ES1265884U - Sistema de ventilación adaptable - Google Patents
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Abstract
Sistema de ventilación forzada adaptable (1) a múltiples volúmenes de extracción de aire, y tasas de renovación del aire, mediante el pliegue y despliegue por tramos de un conducto de extracción (2) y la regulación de la velocidad del ventilador extractor (3); compuesto por un solo cuerpo portable (1) formado por el acoplamiento de tres partes principales: el conducto o manguera de expulsión (4), el cuerpo impulsor (5) y el conducto desplegable de extracción (2): y caracterizado porque comprende: - Un conducto desplegable cilíndrico hueco (2), con un número de tramos cada uno de ellos de diferente diámetro de sección. El orden de los diámetros de los tramos es creciente en la dirección del flujo de aire de extracción. Cada tramo tiene, una abertura cilíndrica (6) recta, también denominada boca de extracción, de la misma manera plegable como el conducto principal, en la parte inferior, por la que se extrae el aire. Las aberturas (6) cilíndricas huecas tendrán, como mínimo, la misma superficie de sección que el incremento de superficie de sección del tramo contiguo aguas abajo, con el fin de dimensionar correctamente el aumento del caudal que provoca la aportación adicional de aire por cada abertura o boca de extracción (6). El plegamiento de cada tramo, y del conducto en su totalidad, se realiza mediante plegamientos geométricamente estudiados que permiten que el conducto pueda reducirse a una pequeña fracción de su longitud final de despliegue sin que perjudique a la integridad estructural del conducto. El extremo del tramo de mayor diámetro de sección del conducto se conecta de manera estanca al cuerpo impulsor (5) mediante algún tipo de acoplamiento estanco. - Un cuerpo impulsor (5) compuesto de un cilindro rígido hueco de diámetro constante y que porta en su interior un ventilador axial (3) de hélice cuyo eje de rotación coincide con el eje del cilindro, generando el flujo de aire necesario para recorrer todo el sistema. El cuerpo se encuentra situado entre el conducto de expulsión (4) y el conducto desplegable de extracción (2); por tanto, ambos extremos están acopiados a los otros elementos recién mencionados. El cuerpo (5) tendrá el mismo diámetro que el tramo del conducto desplegable de extracción al que se halle conectado, es decir el extremo del tramo de mayor sección del conducto desplegable de extracción. El motor del ventilador lleva acoplado un regulador de velocidad (7) cuya perilla de selección (8) sobresale del cuerpo cilíndrico. Asimismo, el cable de conexión con la red eléctrica doméstica también emerge del cuerpo cilíndrico con un largo varios metros para poder conectar el sistema cómodamente a cualquier enchufe eléctrico cercano. - Un conducto de expulsión (4), con forma cilíndrica hueca denominado también "manguera de expulsión", de diámetro de sección variable que decrece de forma continua entre el extremo conectado al cuerpo de impulsión (5) y el extremo de salida (9). El diámetro de la sección del extremo de salida (9) del conducto de expulsión debe ser del tamaño adecuado para permitir su colocación en la fachada de forma cómoda. La manguera de expulsión (4) es flexible con una estructura interna anillada que la dota de al menos tres grados de libertad: flexión, torsión y alargamiento. Además, tiene la capacidad de contraerse y extenderse para facilitar su colocación. - Unos agarres (10) repartidas entre el cuerpo impulsor (5), el conducto desplegable de extracción (2) y la manguera de expulsión (4) para asegurar su fijación estable y segura a la superficie de soporte elegida, que normalmente será el techo del recinto. Dichos agarres están compuestos, de unas plataformas adhesivas de sujeción (11), y unas bandas (12) que abrazan los conductos y el cuerpo, y se conectan a las plataformas (11) mediante enganches, quedando así el sistema bien sujeto a la superficie de referencia. En el caso del cuerpo impulsor, debido a ser el elemento de mayor peso, la plataforma adhesiva (11) de sujeción puede estar reforzada con tornillería. Por último, en la fachada o lugar de expulsión del aire extraído se colocará un soporte con agarre sujeto también mediante adhesivo o tornillería que mantendrá el extremo de la manguera orientado hacia arriba permitiendo la correcta dilución ambiental del aire extraído.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de ventilación adaptable
Sector de la técnica
Sector de la ventilación con instalaciones formadas por conductos con múltiples tomas de extracción de aire y motores de impulsión mediante ventiladores de hélices.
Antecedentes de la invención
La tecnología de la ventilación forzada, tanto de alimentación como de extracción, en la actualidad se divide fundamentalmente en dos categorías: instalaciones fijas de tipo industrial y sistemas portables de aplicación diversa. Los sistemas portables existentes se basan en estructuras portantes que permiten un fácil desplazamiento del mecanismo de ventilación, como pueden ser las estructuras descritas en CN204717956U, CZ6377U1 o ES1074987U. Mientras que los sistemas fijos tales como RU2519668C1 suelen estar compuestos por pesados conductos metálicos que se instalan de forma permanente y con un dimensionamiento adaptado al caso concreto de aplicación.
Existen numerosas diferencias entre ambas clases de sistemas. Por ejemplo, mientras que las instalaciones fijas o permanentes requieren una considerable infraestructura, costes, mano de obra, asistencia técnica cualificada, y tiempo para su instalación; las máquinas portables no necesitan una gran planificación ni inversión de recursos, y pueden ser instaladas en muy poco tiempo. Sin embargo, en estas últimas, la eficacia en términos de capacidad de extracción/alimentación es mucho menor en comparación con las instalaciones fijas, y el dimensionamiento de la instalación suele no ser el óptimo en relación con los volúmenes de aire a los que se aplica y a la tasa de renovación adecuada de los mismos.
Esto es así porque, frente al proceso de cálculo ingenieril y a la obra de instalación industrial llevados a cabo en las instalaciones fijas, los aparatos portables son simplemente colocados en un lugar arbitrario y con estimaciones meramente aproximativas de los caudales de extracción o alimentación, y además sin estudios previos.
Por otra parte, los sistemas de ventilación portables no suelen estar adaptados para el aseguramiento de la correcta higiene del aire (partículas biológicas y microorganismos), sino que su fin de diseño es el control del exceso de CO, CO2 o gases procedentes de actividades industriales. Tampoco los sistemas fijos actualmente instalados en la mayoría de los espacios están realmente diseñados para el control de vectores pandémicos de transmisión aérea, sino que están dimensionados siguiendo los criterios de la normativa en vigor, que fijan la tasa de renovación del aire en umbrales insuficientes para mantener la seguridad de la mayoría de los espacios cerrados que son en estos momentos de alto riesgo (restaurantes, gimnasios, comercios, oficinas, colegios, etc.).
Los sistemas portables estándar se componen de un cuerpo, que incluye el aparato eléctrico ventilador, y un conducto, con cierto grado de elasticidad, de diámetro constante. La funcionalidad del conducto semielástico es la de alcanzar un solo punto de extracción y llevar los gases extraídos a otro punto distinto de salida. El caudal de extracción de los sistemas portables, por tanto, está predeterminado por las características técnicas (potencia del ventilador y diámetro constante del conducto) del aparato, esto implica que no tiene capacidad de adaptación a diferentes necesidades de caudal originados por los distintos volúmenes de aire.
Todo ello sin tener en cuenta que algunos sistemas fijos de ventilación forzada que están asociados a instalaciones de calefacción y aire acondicionado se limitan a recircular el aire, después de pasarlo por un filtro de desinfección en el mejor de los casos, sin que el aire sea realmente renovado con una aportación fresca y limpia del exterior.
Como consecuencia, este escenario genera un problema en la instalación de sistemas de ventilación adecuados a situaciones de emergencia sanitaria como la actual; impidiendo que una rápida y correcta respuesta social para la mejora de los umbrales de seguridad e higiene del aire en espacios cerrados sea llevada a cabo. Esto se produce porque, por una parte los sistemas instalados de forma fija en la mayoría de los establecimientos públicos no pueden asegurar las tasas de renovación necesarias para garantizar la no infectividad del aire; por otra parte, la instalación de nuevos sistemas fijos suponen un costo, una complejidad de instalación, y una inversión de tiempo que disuade a la mayoría de los usuarios; y por último, la sustitución o reforzamiento de instalaciones fijas mediante instalaciones portables no asegura tampoco la seguridad sanitaria, puesto que, como hemos visto, estos aparatos portables no son adecuados, ni siquiera equiparables a los sistemas de ventilación fijos.
Ante todos estos inconvenientes, es evidente que existe la necesidad de desarrollar alternativas a los dos tipos de sistemas de ventilación forzada precedentes. Es importante que emerjan diseños innovadores que ofrezcan un nuevo sistema de ventilación adaptable a diferentes ambientes, de sencilla y rápida instalación, a bajo coste, y que, además, puedan proporcionar unas garantías de ventilación adecuadas a una situación sanitaria de pandemia. Por ejemplo, la posibilidad de tener un conducto cuya longitud se pueda modificar, o que sea extensible, permite una mayor adaptabilidad del sistema. En este sentido la técnica que ha sido adoptada para conductos desplegables en otros usos, son estructuras como en US6233880B1. Innovar aplicando esta clase de conceptos, entre otros, a un sistema de ventilación sería muy beneficioso para su adaptabilidad.
Explicación de la invención
El sistema de ventilación objeto de la invención es una solución al problema planteado por el estado de la técnica actual. Tal y como detallaremos a continuación, mediante este sistema se obtienen prácticamente todas las ventajas de una instalación industrial fija junto a las ventajas de los sistemas portables. El diseño desplegable, de conexión inmediata y con caudal variable, es muy versátil, y sus características le permiten adaptarse de forma sencilla a la mayoría de las necesidades de ventilación de los espacios cerrados con distintos volúmenes, geometrías y usos; alcanzando niveles eficaces de renovación del aire a efectos sanitarios. El sistema que se presenta puede adaptarse -mediante el despliegue sucesivo de tramos del conducto que se encuentran al comienzo plegados unos sobre otros- a diferentes caudales manteniendo al mismo tiempo aproximadamente constante la velocidad de extracción y circulación por el conducto. Es importante mencionar también que cada tramo del conducto posee, al menos, un punto de extracción, y el despliegue de múltiples tramos significaría la adición de la cantidad de puntos de extracción óptima para garantizar la renovación del volumen de aire.
Además, puede representar una solución de ventilación no sólo para locales comerciales y oficinas, sino también para domicilios en donde se producen reuniones familiares, puesto que puede ser instalado rápidamente por un usuario sin conocimientos técnicos siguiendo los sencillos pasos del manual.
La invención que se presenta es un sistema de ventilación forzada por extracción, adaptable a múltiples volúmenes distintos de aire o tasas de extracción, desplegable, compacto y portable;
de instalación inmediata tipo "plug and play”, y dotado con un ventilador de velocidad angular regulable y en consecuencia de caudal variable.
Morfológica y funcionalmente está compuesto por tres partes bien diferenciadas: La manguera de expulsión o conducto de expulsión, el cuerpo de impulsión que aloja el ventilador, y el conducto desplegable de extracción en donde se sitúan las bocas o aberturas de extracción.
La manguera o conducto de expulsión constituye el conducto que comunica el cuerpo con el exterior y tiene forma cilíndrica hueca. El conducto de expulsión es de sección variable puesto que parte de un diámetro igual al del cuerpo de impulsión en la parte que conecta con éste, y se prolonga disminuyendo el diámetro hasta llegar al extremo de menor sección. Dicho extremo, puesto que es la salida, debe ser colocado en el lugar apropiado de la fachada del inmueble que se pretende ventilar, permitiendo que la expulsión del aire no cause perjuicios a los habitantes del inmueble o clientes del local. Para una mejor colocación de la salida, la manguera es flexible y del largo apropiado para conectar el interior con el exterior del espacio de ventilación.
El cuerpo del sistema está constituido por una carcasa rígida que aloja en su interior el ventilador y su motor eléctrico, es por tanto el medio de impulsión del caudal de aire. Su diseño rígido, pero de baja densidad, le proporciona unas características de ligereza que son muy importantes para su funcionalidad puesto que la instalación será preferentemente realizada en el techo -o en una parte elevada que se encuentre por encima de los focos de emisión- de la habitación en la que se implemente el sistema; siempre lo más cerca posible de la puerta o ventana que vaya a constituir el punto de descarga de aire contaminado. La particularidad del sistema de impulsión reside principalmente en una característica: La inclusión en el diseño de un regulador de velocidad con el fin de que el caudal producido por el ventilador sea variable y adaptable a la configuración del conducto desplegable que describiremos a continuación.
El conducto desplegable con las bocas o aberturas de extracción está formado por una geometría cilíndrica hueca compuesta de varios tramos con diferentes diámetros de sección, que se pliegan unos sobre otros hasta resultar en un disco de anchura suficiente para que pueda ser transportado cómodamente.
Cada uno de los tramos están adaptados a la etapa de extracción correspondiente, y pre calculados para que, en conjunción con la velocidad de giro adecuada del ventilador, propicien una velocidad lineal del fluido aproximadamente constante a su paso por todos los tramos de distinto diámetro que componen el conducto.
En cada tramo hay una abertura o boca en su parte inferior de tipo cilíndrico, que está calculada para que mediante el efecto de succión que genera la caída de presión interna al conducto, se puedan hacer aportaciones de aire al caudal principal del conducto equivalentes aproximadamente, como mínimo, al cambio de sección que se produce entre los tramos.
El número de tramos -o etapas de extracción- que conforman el conducto estará dimensionado para un rango de valores discretos entre los de la potencia mínima y máxima del ventilador: con el conducto totalmente desplegado -es decir con el número total de tramos en funcionamiento- la potencia del ventilador -y por consiguiente su velocidad angular- sería máxima; y con un solo tramo desplegado, la potencia y velocidad angular de las hélices serían mínimas; todo ello de manera que el caudal aunque sea variable en función del número de aportaciones de aire, siempre tenga velocidad aproximadamente constante en todo el conducto, evitando así problemas de vibraciones, ruidos, y desequilibrios de succión causados por aceleraciones puntuales.
Además, entre cada etapa de extracción se puede intercalar un tramo sin aberturas que permite que el conducto pueda aumentar o disminuir su longitud total. El usuario, con ayuda del manual, y mediante unos cálculos simples del volumen del espacio cerrado que desee ventilar, elegirá desplegar el número de tramos que mejor se adapten al tamaño, forma y volumen del espacio, de forma que las aberturas o bocas de extracción estén correctamente situadas para maximizar la ventilación, quedando el resto del conducto plegado.
Esta operación, unida a la selección de la velocidad de giro adecuada del ventilador, que se indicará en el manual en relación con el número de tramos desplegados, -es decir, en relación con la longitud adaptada del conducto y al número de aberturas de extracción en uso- es lo que modula el caudal y la velocidad del aire adecuados, incluyendo las pérdidas por rozamiento del aire con las partes de conducto.
El conducto cilíndrico desplegable de extracción estará fabricado con un material flexible, por ejemplo algún tipo de lámina plástica, que recubrirá una estructura articulada plegable que le confiera rigidez cuando se encuentre desplegada y que también pueda estar completamente plegada en una pequeña fracción de la longitud total; o también puede estar hecho de partes rígidas -de material plástico o acartonado y sin necesidad de estructura interna- que tengan la capacidad de plegarse unas sobre otras resultando en un bulto compacto de tamaño fácilmente transportable, y de desplegarse encajando todas las partes hasta resultar en el conducto rígido total.
El conducto desplegable de extracción está conectado en su extremo de mayor sección al cuerpo impulsor de manera que el flujo generado por el ventilador provoque la caída de presión adecuada para extraer el aire por las aberturas de extracción del conducto.
En definitiva, el aire contaminado entraría por cada una de las aberturas o bocas de extracción, circularía por el conducto desplegable, pasaría a través del cuerpo de impulsión y finalmente sería expulsado al exterior a través de la manguera de expulsión cuyo extremo se situaría en la fachada del edificio.
Es importante resaltar que el objetivo principal del diseño, así como su principal ventaja frente al estado actual de la técnica, es su adaptabilidad mediante la regulación del caudal a muchos tipos de volúmenes de aire, proporcionando una ventilación óptima, tanto desde el punto de vista del caudal como de la distribución de los puntos de extracción, y ello con una instalación sencilla y fácilmente montable y desmontable por una sola persona; y sobretodo, muy fácilmente transportable también por una sola persona. Por esto los distintos tramos del conducto y la regulación del ventilador están diseñados para que, si está correctamente instalado, la tasa de renovación de aire sea de una vez cada pocos minutos. En el caso de que el volumen a ventilar excediera los límites especificados en el manual de instalación, simplemente se podría añadir otra unidad completa del sistema, que complementaría al primero con sólo desplegar los tramos necesarios para alcanzar la tasa de ventilación requerida, con lo cual podrían considerarse las dos instalaciones como módulos parciales de un sistema global. Esto confiere a la invención un carácter modular en determinados contextos.
Por último, el método de fijación del sistema, a causa del poco peso de éste, y de su compacidad, resulta también muy sencillo, pudiendo situarse, por ejemplo, en un falso techo o en cualquier superficie análoga.
Consistirá principalmente en una pequeña plataforma adhesiva -que se pegará a la superficie sustentadora- o fijada mediante tornillos, a la que se engancharán los elementos del sistema mediante varillas, abrazaderas, velcros, o medios análogos. Con lo cual el montaje y
desmontaje del sistema será inmediato, y se podrá modificar su lugar de instalación en cualquier momento.
Por otro lado, en una realización preferente el conducto plegable consistirá en la unión de múltiples geometrías cilíndricas huecas de distintos diámetros que se pliegan y despliegan mediante distintas técnicas de origami -o técnica japonesa de plegado múltiple-. La posición inicial totalmente plegada tendría una longitud de una fracción pequeña de la longitud total en la posición final totalmente desplegada. El material sería rígido de tipo plástico, derivado de la celulosa o metálico. La unión entre la manguera de expulsión y el cuerpo sería hermética por ajuste, encaje o enrosque. La unión entre el cuerpo y el conducto desplegable de extracción sería igualmente hermética mediante ajuste, encaje o enrosque. El conducto desplegable tendrá una abertura cilíndrica hueca o boca de extracción, de paredes rectas o divergentes, en la parte inferior de cada tramo del conducto que constituirán las entradas de aire para su extracción.
En otra realización preferente, el conducto desplegable consistirá en una estructura articulada, con capacidad de contracción y expansión, circundada o recubierta por una lámina flexible de material plástico o de alguna clase de fibra. El conducto desplegable tendrá una abertura cilíndrica hueca en la parte inferior de cada tramo del conducto que constituirán las entradas de aire para su extracción.
En otra realización preferente, compatible como modificación de las dos anteriores, cada tramo del conducto de distinto diámetro de sección poseerá dos aberturas cilíndricas, de paredes rectas o divergentes, situadas a a grados de inclinación respecto de la vertical como entradas de aire.
En otra realización preferente, compatible con todas las anteriores como modificación, se intercalará un tramo sin abertura de entrada de aire entre cada dos tramos que sí posean aberturas, con el fin de conseguir un conducto de mayor longitud total y menor número de entradas de aire. Los tramos del conducto sin abertura serán de diámetro igual al tramo que les siga aguas abajo.
En otra realización preferente, el cuerpo tendrá varios ventiladores de impulsión colocados en serie.
Las etapas básicas de montaje y utilización del dispositivo objeto de la invención serán:
- Colocación y fijación del cuerpo impulsor a la superficie de sustento (techo, pared, etc.). - Cálculo mediante una simple multiplicación de las medidas de la habitación o espacio, aproximando a una geometría regular, del volumen de aire a ventilar; y selección en la tabla del manual del número de tramos necesarios y la potencia del ventilador necesaria marcada por un código numérico en el regulador.
- Colocación y conexión del conducto desplegable al cuerpo impulsor.
- Despliegue de los tramos del conducto necesarios resultantes del cálculo del volumen de ventilación, y fijación de estos a la superficie de sustento (techo, paredes, etc.).
- Selección en el regulador de la velocidad necesaria del ventilador.
- Colocación y conexión de la manguera de expulsión al cuerpo impulsor.
- Fijación del extremo de la manguera de expulsión a la fachada del inmueble.
- Encendido del sistema.
Breve descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, 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:
Fig 1 Muestra una vista inferior del conducto de extracción desplegable con método de plegamientos geométricos
Fig 2 Muestra una vista lateral del conducto de extracción desplegable con método de plegamientos geométricos
Fig 3 Muestra una vista inferior y corte del conducto de extracción desplegable de cambio continuo de diámetro con método de plegamientos geométricos
Fig 4 Muestra un detalle de la vista inferior del conducto de extracción desplegable con abertura divergente
Fig 5 Muestra una vista del corte BB' de la figura 4
Fig 6 Muestra un detalle de una vista inferior del conducto de extracción desplegable con dos aberturas simétricas con ángulo a respecto de la vertical
Fig 7 Muestra una vista del corte CC’ de la figura 6
Fig 8 Muestra una vista lateral del cuerpo de impulsión
Fig 9 Muestra una vista frontal del cuerpo de impulsión
Fig 10 Muestra los agarres del sistema a la superficie de sustento
Fig 11 Muestra una vista en perspectiva del cuerpo de impulsión
Fig 12 Muestra una vista lateral de la instalación del sistema completo de ventilación
Fig 13 Muestra una vista inferior, lateral, e inferior semiplegada del conducto desplegable de extracción con estructura articulada interna
Fig 14 Muestra detalle de dos tramos del conducto de extracción con estructura articulada interna y un detalle del mismo con plegamiento
Fig 15 Muestra un detalle una de las varillas de plegamiento de la estructura articulada interna Fig 16 Muestra una vista en perspectiva del sistema completo de ventilación desplegado Fig 17 Muestra una vista en perspectiva de del sistema completo de ventilación plegado Fig 18 Muestra una vista lateral del cuerpo de impulsión con ventiladores en serie
Fig 19 Muestra un detalle de la vista inferior del conducto de extracción desplegable con aberturas divergentes cilíndricas alargadas y con terminación acampanada
Fig 20 Muestra una vista del corte DD’ de la figura 19
Realización preferente de la invención
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Tal y como se observa en las figuras 12, 16, 17, 1 y 2 una posible realización preferente del sistema de ventilación (1) adaptable a múltiples volúmenes de aire, por medio del despliegue de tramos de conducto de extracción (2) y el ajuste de la potencia del ventilador (3) situado en
el cuerpo impulsor (5), también de fácil montaje, conexión inmediata, portable, y comunicado con el exterior a través de una manguera de expulsión (4) anclada a la fachada u otra parte externa del inmueble, comprende esencialmente los siguientes elementos:
- Un conducto desplegable cilíndrico hueco (2), con un número de tramos (13) cada uno de ellos de diferente diámetro de sección. El orden de los diámetros de los tramos es creciente en la dirección del flujo de aire de extracción. Cada tramo (13) tiene, en esta realización preferente, una abertura cilíndrica (6) recta o boca de extracción, de la misma manera plegable como el conducto principal, en la parte inferior, por la que se extrae el aire. Las aberturas (6) cilíndricas huecas, o bocas de extracción, tendrán, al menos, la misma superficie de sección que el incremento de superficie de sección del tramo contiguo aguas abajo, con el fin de dimensionar correctamente el aumento del caudal que provoca la extracción del aire por la abertura. El conducto está fabricado en un material ligero y rígido como plástico, cartón grueso o algún derivado de la celulosa, papel o fibra, o metal ligero. El plegamiento de cada tramo y del conducto en su totalidad se realiza mediante plegamientos geométricamente estudiados, como por ejemplo usando técnicas provenientes del Origami, que permiten que el conducto pueda reducirse a una pequeña fracción de su longitud final de despliegue sin que perjudique a la integridad estructural del conducto. El extremo del tramo de mayor diámetro de sección del conducto se conecta de manera estanca al cuerpo impulsor (5) mediante algún acoplamiento, en esta realización preferente sería un tipo de rosca.
- Un cuerpo impulsor (5) compuesto de un cilindro rígido hueco de diámetro constante y que porta en su interior un ventilador (3) axial cuyo eje de rotación coincide con el eje del cilindro, generando el flujo de aire necesario para recorrer todo el sistema. El cuerpo se encuentra situado entre la manguera expulsora (4) y el conducto desplegable (2); por tanto, ambos extremos están conectados a los otros elementos recién mencionados. El cuerpo impulsor (5) tendrá el mismo diámetro que el tramo del conducto desplegable al que se halle conectado, es decir el tramo del extremo de mayor sección. En esta realización preferente se ha ejemplificado la conexión por medio de un ajuste de rosca. El motor del ventilador lleva acoplado un regulador de velocidad (7) cuya perilla de selección (8) sobresale del cuerpo cilíndrico. Asimismo, el cable de conexión con la red eléctrica doméstica también emerge del cuerpo cilíndrico con un largo varios metros para poder conectar el sistema cómodamente a cualquier enchufe eléctrico cercano.
- Una manguera o conducto de expulsión (4) con forma cilíndrica hueca, de diámetro de sección variable que decrece de forma continua entre el extremo conectado a el cuerpo de impulsión (5) y el extremo de salida (9), cuyo diámetro debe ser menor que el primero para permitir su colocación en la fachada de forma cómoda. La manguera de expulsión (4) es flexible y está hecha de material plástico; además tiene la capacidad de contraerse y extenderse para facilitar su colocación en todo el recorrido necesario entre el cuerpo de impulsión y el exterior.
- Unos agarres (10) repartidos entre el cuerpo impulsor (5), el conducto desplegable de extracción (2) y la manguera de expulsión (4) para asegurar su fijación estable y segura a la superficie de soporte elegida, que normalmente será el techo del recinto. Dichos agarres están compuestos, en esta realización preferente, de unas plataformas de plástico adhesivas de sujeción (11), y unas bandas (12) de material plástico o textil que abrazan los conductos y el cuerpo, y se conectan a las plataformas (11) mediante enganches metálicos, quedando así el sistema bien sujeto a la superficie de referencia. En el caso del cuerpo impulsor, debido a ser el elemento de mayor peso, la plataforma adhesiva (11) de sujeción puede estar reforzada con tornillería. Por último, en la fachada o lugar de expulsión del aire extraído, se colocará un soporte con agarre sujeto
también mediante adhesivo o tornillería que mantendrá el extremo de la manguera orientado hacia arriba permitiendo la correcta dilución ambiental del aire extraído.
En esta realización preferente, por tanto, se colocan, enganchan a los agarres (10) y acoplan entre sí los elementos descritos. Se realiza un cálculo, que será indicado en el manual del usuario, del volumen necesario de ventilación en base a las dimensiones (ancho, alto y largo) del espacio aproximándolo a una figura geométrica regular (paralelepípedo), y con el resultado de dicho cálculo se despliega el número de tramos del conducto que sean necesarios. Posteriormente se selecciona la velocidad del ventilador que corresponda al número de tramos desplegados. Y por último se pone en funcionamiento el sistema.
En otra realización preferente, mostrada en las figuras 12, 16, 17, 13, 14 y 15; el conducto desplegable comprende una estructura articulada (16) interna y un recubrimiento de material flexible, de tipo plástico, o algún tipo de fibra, que rodea la estructura plegable adhiriéndose a ella. De esta forma cuando la estructura se pliegue o despliegue, el recubrimiento lo hará también, pudiendo pasar de un estado contraído de pequeño volumen a otro expandido con forma cilíndrica hueca compuesta de distintos tramos de diámetro de sección distinta como en la realización anterior. Se ha elegido el tipo de articulación que se muestra en la figura 15 como ejemplo para esta realización preferente, pudiendo ser variable.
En otra realización preferente, compatible con todas las anteriores como modificación, se intercalará un tramo (13) sin abertura o boca de extracción entre cada dos tramos que sí posean aberturas (6) en el conducto desplegable de extracción; con el fin de conseguir un conducto de extracción de mayor longitud total y menor número de entradas de aire. Los tramos del conducto sin abertura serán de diámetro igual al tramo que les siga aguas abajo.
En otra realización preferente, que se muestra en las figuras 1, 2, 6 y 7, cada tramo (13) del conducto desplegable de extracción (2), tendrá dos aberturas cilíndricas rectas huecas, o bocas de extracción, (14) desplegables situadas simétricamente a a grados de inclinación respecto de la vertical. El fin de las aberturas o bocas es permitir la entrada de aire contaminado en el conducto para su extracción. La suma de las superficies de sección de las dos aberturas será, como mínimo, igual al incremento de superficie de sección del tramo del conducto contiguo aguas abajo.
En otra realización preferente que se muestra en las figuras 1, 2, 4 y 5, las aberturas cilíndricas huecas, o bocas de extracción, (15) situadas en los tramos (13) del conducto desplegable de extracción (2) -ya sea una única abertura situada en la parte inferior del conducto, o dos aberturas situadas simétricamente a a grados de inclinación respecto de la vertical- tendrán forma divergente (15) acampanada respecto del punto de unión con el conducto principal para facilitar aun más la absorción del aire contaminado.
En otra realización preferente, mostrada en la figura 3 el conducto desplegable variará su diámetro de sección de forma continua decreciente entre el cuerpo y el extremo. En la parte inferior del conducto habrá una abertura lineal (17) continua en toda su longitud y de ancho suficiente, que se desplegará con forma divergente tal y como se muestra en la figura 3, formando una campana recta. Todo ello con el objetivo de extraer de forma continua aire en toda la longitud del conducto. El regulador de la velocidad del ventilador se graduará en función de la porción del conducto que se despliegue.
En otra realización preferente mostrada en la figura 18, el cuerpo impulsor (5) comprende varios ventiladores en serie (3) con el fin de proporcionar mayor potencia de empuje.
En otra realización preferente, mostrada en las figuras 19 y 20, las dos aberturas cilindricas, o bocas de extracción, (19) rectas colocadas simétricamente en cada uno de los tramos del conducto a a grados de inclinación respecto de la vertical, se prolongan hasta abarcar un mayor espacio entre ambas entradas del aire, adoptando dichas entradas una forma acampanada.
Claims (11)
1. Sistema de ventilación forzada adaptable (1) a múltiples volúmenes de extracción de aire, y tasas de renovación del aire, mediante el pliegue y despliegue por tramos de un conducto de extracción (2) y la regulación de la velocidad del ventilador extractor (3); compuesto por un solo cuerpo portable (1) formado por el acoplamiento de tres partes principales: el conducto o manguera de expulsión (4), el cuerpo impulsor (5) y el conducto desplegable de extracción (2); y caracterizado porque comprende:
• Un conducto desplegable cilíndrico hueco (2), con un número de tramos cada uno de ellos de diferente diámetro de sección. El orden de los diámetros de los tramos es creciente en la dirección del flujo de aire de extracción. Cada tramo tiene, una abertura cilíndrica (6) recta, también denominada boca de extracción, de la misma manera plegable como el conducto principal, en la parte inferior, por la que se extrae el aire. Las aberturas (6) cilíndricas huecas tendrán, como mínimo, la misma superficie de sección que el incremento de superficie de sección del tramo contiguo aguas abajo, con el fin de dimensionar correctamente el aumento del caudal que provoca la aportación adicional de aire por cada abertura o boca de extracción (6). El plegamiento de cada tramo, y del conducto en su totalidad, se realiza mediante plegamientos geométricamente estudiados que permiten que el conducto pueda reducirse a una pequeña fracción de su longitud final de despliegue sin que perjudique a la integridad estructural del conducto. El extremo del tramo de mayor diámetro de sección del conducto se conecta de manera estanca al cuerpo impulsor (5) mediante algún tipo de acoplamiento estanco.
• Un cuerpo impulsor (5) compuesto de un cilindro rígido hueco de diámetro constante y que porta en su interior un ventilador axial (3) de hélice cuyo eje de rotación coincide con el eje del cilindro, generando el flujo de aire necesario para recorrer todo el sistema. El cuerpo se encuentra situado entre el conducto de expulsión (4) y el conducto desplegable de extracción (2); por tanto, ambos extremos están acoplados a los otros elementos recién mencionados. El cuerpo (5) tendrá el mismo diámetro que el tramo del conducto desplegable de extracción al que se halle conectado, es decir el extremo del tramo de mayor sección del conducto desplegable de extracción. El motor del ventilador lleva acoplado un regulador de velocidad (7) cuya perilla de selección (8) sobresale del cuerpo cilíndrico. Asimismo, el cable de conexión con la red eléctrica doméstica también emerge del cuerpo cilíndrico con un largo varios metros para poder conectar el sistema cómodamente a cualquier enchufe eléctrico cercano.
• Un conducto de expulsión (4), con forma cilíndrica hueca denominado también "manguera de expulsión”, de diámetro de sección variable que decrece de forma continua entre el extremo conectado a el cuerpo de impulsión (5) y el extremo de salida (9). El diámetro de la sección del extremo de salida (9) del conducto de expulsión debe ser del tamaño adecuado para permitir su colocación en la fachada de forma cómoda. La manguera de expulsión (4) es flexible con una estructura interna anillada que la dota de al menos tres grados de libertad: flexión, torsión y alargamiento. Además, tiene la capacidad de contraerse y extenderse para facilitar su colocación.
• Unos agarres (10) repartidos entre el cuerpo impulsor (5), el conducto desplegable de extracción (2) y la manguera de expulsión (4) para asegurar su fijación estable y segura a la superficie de soporte elegida, que normalmente será el techo del recinto. Dichos agarres están compuestos, de unas plataformas adhesivas de sujeción (11), y unas bandas (12) que abrazan los conductos y el cuerpo, y se conectan a las plataformas (11) mediante enganches, quedando así el sistema bien sujeto a la superficie de
referencia. En el caso del cuerpo impulsor, debido a ser el elemento de mayor peso, la plataforma adhesiva (11) de sujeción puede estar reforzada con tornillería. Por último, en la fachada o lugar de expulsión del aire extraído se colocará un soporte con agarre sujeto también mediante adhesivo o tornillería que mantendrá el extremo de la manguera orientado hacia arriba permitiendo la correcta dilución ambiental del aire extraído.
2. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 caracterizado porque el conducto desplegable (2) está formado, en cada tramo plegable, por una estructura articulada (16) interna compuesta de dos aros rígidos (20) unidos por tres, cuatro, o más varillas articuladas (21). Cada varilla posee una bisagra central (22) que permite el plegamiento hacia el interior o exterior, y un muelle o resorte (23) que se adjunta, paralelo a una de las varillas, desde el centro de la bisagra hasta uno de los aros extremos. El abatimiento de una varilla sobre la otra, provoca un estiramiento del muelle que acumula una energía elástica que puede ser liberada con un pequeño empuje, desabatiéndose las varillas. Esta configuración permite que el tramo de conducto permanezca estable tanto en la posición de plegado como en la de despliegue, teniendo rigidez esta última posición. La estructura tiene un recubrimiento de material flexible laminar, que rodea la estructura plegable adhiriéndose a ella. De esta forma cuando la estructura se pliegue o despliegue, el recubrimiento lo hará también, pudiendo pasar de un estado contraído, total o parcial, de pequeño volumen a otro expandido, rígido, con forma cilíndrica hueca compuesta de distintos tramos de diámetro de sección distinta.
3. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque, en el conducto desplegable de extracción (2), se intercalará un tramo (13) sin abertura o aberturas de extracción entre cada dos tramos que sí posean aberturas; con el fin de conseguir un conducto de extracción de mayor longitud total y menor número total de entradas de aire. Los tramos del conducto sin abertura serán de diámetro igual al tramo que les siga aguas abajo.
4. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque cada tramo (13) del conducto desplegable de extracción tiene dos aberturas cilíndricas rectas huecas desplegables, o bocas de extracción, (14) situadas simétricamente a a grados de inclinación respecto de la vertical.
5. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2, ó 4 caracterizado porque las aberturas cilíndricas huecas, o bocas de extracción, tienen forma divergente (15) acampanada respecto del punto de unión con el conducto principal.
6. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el conducto desplegable de extracción (2) varía su diámetro de sección de forma continua decreciente entre el cuerpo impulsor y el extremo del conducto. En la parte inferior del conducto hay una abertura lineal (17) continua de extracción en toda su longitud y de ancho suficiente, que se despliega con forma divergente formando una campana recta de extracción de aire. El regulador de velocidad (7) está graduado en proporción al despliegue continuo del conducto de extracción. La parte inferior puede poseer, en lugar de una sola campana recta de extracción, aberturas o bocas rectas cilíndricas (6).
7. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el cuerpo impulsor (5) comprende varios ventiladores en serie (18).
8. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado por la inclusión de un filtro depurador del aire y/o un ventilador adicional en el conducto de expulsión (4).
9. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 4 caracterizado porque las dos aberturas cilíndricas rectas, o bocas de extracción (19), colocadas simétricamente en cada uno de los tramos del conducto a a grados de inclinación respecto de la vertical, se prolongan hasta abarcar un mayor espacio entre ambas entradas del aire, adoptando dichas entradas una forma acampanada (19).
10. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el motor del ventilador (3) lleva un dispositivo de inversión del sentido de giro del ventilador, y puede, por tanto, invertir el sentido de circulación del flujo de aire en su interior, pasando la función extractora del sistema a ser alimentadora de aire fresco en el interior del espacio cerrado a ventilar.
11. Sistema de ventilación forzada (1) según la reivindicación 1 ó 2, y 4, 5 ó 9 caracterizado porque las aberturas de extracción (6) son piezas independientes del cuerpo, que se acoplan al conducto de extracción una vez que éste ha sido desplegado.
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