ES2201253T3 - Dispositivo y procedimiento de regulacion de la presion interna de un espacio cerrado ventilado. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento de regulacion de la presion interna de un espacio cerrado ventilado.Info
- Publication number
- ES2201253T3 ES2201253T3 ES97401590T ES97401590T ES2201253T3 ES 2201253 T3 ES2201253 T3 ES 2201253T3 ES 97401590 T ES97401590 T ES 97401590T ES 97401590 T ES97401590 T ES 97401590T ES 2201253 T3 ES2201253 T3 ES 2201253T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- pressure
- regulation
- circuits
- volume
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
- B61D27/0009—Means for controlling or equalizing air pressure shocks in trains, e.g. when passing or crossing in tunnels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Ventilation (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO Y A UN PROCEDIMIENTO DE REGULACION DE LA PRESION INTERNA PI DE UN VOLUMEN (1) CERRADO VENTILADO SOMETIDO A VARIACIONES DE LA PRESION EXTERIOR PE, CARACTERIZANDOSE EL DISPOSITIVO POR AL MENOS DOS CIRCUITOS DE COMPENSACION (5,6) QUE PERMITEN AJUSTAR EN TIEMPO REAL LOS CAUDALES DE ALIMENTACION Q1 Y DE EXTRACCION Q2 DE AIRE DE MANERA QUE LA DIFERENCIA ENTRE ESTOS DOS CAUDALES COMPENSE ALGEBRAICAMENTE EL CAUDAL DE FUGA Qf Y MANTENGA LA PRESION INTERNA PI EN EL VOLUMEN (1) A UN VALOR CONSTANTE.
Description
Dispositivo y procedimiento de regulación de la
presión interna de un espacio cerrado ventilado.
La presente invención se refiere, en general, a
los dispositivos de regulación de la presión de volúmenes, en
movimiento o no, que tienen una estanqueidad relativa y que
necesitan una renovación del aire y, de modo más particular, a un
dispositivo y a un procedimiento de regulación de la presión interna
de un espacio cerrado ventilado sometido a variaciones de la presión
exterior.
Hay que señalar que el término regulación
significa mantenimiento de la magnitud física que hay que regular en
un valor constante predeterminado.
El dispositivo de la presente invención es
susceptible de aplicarse a dos categorías diferentes de
material.
Una primera categoría se refiere a la regulación
de la presión interna en cualquier vehículo ventilado en movimiento
sometido a variaciones de la presión exterior, consecutiva, por
ejemplo, a modificaciones rápidas de su campo aerodinámico o a
variaciones de altitud.
A título de ejemplo, pueden citarse los trenes de
gran velocidad. El documento EP-A-0
700 818 describe un sistema de protección contra la sobrepresión en
un tren.
En esta primera categoría de material, las
variaciones de presión, sin regulación, provocarían una molestia
fisiológica para el usuario.
Una segunda categoría se refiere, de modo
general, a cualquier volumen ventilado en comunicación con una
presión exterior variable.
En el caso de un vehículo o de un volumen en el
cual la renovación del aire interno se efectúa por climatización o
ventilación a partir del aire exterior, la presión interna es
próxima a la presión externa.
Las variaciones de presión externa repercuten
casi instantáneamente en el interior del volumen en razón de las
dimensiones de las secciones de los circuitos de ventilación. Por
tanto, la constante de tiempo de las transmisiones de las
variaciones de presión en el interior de los vehículos climatizados
o ventilados es con frecuencia pequeña, en razón de las
características de los circuitos de ventilación.
A título de ejemplo, se sabe que, cuando un
vehículo en movimiento en la atmósfera pasa por la proximidad de un
obstáculo (entrada de un túnel, puente, objetos diversos en la
proximidad de la vía de circulación, ...) o durante el cruce con
otro vehículo, se produce una deformación del campo de las
velocidades aerodinámicas que se mueve con el vehículo.
De un fenómeno de este tipo resultan variaciones
rápidas de presión sobre las paredes externas del vehículo.
Este efecto es tanto más pronunciado cuanto más
elevada es la velocidad del vehículo, siendo las presiones
aproximadamente proporcionales al cuadrado de la velocidad.
En particular, durante la entrada de los trenes
de gran velocidad en los túneles o en las zanjas, se producen
variaciones rápidas de presión en la pared externa de los coches.
Estas variaciones bruscas se propagan en el espacio confinado
constituido por el túnel o la zanja, y se conocen con el término de
"ondas de presión".
Por otra parte, estas ondas de presión, que se
propagan en el espacio confinado exterior, se reflejan en sus
extremos, creando, así, ondas de presión de retorno tan importantes
como las ondas directas.
Estas variaciones repercuten rápidamente en el
interior de los vehículos, principalmente por los circuitos de
ventilación o de climatización, causando una molestia importante a
los viajeros.
Así, es habitual sufrir variaciones de presión
que pueden llegar a 2.000 Pascales en menos de un segundo.
La invención es susceptible de aplicarse,
igualmente, a cualquier volumen ventilado por intermedio de un
circuito de alimentación y de un circuito de extracción de aire en
contacto con la presión exterior, tenga o no fugas este volumen.
A título de ejemplo de comunicación del volumen
con el exterior distinto a los circuitos anteriormente definidos,
pueden citarse las aberturas, las juntas permeables, las puertas o
ventanas no perfectamente estancas, las comunicaciones con el
exterior de los
\hbox{W-C, etc. }
Las variaciones de la presión exterior se
transmiten en el volumen, generalmente, de modo muy rápido, casi
instantáneo, por las fugas, pero, sobre todo, por los circuitos de
ventilación que con frecuencia son muy permeables a estas
variaciones.
Estas variaciones de la presión están,
generalmente, poco atenuadas y pueden ser origen de una molestia
fisiológica, como es el caso de los trenes de gran velocidad.
Las instalaciones correspondientes, volúmenes
fijos o vehículos, son tales que, durante las variaciones de la
presión externa, no es previsible cerrar durante duraciones
importantes los circuitos de ventilación, debiendo asegurarse un
nivel mínimo de renovación de aire.
Asimismo, por razones tecnológicas, no es posible
asegurar una perfecta estanqueidad entre el interior y el exterior
del volumen.
Un objeto de la invención es, también, un
dispositivo de regulación de la presión interior alrededor de un
nivel de referencia que permita que se respeten un cierto número de
criterios de confortabilidad para el usuario.
En la práctica, una variación rápida de la
presión crea una molestia auditiva importante, incluso peligrosa,
asociada a la tasa de variación temporal de la presión y al desvío
entre la presión instantánea y la presión de referencia.
A fin de asegurar la confortabilidad del usuario,
estas dos magnitudes: tasa de variación temporal de la presión
interior instantánea y desvío entre la presión interior instantánea
y la presión de referencia, deben permanecer por debajo de valores
definidos.
Por razones de higiene, la tasa de renovación del
aire debe ser óptima y siempre tan parecida como sea posible a la
tasa de renovación de aire nominal.
Un objeto de la invención es, también, un
dispositivo de regulación de la presión interna de un volumen
cerrado ventilado sometido a variaciones de la presión exterior, que
permita mantener la presión del volumen alrededor de una presión de
referencia, de tal modo que el valor absoluto del desvío entre la
presión interior y la presión de referencia, y la tasa de variación
temporal de la presión interior, se mantengan inferiores a umbrales
fijados por las condiciones de confortabilidad.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de
regulación de la presión interna Pi de un volumen cerrado ventilado
sometido a variaciones de la presión exterior Pe, se caracteriza por
las características de la reivindicación 1.
El dispositivo de regulación de acuerdo con la
invención es tal que dos circuitos de compensación substituyen a
los circuitos de ventilación de alimentación y de extracción
clásicos, o tal que un circuito de compensación está asociado en
paralelo con cada uno de los circuitos de ventilación de
alimentación y de extracción clásicos.
En este último caso, la puesta en acción de los
circuitos de compensación y el cierre de los circuitos de
alimentación clásicos son concomitantes.
El dispositivo de regulación de la invención
satisface, igualmente, las características siguientes:
- los citados circuitos de compensación
comprenden un ventilador de características específicas y un órgano
de control del caudal instantáneo,
- el dispositivo de regulación comprende un
sistema de regulación que utiliza la señal procedente de un
captador de presión y destinado a elaborar la señal de mando
aplicada a órganos de mando que gobiernan los citados órganos de
control de los caudales instantáneos en tiempo real,
- el dispositivo de regulación comprende un
captador dinámico de presión estática situado en el citado
volumen.
De acuerdo con la invención, el procedimiento de
regulación de la presión interna Pi de un volumen cerrado ventilado
sometido a variaciones de la presión exterior Pe, está definido por
las características de la reivindicación 5.
Entre otras:
- cuando la presión Pi en un volumen se hace
inferior a una presión de referencia Pref, un captador de presión
interior facilita una información a un sistema de regulación que va
a actuar rápidamente y de modo medido sobre el cierre de un circuito
de extracción de aire a fin de hacer disminuir el caudal
correspondiente q2, mientras que el circuito de alimentación
permanece abierto, de modo que la diferencia entre los caudales de
alimentación q1 y de extracción q2 de aire compensa algebraicamente
el caudal de fuga qf y mantiene la presión Pi en un nivel constante
y próximo a la presión de referencia Pref o de consigna Pc,
- en el caso en que la presión Pi en el volumen
se hace superior a la presión de referencia Pref, el sistema de
regulación manda el cierre parcial y medido de un circuito de
alimentación de aire mientras que el citado circuito de extracción
permanece abierto;
- cuando la presión interior Pi instantánea es
igual a la presión de referencia Pref, los dos circuitos de
alimentación y de extracción permanecen abiertos.
El procedimiento de regulación de la invención
satisface, igualmente, al menos, una de las características
siguientes:
- la regulación de la presión Pi en el interior
del volumen alrededor de un valor constante necesita en cada
instante que el caudal total de aire que entra en el volumen y el
caudal total de aire que sale de este volumen, incluidas las fugas,
sean iguales o parecidos y que, cuando una diferencia de presión
entre el interior Pi y el exterior Pe provoca un aumento de caudal
en uno de los circuitos de compensación y una disminución en el
otro, la igualdad de los caudales entrante y saliente, incluidas las
fugas, se obtiene reduciendo el caudal en el circuito cuyo caudal
aumenta bajo el efecto de la diferencia de presión, por cierre
controlado de éste, hasta que la suma de este caudal y el de las
fugas iguale al caudal en el otro circuito, cuyo circuito se
mantiene totalmente abierto, tendiendo su caudal a disminuir bajo
el efecto de la diferencia de presión, correspondiendo el caudal en
este circuito al caudal de renovación de aire del volumen,
- cuando la amplitud de las variaciones de la
presión exterior sobrepasa el valor máximo normal de utilización,
los dos circuitos de compensación están, entonces, completamente
cerrados de modo que limitan al máximo las variaciones de la presión
interior,
- el valor máximo normal de utilización
corresponde a la presión máxima que pueden generar los
ventiladores.
De acuerdo con la invención, el procedimiento de
regulación es tal que, cuando los circuitos de compensación no
están en acción, los órganos de control de los caudales obturan
totalmente los citados circuitos, mientras que las válvulas están
abiertas, y la renovación de aire del volumen está asegurada por los
circuitos de alimentación y de extracción de aire clásicos, y
cuando los circuitos de compensación están en acción, los circuitos
de ventilación clásicos están obturados por válvulas de dos
posiciones.
El procedimiento de regulación es tal que la
presión interior Pi en un instante dado es memorizada por medio de
un sistema que permite memorizar, tomándose, entonces, la citada
presión memorizada como presión interior de referencia Pref, siendo
la orden de memorización de origen exterior o generada por el
sistema de regulación.
El sistema de regulación controla la evolución de
la presión interior Pi hacia la presión de referencia Pref
respetando una tasa de variación fijada por las condiciones de
confortabilidad, en el caso en que aparezca un desvío entre las dos
presiones Pi y Pref.
El procedimiento de regulación es tal que la
variación de los caudales en los circuitos de compensación puede
obtenerse por bombas volumétricas cuya velocidad de rotación es
ajustada en cualquier instante por un sistema de regulación.
Una ventaja del dispositivo de regulación de la
invención es que éste asegura la renovación de aire del volumen con
una tasa que puede ser próxima o igual a la tasa nominal.
Otros objetos, características y ventajas de la
invención aparecerán con la lectura de la descripción del modo de
realización preferido del dispositivo de regulación y de sus
variantes, descripción hecha en relación con los dibujos, en los
cuales:
- la figura 1 representa el esquema de principio
del dispositivo de regulación de acuerdo con la invención,
- las figuras 2 y 3 ilustran el funcionamiento,
respectivamente, en modo permanente o temporal, de los circuitos de
compensación del dispositivo de regulación de acuerdo con la
invención.
La presente invención consiste, por tanto, en
mantener la presión Pi en el volumen 1 en un nivel tan próximo como
sea posible al valor de referencia memorizado, cualquiera que sea la
presión exterior Pe, habida cuenta de las fugas 2 y asegurando al
mismo tiempo una renovación del aire en el volumen 1.
El dispositivo de regulación de la invención es
autónomo en el sentido de que éste no recibe informaciones
preventivas en cuanto a una eventual variación instantánea la
presión exterior, del mismo modo que actúa independientemente del
modo en que evoluciona el fenómeno físico de variación de la presión
exterior. Su funcionamiento depende solamente de informaciones
instantáneas relativas a la presión interior, completadas,
eventualmente, por informaciones sobre la presión exterior o,
también, sobre cualquier fenómeno físico relacionado con estas
presiones, por ejemplo, los caudales instantáneos q1, q2.
El principio general del dispositivo de
regulación de la invención consiste en ajustar en tiempo real los
caudales de alimentación q1 y de extracción q2 de aire de modo que
la diferencia entre los dos compense algebraicamente el caudal de
fuga qf y mantenga, así, la presión Pi en el volumen 1 en un nivel
constante.
La solución de la invención permite, como se verá
en lo que sigue y en ciertas condiciones, la renovación del aire
con una tasa satisfactoria.
De acuerdo con un primer modo de realización de
la invención, los circuitos de ventilación clásica, circuitos de
alimentación 3 y de extracción 4 representados en las figuras 2 y
3, son reemplazados por dos circuitos de compensación 5, 6, tal
como está representado en la figura 1.
Los circuitos de ventilación clásica se componen,
por ejemplo, de válvulas de dos posiciones 7 y de un ventilador de
alimentación 8 y de un ventilador de extracción 9,
respectivamente.
Los circuitos de compensación 5, 6 permiten
asegurar un caudal de renovación del aire.
Estos circuitos de compensación 5, 6 están
equipados, especialmente, con ventiladores de características
específicas 10 y con un órgano de control 11 de los caudales
instantáneos, por ejemplo, por modificación instantánea de la
geometría del circuito, por medio de válvulas.
El dispositivo de control propiamente dicho está
constituido, al menos, por cuatro elementos, que son:
- un sistema de memorización 16 del valor de la
presión interior elegida como presión de referencia,
- un sistema de medición de presión 13 que
permite la medición de la presión interior y la detección de las
variaciones de presión,
- un sistema de regulación 12 que utiliza la
señal procedente de un captador de presión 13 y destinado a
elaborar la señal de mando facilitada a órganos de mando 14, 15 que
gobiernan los citados órganos de control 11 de los caudales
instantáneos en tiempo real,
- los dos órganos de mando 14, 15, por ejemplo
accionadores, son regulados en posición y gobernados por la señal
de mando facilitada por el sistema de regulación 12.
El dispositivo comprende, por tanto, un captador
dinámico 13 de presión estática situado en el volumen 1 de manera
que facilita una señal instantánea al sistema de regulación 12.
Habida cuenta de la evolución de la presión
interior con respecto a la presión de referencia Pref, el sistema
de regulación 12 elabora el mando que se aplica a los órganos de
mando 14, 15, que permite la regulación de los caudales en los
circuitos 5, 6.
La medición de la presión Pi en el volumen es
indispensable y para aumentar la rapidez de la compensación, puede
añadirse, igualmente, un captador exterior que permitirá a los
órganos de mando 14, 15 anticipar su acción frente a las
perturbaciones debidas a las variaciones de la presión exterior
Pe.
Cuando la presión Pi en el volumen 1 se hace
inferior a la presión de referencia Pref, el captador 13 de presión
interior facilita una información al sistema de regulación 12, a la
que, eventualmente, puede añadirse otra información, que va a
actuar rápidamente y de modo medido sobre el cierre del circuito de
extracción 6 de aire a fin de hacer disminuir el caudal
correspondiente q2.
La diferencia entre los caudales de alimentación
q1 y de extracción q2 de aire va, así, a compensar algebraicamente
el caudal de fuga qf y a mantener de este modo la presión Pi en un
nivel constante y próximo a la presión de referencia Pref o de
consigna Pc.
En el caso en que la presión Pi en el volumen 1
se hace superior a la presión de referencia Pref, el sistema de
regulación 12 manda el cierre parcial y medido del circuito de
alimentación 5 de aire mientras que el circuito de extracción 6
permanece abierto.
Cuando la presión interior Pi instantánea es
igual a la presión de referencia Pref, los dos circuitos de
alimentación 5 y de extracción 6 permanecen abiertos.
La regulación de la presión Pi en el interior del
volumen 1 alrededor de un valor constante necesita que en cada
instante el caudal total de aire que entra en el volumen y el caudal
total de aire que sale de este volumen, incluidas las fugas, sean
iguales o parecidos.
Una diferencia de presión entre el interior Pi y
el exterior Pe provoca un aumento de caudal en uno de los circuitos
de compensación 5, 6 y una disminución en el otro 6, 5, así como un
caudal de fuga qf.
La igualdad de los caudales entrante y saliente,
incluidas las fugas, se obtiene reduciendo el caudal en el circuito
cuyo caudal aumenta bajo el efecto de la diferencia de presión, por
cierre controlado de éste, hasta que la suma de este caudal y el de
las fugas iguale el caudal en el otro circuito.
Este último circuito se mantiene totalmente
abierto y su caudal tiende a disminuir bajo el efecto de la
diferencia de presión, siendo el valor de la variación de caudal
función de la característica caudal-presión del
ventilador de características específicas 10.
El caudal en el circuito mantenido totalmente
abierto corresponde al caudal de renovación de aire del
volumen.
En la medida en que, por una parte, la
característica caudal-presión de los ventiladores
utilizados sea tal que el caudal que estos generan dependa poco de
las condiciones de presión aguas arriba y aguas abajo y, por otra,
que la importancia de las fugas del volumen y de las variaciones de
presión exterior se mantengan por debajo de los valores admisibles
por los ventiladores, el caudal en el circuito mantenido totalmente
abierto disminuye poco.
Por otra parte, la reducción del caudal en el
circuito controlado es pequeña.
Así, la renovación del aire en el volumen se
mantiene siempre próxima a su tasa nominal.
Inversamente, si las características de los
ventiladores son tales que, en el circuito mantenido abierto, el
caudal de aire disminuye de modo importante, en particular, durante
las variaciones máximas de la presión exterior, el caudal de
renovación de aire disminuirá otro tanto.
Si, excepcionalmente, la amplitud de las
variaciones de la presión exterior llega al valor máximo normal de
utilización, es decir, la presión máxima que pueden generar los
ventiladores, o lo sobrepasa, los dos circuitos de compensación
están, entonces, completamente cerrados a fin de limitar al máximo
las variaciones de la presión interior.
Cada circuito de compensación comprende un
ventilador cuyo punto de funcionamiento (caudal nominal) está fijado
por la pérdida de carga del caudal asociado.
Cada uno de estos circuitos está provisto de un
órgano de regulación de caudal (válvula, mariposa,...) que es
accionado por un accionador (gato neumático, motor eléctrico,...)
cuya posición está regulada. Uno de estos circuitos está destinado
a la alimentación de aire mientras que el otro está destinado a su
extracción.
El dispositivo de regulación de la presión en el
volumen, que puede ser numérico o analógico, establece una señal de
mando para estos accionadores sobre la base de la señal o de las
señales de presión facilitadas por el captador de presión situado
en el volumen y por los eventuales captadores adicionales.
Por otra parte, la invención incluye un sistema
mecánico o eléctrico que permite memorizar la presión de
referencia.
Este sistema consiste, por ejemplo, en un volumen
estanco en contacto permanente con la referencia del captador de
presión relativa interior.
Este volumen es puesto en contacto puntualmente
con la presión exterior por intermedio de una electroválvula para
memorizar la presión, por ejemplo, en la entrada de los túneles.
El dispositivo de regulación puede ser instalado
paralelamente a los circuitos de ventilación clásica, o asegurar él
mismo la función de estos circuitos de ventilación clásica.
Son posibles varias variantes de la invención, la
descripción que sigue se refiere a estas variantes.
En lo que concierne a la implantación de los
captadores:
La versión de base del dispositivo comprende un
solo captador de presión situado en el volumen, cuya presencia es
indispensable puesto que éste mide la magnitud que hay que
regular.
Sin embargo, es posible añadir captadores
suplementarios tales como un captador que mida la presión
exterior.
Esta medida facilita una señal que, utilizada por
el sistema de regulación, puede permitir aumentar el rendimiento
del dispositivo anticipándose a la acción de los órganos de
regulación de caudal. Obsérvese, igualmente, que la señal utilizada
por el sistema de regulación puede obtenerse a partir de la medición
instantánea de cualquier magnitud física ligada a las variaciones de
presión exterior (caudal instantáneo o velocidad instantánea del
aire en los circuitos ...).
En lo que concierne al funcionamiento de los
circuitos de compensación:
Los circuitos de compensación pueden ser de
funcionamiento permanente o temporal.
Si las variaciones de presión exteriores aparecen
de modo ocasional, será preferible conmutar los circuitos de
compensación temporalmente a los circuitos existentes, como muestran
las figuras 2 y 3.
Una ventaja de esta variación es un ahorro de
energía, al alimentar los circuitos de compensación únicamente
durante los períodos en que pueden aparecer las variaciones de
presión.
Dos válvulas de dos posiciones permiten efectuar
la conmutación.
En lo que concierne a los órganos de regulación
de caudal:
La regulación de los caudales en los circuitos de
compensación necesita de antemano dos válvulas distintas.
Sin embargo, en la medida en que el control debe
efectuarse alternativamente en uno u otro de los circuitos (al
menos, uno de los dos circuitos está abierto), es posible utilizar
una sola válvula de dos vías.
Una válvula de dos vías de este tipo se realiza,
por ejemplo, a partir de un cilindro provisto de luces desplazadas
en rotación dentro de una envuelta, o con dos planos provistos de
luces en traslación uno respecto de otro (sistema de guillotina), o
también con la ayuda de una pieza de sección variable en traslación
a través de uno o varios orificios de sección constante.
Si, por razones tecnológicas, parece difícil
reunir los dos circuitos en proximidad o realizar una válvula de
este tipo, siempre es posible aplicar la consigna alternativamente a
uno u otro de los accionadores o que estos obedezcan a señales de
signos opuestos.
Por otra parte, para asegurar la estabilidad del
sistema de regulación de la presión, es beneficioso utilizar
válvulas tales que la evolución de la pérdida de carga que éstas
ocasionan en función de su posición sea lo más lineal posible,
siendo con frecuencia las evoluciones relativas a las válvulas
clásicas, de tipo exponencial y conduciendo a solicitaciones
importantes de los accionadores que las gobiernan y a una
disminución del rendimiento del sistema.
En lo que concierne a los motoventiladores:
A fin de limitar el volumen ocupado por los
ventiladores, una variante consiste en accionar los dos
ventiladores con un solo motor, fijándoles en cada extremo del
árbol del motor.
En lo que concierne a la regulación de la tasa de
variación temporal de presión:
Si la presión exterior cambia entre el momento en
que se inicia la regulación y el momento en que ésta tiene que
terminar (por ejemplo, debido a una desnivelación sufrida por un
vehículo en un túnel), es posible gestionar la parada del sistema
efectuando un deslizamiento de la presión de consigna de modo que
controle la tasa de variación temporal de la presión en el
volumen.
En lo que concierne a la variación del caudal en
los circuitos:
Otro medio de obtener la variación de los
caudales de aire de alimentación o de extracción consiste en actuar
sobre la velocidad de rotación de los motoventiladores modificando
la alimentación eléctrica de los motores, por ejemplo, por una
alimentación de corriente alterna de tensión y frecuencia
variables.
En lo que concierne a la producción de los
caudales de aire:
Los caudales de aire pueden asegurarse por bombas
o compresores volumétricos. La modulación del caudal con este tipo
de aparato sólo es posible, en la práctica, actuando sobre la
velocidad de rotación.
En lo que concierne al mando de la puesta en
servicio o de parada:
La puesta en acción, o la parada, del sistema de
control de presión interior es mandada, en el caso más simple, por
una señal exterior.
En variante, el sistema puede ser autónomo, es
decir, que la memorización de la presión de referencia y la puesta
en acción del sistema son mandadas por la detección de una variación
de la presión interior o exterior, y elaboradas a partir del
tratamiento de la señal del captador o de los captadores de
presión.
La parada del sistema puede ser mandada por la
detección de la ausencia de variaciones de la presión exterior e
interior o, también, por cualquier otro criterio fiable.
El dispositivo de regulación de la presión de la
invención puede comprender un sistema de memorización de la presión
interior en un instante dado, presión tomada, entonces, como
presión de referencia.
El dispositivo de regulación de la presión de la
invención puede permitir, igualmente, que la presión interior se
vuelva a equilibrar con la presión exterior en el caso de un cambio
de altitud, respetando una tasa de variación temporal fijada por
las condiciones de confortabilidad.
El dispositivo de regulación de la presión
interna Pi de un volumen cerrado ventilado sometido a variaciones de
la presión exterior Pe de la invención, está particularmente
adaptado al material ferroviario que atraviesa los túneles o que
pasa por la proximidad de obstáculos.
La puesta en servicio y la parada del dispositivo
de regulación de la invención pueden ser mandadas por instalaciones
fijas que facilitan las informaciones de entrada y de salida de los
túneles.
La regulación de la presión interior de los
coches se efectúa, durante toda la duración de los túneles, con
respecto a la presión de consigna memorizada a la entrada de los
túneles.
Esta solución tiene la ventaja de necesitar
únicamente un solo captador de presión situado en el volumen del
coche.
Si, debido a una desnivelación, la presión
exterior es diferente de la presión interior, es posible gestionar
la parada del sistema realizando un deslizamiento de la consigna de
modo controlado a fin de limitar la tasa de variación temporal de
la presión dentro del coche.
En complemento de lo que precede, el
procedimiento de regulación de acuerdo con la invención es tal que,
cuando los circuitos de compensación (5, 6) no están en acción, los
órganos de control de los caudales (11) obturan totalmente los
circuitos, mientras que las válvulas (7) están abiertas, y la
renovación de aire del volumen (1) está asegurada por los circuitos
de alimentación (3) y de extracción (4) de aire clásicos, y cuando
lo circuitos de compensación (5, 6) están en acción, los circuitos
de ventilación (3, 4) clásicos son obturados por válvulas de dos
posiciones (7).
Preferentemente, la presión interior Pi en un
instante dado es memorizada por medio de un sistema que permite
memorizar, tomándose, entonces, la presión memorizada como presión
interior de referencia Pref, siendo la orden de memorización de
origen exterior, o gestionada por el sistema de regulación (12).
El sistema de regulación (12) controla la
evolución de la presión interior Pi hacia la presión de referencia
Pref respetando una tasa de variación fijada por las condiciones de
confortabilidad, en el caso en que aparezca un desvío entre las dos
presiones Pi y Pref.
El procedimiento de regulación de acuerdo con la
invención es tal que la variación de los caudales en los circuitos
de compensación puede obtenerse por bombas volumétricas cuya
velocidad de rotación es ajustada en cualquier instante por un
sistema de regulación (12).
Siendo el caudal de las bombas volumétricas
prácticamente insensible a la diferencia de presión entre el
interior Pi y el exterior Pe, la diferencia de los caudales entre
la bomba de alimentación y la bomba de extracción de aire tiene que
compensar algebraicamente el caudal de las fugas qf.
Claims (10)
1. Dispositivo de regulación de la presión
interna Pi de un volumen (1) cerrado ventilado sometido a
variaciones de la presión exterior Pe y susceptible de comprender
fugas que provocan un caudal de fuga qf que asegura un intercambio
de aire suplementario entre el volumen (1) y el exterior,
caracterizado porque comprende:
- un captador (13) de medición de la presión
interna Pi, estando equipado el citado volumen (1) con este captador
(13);
- un sistema de regulación (12);
- un sistema de memorización (16) que memoriza el
valor de la presión interna Pi en un instante dado por una orden de
memorización que es de origen exterior, o generada por el sistema
de regulación (12), eligiéndose esta presión memorizada en este
instante dado como presión de referencia Pref;
- al menos dos circuitos de compensación (5, 6)
que comprenden, cada uno, un ventilador y un órgano de control (11)
del caudal instantáneo dispuestos en serie, permitiendo los dos
circuitos de compensación (5, 6), respectivamente, ajustar en
tiempo real un caudal de alimentación de aire q1 y un caudal de
extracción de aire q2 en el citado volumen (1) cerrado;
- el sistema de regulación (12) que utiliza la
señal procedente del captador de presión (13) para elaborar la
señal de mando facilitada a órganos de mando (14, 15) que gobiernan
los citados órganos de control (11) de los caudales instantáneos en
tiempo real de modo que la diferencia entre el caudal de
alimentación q1 y el caudal de extracción q2 compensa
algebraicamente el caudal de fuga qf y mantiene la presión interna
Pi en el volumen (1) en un nivel constante próximo a la presión de
referencia Pref.
2. Dispositivo de regulación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los dos circuitos de
compensación (5, 6) reemplazan a los circuitos de alimentación (3) y
de extracción (4) clásicos.
3. Dispositivo de regulación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque un circuito de
compensación (5, 6) está asociado en paralelo con cada uno de los
circuitos de ventilación (3) y de extracción (4) clásicos.
4. Dispositivo de regulación de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque la puesta en acción
de los circuitos de compensación y el cierre de los circuitos de
alimentación son concomitantes.
5. Procedimiento de regulación de la presión
interna Pi de un volumen (1) cerrado ventilado sometido a
variaciones de la presión exterior Pe, caracterizado porque
comprende los pasos siguientes:
- memorización, en un instante dado, de la
presión interior Pi por medio de un sistema de memorización (16),
tomándose, entonces, la citada presión memorizada en este instante
dado como presión interior de referencia Pref, siendo la orden de
memorización de origen exterior, o generada por un sistema de
regulación (12);
- cuando la presión Pi en el volumen (1) se hace
inferior a la presión de referencia Pref, un captador de presión
(13) interior facilita una información a un sistema de regulación
(12) que va a actuar rápidamente y de modo medido sobre el cierre de
un circuito de extracción (6) de aire a fin de hacer disminuir el
caudal correspondiente q2, mientras que el circuito de alimentación
(5) permanece abierto, de modo que la diferencia entre los caudales
de alimentación q1 y de extracción q2 de aire compensa
algebraicamente el caudal de fuga qf y mantiene la presión Pi en un
nivel constante y próximo a la presión de referencia Pref,
- en el caso en que la presión Pi en el volumen
(1) se hace superior a la presión de referencia Pref, el sistema de
regulación (12) manda el cierre parcial y medido de un circuito de
alimentación (5) de aire, mientras que el citado circuito de
extracción (6) permanece abierto,
- cuando la presión interior Pi instantánea es
igual a la presión de referencia Pref, los dos circuitos de
alimentación (5) y de extracción (6) permanecen abiertos.
6. Procedimiento de regulación de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque las órdenes de
memorización de la presión interior Pi como presión interior de
referencia Pref son dadas por una señal exterior facilitada por
instalaciones fijas.
7. Procedimiento de regulación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado
porque cuando la amplitud de las variaciones de la presión exterior
sobrepasa el valor máximo normal de utilización, los dos circuitos
de compensación son cerrados, entonces, completamente a fin de
limitar al máximo las variaciones de la presión interior.
8. Procedimiento de regulación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado
porque cuando los circuitos de compensación (5, 6) no están en
acción, los órganos de control de los caudales (11) obturan
totalmente los citados circuitos, mientras que las válvulas (7)
están abiertas, y la renovación de aire del volumen (1) está
asegurada por los circuitos de alimentación (3) y de extracción (4)
de aire clásicos, y cuando los circuitos de compensación (5, 6)
están en acción, los circuitos de ventilación (3, 4) clásicos son
obturados por válvulas de dos posiciones (7).
9. Procedimiento de regulación de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque el sistema de
regulación (12) controla la evolución de la presión interior Pi
hacia la presión de referencia Pref respetando una tasa de variación
fijada por las condiciones de confortabilidad, en el caso en que
aparezca un desvío entre las dos presiones Pi y Pref.
10. Procedimiento de regulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque la
variación de los caudales en los circuitos de compensación puede
obtenerse por bombas volumétricas cuya velocidad de rotación es
ajustada en cualquier instante por un sistema de regulación
(12).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9609210A FR2751733B1 (fr) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Dispositif et procede de regulation de la pression interne d'un espace clos ventile soumis a des variations de pression exterieure |
| FR9609210 | 1996-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2201253T3 true ES2201253T3 (es) | 2004-03-16 |
Family
ID=9494343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES97401590T Expired - Lifetime ES2201253T3 (es) | 1996-07-23 | 1997-07-03 | Dispositivo y procedimiento de regulacion de la presion interna de un espacio cerrado ventilado. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5984773A (es) |
| EP (1) | EP0821204B1 (es) |
| JP (1) | JP4172602B2 (es) |
| KR (1) | KR100552869B1 (es) |
| CA (1) | CA2210369C (es) |
| DE (1) | DE69722521T2 (es) |
| ES (1) | ES2201253T3 (es) |
| FR (1) | FR2751733B1 (es) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820456A (en) * | 1996-10-24 | 1998-10-13 | Sandy J. Pangle | Paint spray booth |
| NO309114B1 (no) * | 1997-05-30 | 2000-12-11 | Helge Kalsnes | FremgangsmÕte og et apparat for utnyttelse av energi fra en forbrenningsovn |
| ATE304952T1 (de) * | 1999-11-17 | 2005-10-15 | Domnick Hunter Ltd | Luftbehandlungsystem |
| DE20001193U1 (de) | 2000-01-24 | 2000-03-30 | Siegenia-Frank Kg, 57074 Siegen | Lüftungseinrichtung |
| DE10014497C1 (de) * | 2000-03-23 | 2001-08-09 | Daimler Chrysler Ag | System zur Steigerung der Kondition |
| DE10153682A1 (de) * | 2001-10-31 | 2003-05-28 | Rexxon Gmbh | Verfahren zum Bestimmen der Druckdichtheit eines Hochgeschwindigkeit-Schienenfahrzeugs |
| CN101818334B (zh) * | 2002-01-17 | 2012-12-12 | 松德沃技术公司 | Ald装置和方法 |
| DE10239996A1 (de) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Db Reise & Touristik Ag | Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Fahrzeugen |
| ATE378558T1 (de) * | 2004-08-18 | 2007-11-15 | Zehnder Verkauf Verwaltung | Verfahren und einrichtung zum ermitteln einer dichtheit eines raums |
| US20170232978A1 (en) * | 2007-04-18 | 2017-08-17 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Method and device for preventing fast changes of the internal pressure in an enclosed space |
| DE102007019014A1 (de) * | 2007-04-18 | 2008-10-23 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung schneller Änderungen des Innendrucks in einem geschlossenen Raum |
| US20090088065A1 (en) * | 2007-09-30 | 2009-04-02 | Ford Global Technologies, Llc | Air extractor to prevent wind throb in automobiles |
| DE102008057787B3 (de) * | 2008-11-17 | 2010-03-04 | Albert Bauer | Regelvorrichtung für raumlufttechnische Anlagen |
| JP2012071680A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Hitachi Ltd | 給気装置と排気装置と排気送風機とを備える鉄道車両、および、鉄道車両に備えられる給気装置と排気装置と排気送風機の制御方法 |
| US8633424B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-01-21 | Cnh America Llc | Disengaging pressurizer blower in max heat setting to improve cabin heating |
| DE102011081070A1 (de) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur aktiven Druckregelung in Schienenfahrzeugen |
| DE102013100330A1 (de) * | 2013-01-14 | 2014-07-17 | Robert Bosch Gmbh | Mehrkanal-Klimaanlage |
| US20140273784A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Ford Global Technologies, Llc | Air extractor to reduce closing effort |
| US9616731B2 (en) * | 2013-06-19 | 2017-04-11 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle air extraction system and method |
| DE102014213999A1 (de) | 2013-07-25 | 2015-01-29 | Ford Global Technologies, Llc | Luftabziehvorrichtung zum Mindern von Luftdruckänderungen in Kraftfahrzeugen |
| CN103625491B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-05-25 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 具有主动压力保护功能的顶置式空调机组 |
| US9969497B2 (en) * | 2014-09-30 | 2018-05-15 | The Boeing Company | Noise and drag reducing cabin pressure outflow valve |
| GB2532046B (en) * | 2014-11-06 | 2017-04-19 | Spraybooth Tech Ltd | Air input and output in a spray booth |
| US10684188B2 (en) | 2015-11-18 | 2020-06-16 | Carrier Corporation | System and method for determining duct leakage in a HVAC system |
| CN106936342B (zh) * | 2015-12-31 | 2019-07-05 | 中山大洋电机股份有限公司 | 一种多电机驱动的送风设备恒风量控制方法 |
| US10933713B2 (en) | 2016-12-27 | 2021-03-02 | Cnh Industrial America Llc | Airflow control system of a work vehicle |
| CN106885318A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-06-23 | 上海云懋空气处理设备有限公司 | 一种基于转轮除湿机的回风泄漏检测系统及方法 |
| CN109131397A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-04 | 中车株洲电力机车有限公司 | 客运机车用供风控制系统及其控制方法 |
| CN111023421B (zh) * | 2019-12-27 | 2021-08-24 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 静压自调节控制方法、装置及空调器 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US24990A (en) * | 1859-08-09 | Adding-machine | ||
| US2407257A (en) * | 1942-02-07 | 1946-09-10 | Douglas Aircraft Co Inc | Regulating means for pressure cabins |
| US2549690A (en) * | 1942-04-06 | 1951-04-17 | Douglas Aircraft Co Inc | Cabin pressure control |
| US2549673A (en) * | 1946-05-13 | 1951-04-17 | Douglas Aircraft Co Inc | Pressure control system for aircraft cabins |
| US3473460A (en) * | 1968-01-17 | 1969-10-21 | United Aircraft Corp | Cabin pressure rate controller |
| US4428529A (en) * | 1982-07-26 | 1984-01-31 | Honeywell Inc. | Flow synchronization |
| US4741257A (en) * | 1985-01-09 | 1988-05-03 | Air Monitor Corporation | Fume hood air flow control |
| EP0448326B1 (en) * | 1990-03-19 | 1996-10-23 | Hitachi, Ltd. | Ventilating equipment for railway rolling stock and operating method thereof |
| DK166229C (da) * | 1990-11-02 | 1993-08-16 | Netavent As | Ventilationssystem |
| DE4432277A1 (de) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Hagenuk Fahrzeugklima Gmbh | Druckschutzsystem |
-
1996
- 1996-07-23 FR FR9609210A patent/FR2751733B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-03 EP EP97401590A patent/EP0821204B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-03 ES ES97401590T patent/ES2201253T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-03 DE DE69722521T patent/DE69722521T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-22 CA CA002210369A patent/CA2210369C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-22 US US08/898,247 patent/US5984773A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-23 JP JP19754297A patent/JP4172602B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-23 KR KR1019970034398A patent/KR100552869B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69722521T2 (de) | 2004-04-29 |
| FR2751733B1 (fr) | 1998-09-04 |
| US5984773A (en) | 1999-11-16 |
| FR2751733A1 (fr) | 1998-01-30 |
| CA2210369C (fr) | 2007-10-16 |
| JP4172602B2 (ja) | 2008-10-29 |
| KR980008947A (ko) | 1998-04-30 |
| EP0821204A1 (fr) | 1998-01-28 |
| EP0821204B1 (fr) | 2003-06-04 |
| CA2210369A1 (fr) | 1998-01-23 |
| DE69722521D1 (de) | 2003-07-10 |
| JPH1071950A (ja) | 1998-03-17 |
| KR100552869B1 (ko) | 2006-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2201253T3 (es) | Dispositivo y procedimiento de regulacion de la presion interna de un espacio cerrado ventilado. | |
| JP3859734B2 (ja) | 乗り物内部の圧力の急激な変化を防止する装置 | |
| US4545524A (en) | Zone control apparatus for central heating and/or cooling systems | |
| ES2369118T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la prevención de modificaciones rápidas de la presión interior en un espacio cerrado. | |
| SE443441B (sv) | Spjellaggregat for luftkonditioneringsanleggning | |
| US8096862B1 (en) | Isolation damper with proofing | |
| JP3650645B2 (ja) | 空気供給ダクトの閉鎖装置と該装置を含む設備 | |
| US4372197A (en) | Cold weather inlet for ventilating systems | |
| JPH05157328A (ja) | ユニットベンチレータの制御装置 | |
| IT8260433V0 (it) | Dispositivo di tenuta particolarmente per valvole di scarico aria. | |
| KR101385584B1 (ko) | 지능형 전력망을 이용한 실내의 냉난방과 기압 자동 제어 시스템 | |
| KR101840140B1 (ko) | 자동개폐식 내부 송풍기 연결덕트 | |
| SE7803220L (sv) | Apparat med temperaturkennande element for reglering av en ventil i ett ventilationssystem | |
| US3391706A (en) | Connection | |
| KR102476041B1 (ko) | 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템 | |
| EP0863371B1 (en) | Ventilating Unit | |
| ES2833379T3 (es) | Instalación híbrida de presión diferencial de protección contra el humo y procedimiento para mantener una sobrepresión | |
| JP4418723B2 (ja) | 絶対圧力制御室の換気システム | |
| KR200341482Y1 (ko) | 제연장치 | |
| JP2626282B2 (ja) | 車両の換気方法およびその装置 | |
| JPS5587607A (en) | Air conditioning system | |
| SE9701148D0 (sv) | Regleringsanordning och förfarande vid reglering av en ström | |
| FI104999B (fi) | Menetelmä ja laitteisto huoneiden lämpötilan säätämiseksi | |
| US350309A (en) | Automatic air-pressure regulator for car-ventilators | |
| JP4453347B2 (ja) | 換気装置 |