La celosía 30 también se puede instalar como parte del perímetro 14 de una cámara o incluso entre dos cámaras vecinas 10, que forman una parte del perímetro 14 de cada una. En esta configuración, la celosía 30 puede estar abierta al flujo de aire. La celosía 30 también puede estar cerrada al flujo de aire, por ejemplo por unión de una hoja de metal a través de uno o ambos lados de la celosía 30.

La celosía 30 puede incorporar conductos dedicados para conductos eléctricos o líneas que suministran cosas tales como gas natural, refrigerante, agua, gases tales como oxígeno o nitrógeno o de vacío.

Se monta una placa 42 de entrelazado o interfaz de equipo en la celosía 30 entre los largueros inferiores y proporciona un lugar de montaje para equipo pesado 44, tal como ayudantes robóticos quirúrgicos. Esta placa es más comúnmente de metal, pero puede ser cualquier material de resistencia adecuada. Preferiblemente, la placa 42 de interfaz de equipos tiene un patrón de orificios 43 el cual coincide con el de equipo pesado 44 para permitir la instalación conveniente y la remoción sin necesidad de adaptadores o plantillas. Los orificios pueden ser roscados o ser orificios pasados. La placa 42 de interfaz de equipos puede estar soldada a una celosía 30 o atornillada para facilitar la instalación y remoción. También son posibles otros métodos de fijación, tales como remaches. Ésta puede ser fabricada "en blanco", sin ningún patrón de orificios 43 de tornillo y después se mecaniza para que coincida con cualquier maquinaria pesada 44 que sea finalmenté seleccionada.

El peso del equipo pesado 44 es transferido por la celosía 30 al riel superior 18 (y hasta cierto grado, al resto del perímetro 14) , y de allí a los soportes colgantes 12 y a la estructura del edificio. La celosía 30 puede ser independiente de los miembros 20 de rejilla, de modo que cualquier movimiento en la celosía 30 no se transfiere directamente a los miembros 20 de rejilla y viceversa. Esto puede ser ventajoso cuando, por ejemplo, una luz (no mostrada) unida a los miembros 20 de rejilla se ajusta manualmente; el movimiento de la luz tendrá un efecto mínimo sobre el equipo pesado 44 suspendido de la celosía 30: Cuando la celosía 30 y los miembros 20 de rejilla son estructuralmente independientes, ellos pueden ser cargados de manera independiente el uno del otro, con referencia solamente a la carga total que la cámara 10 y los soportes colgantes 12 puede soportar. Por otro lado, la celosía 30 y los miembros 20 de rejilla pueden estar unidos entre sí. Esta configuración proporciona la máxima capacidad de carga y la máxima estabilidad lateral para el equipo pesado 44 montado sobre la celosía 30.

La celosía 30 se muestra en los dibujos, cuando se construye con tubo de acero soldado y se conecta a la cámara 10, puede soportar por lo menos 408.23 kg (900 libras) de equipo pesado 44 y puede soportar por lo menos 362.878 kgf (8000 fl-lbs) de torsión alrededor de un eje que corre paralelo a los travesaños 34, 36.

También se puede unir un aparato de iluminación 46 a la cámara 10 en los miembros 20 de rejilla, ya sea en la parte superior o en la parte inferior de estos miembros, utilizando un aparato de montaje 48. Los miembros de rejilla no son, evidentemente, capaces de soportar la misma cantidad de peso que la celosía 30 debido a su plano de construcción y, además, deben soportar el peso de otros múltiples artículos, tales como la iluminación. Sin embargo, el aparato de montaje 48 también es más versátil que la celosía 30. Éste permite la recolocación del aparato de iluminación 46 en más lugares, incluidos algunos a los que no puede llegar la celosía 30, y también permite el reposicionamiento de aparatos de iluminación 46 de manera más conveniente. Similar a la operación de celosía 30, el aparato de montaje 48 transfiere el peso del aparato de iluminación 46 a los miembros 20 de rejilla, que luego lo transfieren al riel inferior 16, luego a través de perímetro 14 y hasta los soportes colgantes 12. Cuando se utiliza sin reforzar, la. rejilla puede soportar alrededor de 136.08 kg (300 libras) dé peso. Esta cantidad puede elevarse considerablemente colgando un espárrago 12 desde la estructura del edificio y conectándolo a los miembros 20 de rejilla para obtener apoyo adicional .

El aparato de montaje 48 está compuesto de un marcó 50 y una placa de soporte 52. Como con los otros componentes de la cámara 10, estas ventajas se consiguen mejor si el aparato de montaje 48 está atornillado a los miembros 20 de rejilla, pero también puede estar unido de otras maneras. Similar a la placa de interfaz de equipos 42, la placa de soporte 52 puede ser soldada al bastidor 50, pero también puede atornillarse, remacharse o fijarse de algún otro modo.

También es posible que la cámara se instale sin ninguna función de aire acondicionado en absoluto, sólo como un colgante para equipo montado al techo. En ese caso, la celosía 30 o el aparato 48 se pueden montar dentro de la cámara 10, pero sin ningún componente de tratamiento de airé 28, techo 22 de cámara u orificios 26. Este sistema es modular, conveniente y de bajo costo, y puede ser empleado en cualquier lugar, ya sea en una sala limpia, sala de operaciones o en una oficina ordinaria o ambiente industrial, que requiere de un equipo que se cuelgue de arriba.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Una unidad modular para su uso en un techo, que comprende : a. una cámara que tiene paredes que definen un perímetro de material, las paredes se soportan por un riel; b. una rejilla de soportes unida a la cámara, los soportes definen un techo suspendido, y c. una celosía separada de la rejilla de soportes unida al riel, el armazón se configura para soportar equipo de montaje al techo y transmitir la carga del equipo a la cámara .

2. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la cámara está suspendida de un techo de un edificio. ¦

3. La unidad de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la cámara está suspendida desde el techo por medio de una pluralidad de soportes colgantes.

4. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la celosía incluye una placa dé interfaz de equipos a la que el equipo montado en el techo se puede conectar.

5. La unidad de conformidad con la reivindicación i 1, caracterizada porque incluye un aparato de montaje que es acoplable a la rejilla de soportes, el aparato de montaje es capaz de soportar el equipo de montaje en techo.

6. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la celosía está unida a la rejilla de soportes .

7. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque un componente de tratamiento de aire se coloca dentro del perímetro.

8. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende una parte superior-unida a un margen superior del perímetro a lo largo de todo el perímetro, formando un sello sustancialmente hermético con el mismo.

9. La unidad de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el perímetro tiene por lo menos un lado y un orificio en él para permitir que el aire fluya en la unidad y de allí a una sala inferior.

10. La unidad de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la parte superior tiene un orificio para permitir que el aire fluya en la unidad y de allí a una sala inferior.

11. La unidad de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque se coloca un componente dé tratamiento de aire próximo al orificio.

12. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la celosía comprende perfiles estructurales de acero.

13. La unidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la celosía comprende perfiles estructurales de aluminio.

14. La unidad de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque al menos dos de las formas sé sueldan entre sí.

15. Una unidad modular para su uso en un techo, que comprende : a. una cámara que tiene un perímetro de material formado en una caja rectangular; b. una rejilla de soportes unida a un perímetro, los soportes definen un techo suspendido, y c. un aparato de montaje unido a al menos uno de los soportes.

16. La unidad de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la rejilla de soportes se une a un margen inferior del perímetro.

17. La unidad de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la rejilla de soportes comprende aluminio extruido.

18. La unidad de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la rejilla de soportes comprende hoja de acero formada en una configuración tubular.

19. La unidad de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la rejilla de soportes comprende hoja de acero formado en una configuración de canal en U invertida .

20. La unidad de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el aparato de montaje incluye una placa de soporte configurada de modo que conecte rígidamente a un elemento de aparato.