ES2287861T3 - Dispositivo para regular el caudal en un dispositivo de ventilacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para regular el caudal de aire en un dispositivo de ventilación (1a, 1b) que comprende un conducto de aire con una válvula móvil de funcionamiento autónomo (2) que ajusta automáticamente la abertura de circulación de aire del conducto de aire en función de la diferencia de presión entre la entrada (4) y la salida (5) del conducto de aire (3), caracterizado porque la válvula (2) está suspendida de manera giratoria alrededor de un punto de suspensión libre (6) del conducto de aire (3), y está provista de manera que, al aumentar la diferencia de presión, la válvula (2) se desplaza por el conducto de aire (3) en primer lugar girando según un ángulo de rotación máximo alrededor del punto de suspensión libre (6) y después deformándose sin rotación suplementaria alrededor del punto de suspensión libre (6).
Description
Dispositivo para regular el caudal de aire en un
dispositivo de ventilación.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para regular el caudal de aire de un dispositivo de
ventilación que comprende un conducto de aire con una válvula móvil
de funcionamiento autónomo que ajusta automáticamente la abertura
del caudal de aire en función de la diferencia de presión entre la
entrada y la salida del conducto de
aire.
aire.
Por válvula que funciona de manera autónoma se
quiere decir válvula que no se controla ni con un sensor ni con un
motor.
Las diferencias de presión entre los componentes
de la edificación, incluidos los aparatos de ventilación, cambian
continuamente debido a las diferencias de temperatura, las
velocidades del viento y sus direcciones y al uso del edificio
(apertura de puertas y ventanas, uso de los dispositivos de
ventilación). En dispositivos de ventilación estándar, esto crea un
caudal de aire que cambia continuamente. Los dispositivos de
ventilación específicos están provistos de un ajuste automático de
la abertura del caudal de aire (perfil transversal de circulación),
y por tanto también del caudal de aire en función de la diferencia
de presión en la rejilla de ventilación (dispositivo de
ventilación). A estos se les denomina la mayoría de las veces
autorregulables. Válvula autorreguladora quiere decir a partir de
ahora válvula que cambia automáticamente el perfil transversal de
circulación de un dispositivo de ventilación al cambiar la
diferencia de presión en el dispositivo de ventilación.
Si se sobrepasa una diferencia de presión
determinada en el dispositivo de ventilación, la válvula
autorreguladora asegura un caudal de aire más o menos constante
cuando aumenta la diferencia de presión. Debido a las diferentes
normas o leyes, la diferencia de presión nominal por encima de la
cual el caudal de aire tiene que mantenerse constante y
autorregulable con respecto al dispositivo de ventilación, difiere
entre países. Por ejemplo, en los Países Bajos esto se debe
producir por encima de 1 Pa, en Bélgica por encima de 2 Pa. En los
Países Bajos, la "Building Act" (Ley de Edificación) exige
que, por encima de 1 Pa, el caudal de aire que atraviesa una
rejilla autorreguladora no puede diferir en más del 20% del valor
nominal y esto para una gama de presiones de entre 1 y 25 Pa. En
Bélgica, se aplica una norma similar para el valor nominal, aunque
de 2 Pa en adelante, y además, se hace una diferencia entre clases
con un determinado grado de regulabilidad en función de la
diferencia de presión. A excepción del valor diferente para el
valor nominal, la clase más estricta aplicada en Bélgica corresponde
a las normas de los Países
Bajos.
Bajos.
Se puede diferenciar entre válvulas
autorregulables (que ajustan automáticamente la abertura del caudal
de aire del conducto en función de la diferencia de presión entre
la entrada y salida del conducto de aire) controladas mediante un
accionador o un motor, o controladas sin el uso de un accionador ni
de un motor. Esta invención se refiere a una válvula del tipo
anterior que funciona sin el uso de un accionador ni de un motor
(válvula de funcionamiento autónomo). Esto quiere decir que la
válvula sirve tanto como regulador como de sensor. Los dispositivos
de ventilación actuales provistos de válvulas que regulan
automáticamente la abertura del caudal de aire que está en el
conducto de aire en función de la diferencia de presión entre la
entrada y la salida del conducto de aire y que no se controlan
mediante un accionador o un sensor de presión extra no cumplen las
normas más estrictas de regulabilidad en función de la diferencia de
presión.
En la BE 1 011 024, por ejemplo, se describe un
dispositivo para regular el caudal de aire en un dispositivo de
ventilación con una válvula autorreguladora asegurada de manera
orientable en un conducto del dispositivo de ventilación, que, sin
utilizar un sensor ni un motor, regula automáticamente el caudal de
aire que atraviesa el dispositivo de ventilación entre una abertura
de máxima corriente de aire y una abertura de corriente de aire
mínima en función de la diferencia de presión entre la entrada y la
salida del dispositivo de ventilación. La válvula autorreguladora
está provista de un perfil sintético blando y elástico, que funciona
como una conexión de suspensión flexible, para estabilizar el
caudal de aire al variar la diferencia de presión, y dicha válvula
autorreguladora con conexión de suspensión consiste en una
combinación de dos componentes, como mínimo un perfil sintético duro
y un perfil sintético blando.
La desventaja de tal diseño es que ofrece
poquísima regulación en función de la diferencia de presión, lo que
produce un consumo de energía innecesario y hace que el caudal de
aire resulte molesto. Esto quiere decir que se consigue una
corriente de aire que no es suficientemente constante con niveles de
diferencia de presión demasiado altos o que el caudal de aire
todavía varía demasiado con los cambios de la diferencia de presión
por encima de una diferencia de presión nominal.
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El propósito de la invención consiste en
proporcionar un dispositivo para regular el caudal de aire en un
dispositivo de ventilación según la primera parte de la primera
reivindicación, en donde el caudal de aire se regula a partir de una
diferencia de presión pequeña y el caudal de aire permanece casi
constante cuando se sobrepasa esa diferencia de presión.
Este propósito de la invención se consigue
proporcionando un dispositivo para regular el caudal de aire en un
dispositivo de ventilación que comprende un conducto de aire con una
válvula móvil de funcionamiento autónomo que ajusta automáticamente
la abertura de circulación de aire del conducto de aire en función
de la diferencia de presión entre la entrada y la salida del
conducto de aire, estando la válvula suspendida de manera giratoria
alrededor de un punto de suspensión libre del conducto de aire y
provista de manera que, al aumentar la diferencia de presión, la
válvula se desplaza por el conducto de aire en primer lugar girando
según un ángulo de rotación máximo alrededor del punto de
suspensión libre y después deformándose, sin rotación suplementaria,
alrededor del punto de suspensión libre.
Cuanto mayores sean las diferencias de presión
en la válvula, menores serán las aberturas de circulación de aire a
la altura de la válvula. Sin embargo, independientemente de la
posición de la válvula, siempre permanecerá una abertura de
circulación de aire mínima.
De este modo, el caudal de aire permanece dentro
de unos límites aceptables del valor nominal, de manera que no se
produce ninguna pérdida de energía extra ya que no se produce
sobreventilación ni el caudal de aire resulta molesto. Así, se
consigue una buena regulabilidad en función de la diferencia de
presión.
En una configuración preferida de un dispositivo
según la invención, la válvula se deforma curvándose.
La curvatura de la válvula se produce
preferiblemente a la altura de una parte de conexión elástica
provista entre dos partes menos elásticas.
En una configuración preferida de un dispositivo
según la invención, a la altura del punto de suspensión libre, se
proporciona un saliente en el conducto de aire que determina el
ángulo de rotación máximo de la válvula.
El ángulo de rotación máximo está comprendido
preferiblemente ente 20º y 25º.
En una configuración ventajosa de un dispositivo
según la invención, se proporciona un elemento en el conducto de
aire que limita la curvatura de la válvula.
El ángulo de curvatura máximo está comprendido
preferiblemente entre 30º y 50º.
En una configuración preferida del dispositivo
según la invención, el elemento mencionado es un elemento extra
provisto en el interior del conducto de aire.
En otra realización preferida de un dispositivo
según la invención, el conducto de aire está limitado por un perfil
superior y un perfil inferior, formando el elemento parte del perfil
superior.
En un dispositivo preferido con respecto a la
invención, la válvula es de PVC.
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A continuación se explica esta invención con más
detalle mediante una descripción detallada de dos ejemplos de una
configuración de un dispositivo de ventilación de la invención. El
único propósito de esta descripción es proporcionar un ejemplo
aclaratorio de esta invención e indicar otras ventajas y aspectos de
la misma. Por tanto, esta descripción no puede interpretarse en
ningún caso como una limitación del campo de aplicabilidad de la
invención o de los derechos de patente reivindicados en esta
solicitud.
En esta descripción detallada, se mencionan, con
números de referencia, los dibujos en anexo, en los que:
La figura 1 muestra un perfil en sección
transversal de un dispositivo de ventilación no acústico provisto
de un dispositivo según la invención.
La figura 2 muestra un perfil en sección
transversal de un dispositivo de ventilación con amortiguación
acústica provisto de un dispositivo según la invención, en el que
el detalle X muestra una ampliación de la colocación de una válvula
de un dispositivo según la invención en el dispositivo de
ventilación.
La figura 3 muestra un gráfico en el que se
registra el caudal (dm^{3}/s) frente a la diferencia de presión
(Pa) para una rejilla de ventilación no autorregulable (dispositivo
de ventilación sin válvula que ajusta automáticamente la abertura
de circulación de aire del conducto de aire en función de la
diferencia de presión entre la entrada y la salida del conducto de
aire), para un dispositivo de ventilación provisto de un dispositivo
según el estado de la técnica y para un dispositivo de ventilación
provisto de un dispositivo según la invención.
La figura 4 muestra un gráfico en el que se
registra el caudal (dm^{3}/s) frente a la diferencia de presión
(Pa) con un valor nominal de 20 para determinar las clases de
regulabilidad en función de la diferencia de presión para
Bélgica.
Bélgica.
El dispositivo según la invención para regular
el caudal de aire en función de la diferencia de presión en un
dispositivo de ventilación, se puede incluir en todos los tipos de
dispositivos de ventilación, es decir, en dispositivos de
ventilación no acústicos 1a como se muestra en la figura 1, y en
dispositivos de ventilación con amortiguación acústica 1b como se
muestra en la figura 2.
Un dispositivo de ventilación 1a, 1b, como se
muestra en las figuras 1 y 2, incluye un conducto de aire 3 limitado
por un perfil superior 10 y un perfil inferior 11.
Un dispositivo según la invención (ver detalle X
en la figura 2) formado en tal dispositivo de ventilación 1a, 1b
incluye una válvula de funcionamiento autónomo (2), provista de
manera móvil en el conducto de aire 3 que ajusta automáticamente la
abertura de circulación de aire del conducto de aire 3 en función de
la diferencia de presión entre la entrada 4 y la salida 5 del
conducto de aire 3. Tal válvula 2 se denomina a menudo válvula
autorreguladora. Además, la válvula 2 está suspendida de manera
giratoria alrededor de un punto de suspensión libre 6 del conducto
de aire 3. En esta realización, este punto de suspensión libre 6
forma parte del perfil superior 10, aunque también puede ser un
elemento separado.
Al producirse pequeñas diferencias de presión en
el dispositivo de ventilación 1a, 1b, la válvula 2 primero gira
alrededor del punto de suspensión libre 6, sin deformarse, hasta que
se alcanza un ángulo de rotación máximo dado (posición A). Con esta
rotación, la abertura de circulación de aire del conducto de aire 3
se reduce a la mitad a la altura de la entrada 4. A la altura del
punto de suspensión libre 6, se puede proporcionar un saliente 9 en
el conducto de aire 3, que determina el ángulo de rotación máximo de
la válvula 2. Este ángulo de rotación máximo está comprendido, por
ejemplo, ente 20º y 25º. En esta configuración, este saliente 9
también forma parte del perfil superior 10, aunque de nuevo puede
ser un elemento separado.
Al producirse diferencias de presión más
grandes, la válvula autorreguladora 2 se deforma y ya no gira
alrededor del punto de suspensión libre 6 (posición B). Esta
deformación consiste en que la válvula 2 se curva a la altura de
una parte de conexión elástica 7 entre dos partes menos elásticas,
por ejemplo unas partes más duras 8 de la válvula 2. Cuando la
válvula 2 se curva, la abertura de circulación de aire entre la
válvula 2 y el perfil inferior 11, disminuye progresivamente hasta
una abertura de circulación de aire mínima. En el conducto de aire
3, se puede proporcionar un elemento para limitar la curvatura de la
válvula 2 (no se muestra en la figura). Tal elemento puede ser un
elemento extra asegurado en el conducto de aire 3 o puede formar
parte del perfil superior 10. El ángulo de curvatura máximo puede
estar comprendido, por ejemplo, entre 30º y 50º.
Cuanto más grande sea la curvatura de la válvula
autorreguladora 2, más grande será la resistencia o la fuerza
ejercida por la válvula autorreguladora 2 para cancelar esta
rotación o curvatura.
Como puede deducirse de la figura 3, en un
dispositivo no provisto de una válvula que ajusta automáticamente
la abertura de circulación de aire del conducto de aire en función
de la diferencia de presión entre la entrada 4 y la salida 5 del
conducto de aire 3 (también denominada rejilla no autorregulable),
el caudal de aire aumenta al aumentar la diferencia de presión. En
los dispositivos del estado de la técnica provistos de una válvula
que regula automáticamente la abertura de circulación de aire del
conducto de aire en función de la diferencia de presión entre la
entrada y la salida del conducto de aire, como se describe por
ejemplo en la BE 1 011 024, el caudal de aire aumenta hasta \pm
60 dm^{3}/s con una diferencia de presión de 12 Pa y permanece
relativamente constante a partir de entonces. En un dispositivo de
ventilación provisto de un dispositivo según la invención, una vez
que se ha alcanzado una diferencia de presión de 2 Pa, el caudal de
aire permanece prácticamente constante en 30 dm^{3}/s en un
límite de \pm 20%. Además, comparando los dispositivos existentes
con la presente invención, se puede observar un funcionamiento más
rápido (= con una menor diferencia de presión) de la válvula 2 de
un dispositivo de la invención.
En Bélgica por ejemplo, el grado de
regulabilidad del caudal de aire en función de la diferencia de
presión (Pa) se determina en base a 5 clases, como se indica de
manera general en la tabla 1 y se muestra en concreto en la figura
4 para un valor nominal de 20 unidades. Cuanta más alta sea la
clase, más constante será el caudal de aire con diferencias de
presión superiores a la diferencia de presión nominal. El
dispositivo que se refiere a la invención, cuyas características de
caudal/presión se muestran en la figura 3, está dentro de la clase
4, es decir la clase más estricta en lo que se refiere a
regulabilidad en función de la diferencia de presión.
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La válvula 2 con respecto a la invención es
preferiblemente de PVC, aunque puede hacerse con cualquier otro
material.
Los perfiles superior e inferior 10, 11 son
preferiblemente de aluminio o de material sintético. A la altura de
la salida 5 del conducto de aire se proporciona un perfil perforado
16, que también se puede retirar para limpiar el dispositivo de
ventilación.
El dispositivo de ventilación 1a, 1b provisto de
un dispositivo según la invención, también está provisto a su vez
de una válvula de charnela 14 para regular el máximo caudal de aire
con una diferencia de presión dada en la unidad de ventilación 1a,
1b o para cortar completamente el caudal de aire. Además, se
proporciona un elemento obturador 15 para garantizar hermeticidad e
impermeabilidad a la unidad de ventilación. Este elemento 15 es
preferiblemente de un material sintético o de caucho flexible.
En un dispositivo de ventilación 1a como el que
se muestra en la figura 1, esta válvula de charnela 14 se
proporciona de manera articulable en el perfil inferior 11. También
forma el elemento obturador 15 que está provisto en el perfil
inferior 11.
En un dispositivo de ventilación con
amortiguación acústica 1b como el que se muestra en la figura 2,
esta válvula de charnela 14 está provista de manera articulable en
el perfil superior 10 y forma el elemento obturador 15 que está
provisto en el perfil inferior. Sin embargo, en esta configuración,
la válvula de charnela 14 también se puede proporcionar de manera
articulable en el perfil inferior.
En un dispositivo de ventilación con
amortiguación acústica 1b como el que se muestra en la figura 2, el
conducto de aire 3 está limitado por el material acústicamente
aislante. En la configuración que se muestra en la figura 2, este
material aislante está provisto en el lado superior y en el lado
inferior del conducto de aire 3. Se puede ajustar la longitud del
perfil superior 10 y del perfil inferior dependiendo de la cantidad
necesaria de material aislante.
Además, cada uno de los perfiles superior e
inferior 10, 11 está provisto de una ruptura térmica 19, 20 para
limitar pérdidas de calor. Estas rupturas térmicas 19, 20 son
preferiblemente de material sintético.
Tales dispositivos de ventilación 1a, 1b,
provistos de un dispositivo según la invención, se pueden instalar
encima o debajo del cristal de una ventana o de una puerta, en el
marco de una ventana o en la pared.
Claims (10)
1. Dispositivo para regular el caudal de aire en
un dispositivo de ventilación (1a, 1b) que comprende un conducto de
aire con una válvula móvil de funcionamiento autónomo (2) que ajusta
automáticamente la abertura de circulación de aire del conducto de
aire en función de la diferencia de presión entre la entrada (4) y
la salida (5) del conducto de aire (3), caracterizado porque
la válvula (2) está suspendida de manera giratoria alrededor de un
punto de suspensión libre (6) del conducto de aire (3), y está
provista de manera que, al aumentar la diferencia de presión, la
válvula (2) se desplaza por el conducto de aire (3) en primer lugar
girando según un ángulo de rotación máximo alrededor del punto de
suspensión libre (6) y después deformándose sin rotación
suplementaria alrededor del punto de suspensión
libre (6).
libre (6).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la deformación de la válvula (2) se
produce curvándose la válvula (2).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque la curvatura de la válvula (2) se
produce a la altura de una parte de conexión elástica (7) provista
entre dos partes menos elásticas (8).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque a la altura del punto de
suspensión libre (6), se proporciona un saliente (9) en el conducto
de aire (3), que determina el ángulo de rotación máximo de la
válvula (2).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque el ángulo de rotación máximo está
comprendido ente 20º y 25º.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque se proporciona un elemento en el
conducto de aire (3) para limitar la curvatura de la válvula
(2).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el ángulo de curvatura máximo está
comprendido entre 30º y 50º.
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el elemento es un elemento extra
provisto en el interior del conducto de aire (3).
9. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el conducto de aire (3) está limitado
por un perfil superior y un perfil inferior (10, 11), formando el
elemento parte del perfil superior (10).
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la válvula (2)
es de PVC.
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