ES2326293B1 - Extractor eolico. - Google Patents

Abstract

Extractor eólico.

El extractor eólico giratorio está formado por una cámara o conducto cuya pared(es) tiene(n) aberturas por donde sale el aire repelido por un elemento constructivo giratorio ubicado cercano a ellas y en el interior de la cámara o conducto formado por paletas cuyo diseño es similar a las paletas de un extractor eléctrico o bien formado por discos o cintas helicoidales todas unidas a un eje que le transmite el giro proveniente de un rotor eólico ubicado en el exterior de la cámara o conducto el cual puede estar formado por paletas o hélices o bien celdillas dispuestas y separadas similar a las celdillas de un extractor eólico giratorio conocido.

Lo inédito del extractor eólico es que el aire evacúa a través de amplias aberturas que posee la pared de la cámara o conducto no teniendo dichas aberturas límites en su superficie dependiendo únicamente del criterio del (la) proyectista y además que las partículas del aire interior en permanente movimiento por la acción del elemento constructivo giratorio ubicado cercano a dichas aberturas tienen poco recorrido para poder salir.

El artefacto se constituye en un único extractor con capacidad de evacuar el aire en ambientes menores y especialmente en aquellos que poseen grandes volúmenes de

aire, teniendo la cualidad de ser versátil para adaptarse y posesionarse en diferentes lugares además de poder incorporar un rotor eléctrico de baja potencia para sustituir en forma alternada al rotor eólico.

Description

Extractor eólico.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a la creación de un extractor eólico eficaz para extraer de pequeños o grandes espacios el aire contenido en los mismos y particularmente se trata de materializar la idea que dicho extractor esté formado por una cámara o conducto cuya pared posea amplias aberturas por donde pueda salir el aire hacia el exterior previamente repelido lateralmente por elementos constructivos ubicados en el interior del conducto que giran impulsados por un rotor eólico a través de un eje que los vinculan.

Estado de la técnica

Los extractores de aire conocidos son estáticos o giratorios constituidos los primeros por un tubo o caño que conducen el aire que se desea extraer hacia el exterior el cual asciende por diferencia de temperatura o bien porque el propio conducto mediante una correcta relación entre su sección transversal y su altura o longitud produce un tiraje o aumento de la velocidad de las partículas de aire contenidas en el conducto las cuales se desplazan en dirección a la abertura superior del mismo similar al que se produce al succionar un líquido por medio de un tubo corto o sorbete si tiene una correcta relación entre su sección transversal y su longitud, no así si dicha sección es mínima o máxima en relación a su longitud; los extractores giratorios son artefactos accionados por energía eléctrica cuyo rotor impulsa paletas que succionan el aire interior o bien son artefactos formados por aletas o celdillas donde actúa el viento que las hace girar las cuales movilizan las partículas de aire que al desplazarse evacuan al exterior y tanto en el extractor eléctrico como en el eólico el aire sale a través de las aberturas que se forman por la separación de las paletas o por la separación de las celdillas, mostrándose en Fig. 2.- un extractor eléctrico indicado con (1) ubicado en el interior de un conducto de diámetro ligeramente superior al extractor el cual succiona todo el volumen de aire contenido en dicho conducto impulsándolo al exterior, en cambio se muestra en Fig. 1.- al mismo extractor contenido en un caño de diámetro superior al extractor creando un volumen de aire mayor que el volumen de aire que pueda el extractor succionar quedando en el interior del conducto hasta tanto pueda a su vez ser succionado impidiendo hasta entonces que el aire del ambiente ocupe dicho espacio significando que es innecesario este mayor diámetro del conducto.

Las aberturas por donde evacua el aire en un extractor eléctrico dependen de las dimensiones de sus paletas giratorias y están limitadas porque una mayor dimensión exige un rotor de gran potencia para movilizarlas lo que implica vibraciones y ruidos tolerables en un corto tiempo razón por la cual es poco frecuente su uso en ambientes habitables; igualmente, una mayor abertura entre las celdillas o aletas de un extractor eólico no es posible por la entrada del agua de lluvia y más aún si el aire exterior penetra en el interior del extractor origina una distorsión en el movimiento del aire, cambiando el sentido de giro.

Como se mencionó los extractores eólicos giratorios están constituidos por aletas o celdillas planas o curvas mostrando en Fig, 4 a un extractor de forma semiesférica y en Fig. 3.- otro extractor de forma cilíndrica cuyo corte longitudinal y corte transversal se muestra en Fig. 5 y Fig. 6.- respectivamente, indicándose con (2.) a las rejillas las cuales se muestran ampliadas en la Fig. 7.- donde se indica con (A.) las flechas direccionales del aire interior en su salida por las aberturas cuando la velocidad de las aletas es adecuado, en cambio si adquiere mayor velocidad por fuertes empuje del viento, las partículas de aire rebotan en parte de la superficie de dichas aletas produciendo un remolino que impiden la salida normal del aire interior indicándose con (B.) las flechas direccionales tanto del aire que rebota en las celdillas como aquel que con diferente velocidad se desplaza.

El extractor eólico giratorio conocido no es eficaz ya que a su poca superficie de aberturas se debe considerar que el aire en su evacuación solamente cuenta con aquellas aberturas ubicadas en la mitad del perímetro del extractor ya que en su parte opuesta actúa el viento y cuando la temperatura es elevada el extractor expuesto a los rayos solares más el calor emanado por la radiación de la cubierta se recalienta transmitiendo su calor al aire contenido en el interior del extractor actuando como un tapón ya que el aire del ambiente no puede ascender por tener menor temperatura, pero a pesar de dichos inconveniente tiene una gran utilidad puesto que su movimiento de giro es casi permanente ya que es impulsado por una brisa de aire teniendo un único sentido de giro a pesar que el viento cambie de dirección y si bien es equivocado su uso para extraer grandes volúmenes de aire como el de una nave industrial es económico y utilizable para extraer el aire en ambientes menores donde generalmente no se considera el tiempo necesario para efectuar dicha extracción.

Breve descripción de las figuras

Las Fig. 1 y Fig. 2 muestran dos conductos de aire de diferentes diámetros que contienen cada uno un extractor de aire eléctrico con paletas de iguales dimensiones.

Las Fig. 3 y Fig. 4 muestran dos variantes del extractor eólico ya conocidos.

Las Fig. 5 y Fig. 6 muestran respectivamente el corte longitudinal y transversal del extractor de la Fig. 3. Se indica con (2) las aletas que lo forman.

La Fig. 7 amplia la posición de las aletas y sus aberturas de la Fig. 3 por donde evacua el aire en la dirección que indican las flechas de la zona A, En la zona B el aire rebota sobre las aletas si el giro es excesivo.

La Fig. 8 muestra al nuevo extractor eólico que posee una cámara o conducto formado por celdillas horizontales indicadas con (3) que almacena el aire que es expelido al exterior por el empuje de helicoides indicados con (4) los cuales están unidos a un eje vertical y que a su vez está conectado al rotor que los hace girar.

Las Fig. 9, Fig. 10 y Fig. 11 indican respectivamente una sección circular, cuadrada y hexagonal del extractor de la Fig. 8.

Las Fig. 12 y Fig. 13 muestran en un corte longitudinal y en perspectiva a un tubo o caño vertical de ventilación indicado con (6) donde el aire es extraído por dos extractores eólicos ubicados uno en su extremo superior y el otro lateralmente.

La Fig. 14 es un extractor similar al de la Fig. 8 integrado por celdillas (3), helicoides (4) un rotor (11) y se ha añadido una pared perimetral (14.).

La Fig. 15 es una síntesis de los diferentes elementos que constituyen el nuevo extractor que contiene una cámara de aire de grandes dimensiones formado por una sección transversal superior (A.B) y otra sección inferior (B.C).

La Fig. 16 es un corte transversal de forma circular del extractor de la Fig. 15 [A.B].

La Fig. 17 es un corte transversal de forma cuadrada del extractor de la Fig. 15 [B.C].

La Fig. 18 muestra la cubierta de un techo a dos aguas donde se posicionan diferentes tubos o caños cortos que se unen por sus extremos entre sí comunicados al ambiente interior en forma directa por aberturas amplias y tienen montados los nuevos extractores mostrados en Fig. 12 y Fig. 13.

Descripción detallada de la invención

Concretamente, el único extractor conocido para evacuar grandes volúmenes de aire es el eléctrico pero su uso es limitado en ambientes habitables, por lo tanto el extractor que se desea patentar y capaz de efectuar grandes extracciones de aire supliría las necesidades actualmente sin poder complacer del mercado.

El presente extractor se refiere a un artefacto constituido por una cámara o conducto de diferente forma que se muestran como ejemplos no limitativos en los diferentes dibujos como el de la Fig. 8 cuyo corte longitudinal es un rectángulo y de sección transversal circular, cuadrangular, hexagonal como se muestra en Fig. 9.-, Fig. 10.- y Fig. 11.- respectivamente; se muestra en Fig. 12.- un corte longitudinal y en Fig. 13.- en perspectiva de una cámara indicado con (10.) de sección transversal hexagonal; se muestra en perspectiva y corte longitudinal un conducto formado por una pirámide truncada de sección transversal cuadrada; se muestra un corte longitudinal y un corte transversal de un conducto mostrado en Fig. 15 y en Fig. 16 respectivamente formado por un cilindro superpuesto a una pirámide truncada ambos de sección transversal cuadrada y se muestra en Fig. 18.- varios conductos dispuestos en un plano inclinado de sección cuadrangular indicado con (18.) y con (20) y de sección circular indicado con (19.) que son conductores del aire ya que la extracción se realiza por medio de los extractores que se incorporan a dichos conductos.

La cámara o conducto con aberturas en su pared tiene incorporada (o) un mecanismo giratorio formado por un rotor eólico ubicado en su exterior que gira por el empuje del viento y transmite dicho giro por medio de un eje a elementos constructivos ubicados en el interior de la cámara o conducto y posicionados como condición primordial cercanos a las aberturas mencionadas; el rotor eólico está formado por paletas o hélices diseñadas para recibir el empuje del viento y dispuestas para tener una única dirección de giro las cuales se muestran en Fig. 12.- y Fig. 14.- indicadas con (11), también el rotor es el mismo artefacto utilizado como extractor mostrado en Fig. 3.- y Fig. 4.- aplicado en los extractores mostrados en Fig. 8.- y Fig. 12.- indicado con (13.) en su forma cónica o bien cilíndrica yen su forma semiesférica se muestra en Fig. 13.- y Fig. 15.- indicado con (12.); los elementos constructivos ubicados en el interior del conducto y que adquieren su giro por los diferentes rotores mencionados tienen algunos un diseño apropiado que le permite succionar una parte del volumen de aire contenido en la cámara o conducto y la mayor parte repelerla lateralmente en dirección a las aberturas como se muestra en Fig. 8 y Fig. 14.- en forma de discos helicoidales indicados con (4.) y también se muestra en Fig. 15.- una cinta helicoidal indicado con (5.) la cual gira conjuntamente con aletas
planas y curvas que únicamente actúan repeliendo lateralmente el aire sin hacerlo ascender, indicadas con (15.).

Lo inédito del extractor es que posee amplias aberturas de evacuación del aire que no dependen de la separación de las paletas como el de un extractor eléctrico o de la separación de las aletas o celdillas de un extractor eólico y además que mantiene en permanente movimiento el aire interior que adquieren la velocidad necesaria para desplazarse y evacuar; si el rotor eólico transmite poca velocidad de giro la misma es suficiente para que las partes internas giratorias empujen lateralmente el aire y éste evacue porque el recorrido de desplazamiento es de corta longitud y si el rotor eólico transmite gran velocidad de giro, el aire interior evacua con mayor rapidez no produciéndose el choque de las partículas de aire como se explicó al mostrarse la Fig. 7.- ya que el rebote de las mismas sobre la pared del conducto vuelve con menor velocidad contrariamente al rebote sobre las aletas del extractor eólico giratorio ya que éstas son las que están en movimiento y producen su aumento de velocidad.

Las aberturas del conducto definen y le dan sustento a la pared constitutiva del extractor ubicándose las mismas en una parte o en el perímetro de su superficie formando una zona de abertura que pueden multiplicarse en dos o mas zonas de aberturas ubicadas en la altura o longitud del conducto: las aberturas se forman por perforaciones en la superficie de la pared o bien son rejillas o persianas mostradas las primeras en Fig. 12.- indicada con (8.) y en Fig. 15.- indicada con (13.) las segundas se muestran en Fig. 8.-, Fig. 12.- Fig. 14.- y Fig. 15 indicadas con (3.); la entrada del agua de lluvia al conducto se puede impedir por el diseño que tenga o bien ubicando una lámina o pared distanciada y sobre las aberturas mostrada en Fig. 12.- y Fig. 13.- indicada con (9.) y en las Fig. 14.- y Fig. 15.- indicadas con (14.).

El único extractor conocido para extraer grandes volúmenes de aire es el eléctrico que posea paletas de gran dimensión las cuales como se explicó exigen un rotor de gran potencia que además de vibraciones produce ruidos no tolerables por mucho tiempo por lo tanto no es posible cumplir con la exigencia de extraer el aire en ambientes grandes como una nave industrial lo cual se consigue con el extractor eólico descrito por lo que se constituye como único y además de ser eficaz para extraer el aire en ambientes grandes como una nave industrial o ambientes menores, su construcción es simple, utiliza energía eólica y además es versátil ya que puede adaptarse a diferentes lugares de emplazamiento como una cubierta de techo, un conducto que a su vez esté comunicado con el espacio cuyo aire se desea extraer etc. y un ejemplo más de su versatilidad se muestra en Fig. 18.- en un techo con una cubierta que tiene aberturas por donde evacua el aire interior indicándose con (21.) y con (22.) las mismas de diferentes superficie y sobre ellas se ubican tubos o caños cortos de sección cuadrangular o circular los cuales pueden comunicarse con las aberturas del techo en forma directa como muestra el conducto indicado con (18) o bien dichos tubos o caños cortos se comunican con las aberturas del techo mediante tubos o pequeños conductos indicados con (23) que permiten a los tubos o caños cortos indicados con (19) y (20) posicionarse en forma separada de la cubierta; los tubos o caños cortos indicados con (18), (19) y (20) son independientes del conducto del extractor los que pueden ser prefabricados y unirse entre sí para formar un conducto de mayor longitud y estos conductos prefabricados a su vez reciben a los extractores ya explicados mostrándose a uno de ellos similar al mostrado en Fig. 12.- y Fig. 13.- indicado con (10) y al otro extractor igualmente se muestra en Fig. 12.- que está comunicado con el conducto (6) en una parte de su
longitud.

La velocidad del rotor eólico depende del viento por lo tanto dicho rotor no es eficiente si la temperatura es alta y la intensidad del viento es poca manteniendo dicha deficiencia cuando la temperatura es baja y el viento adquiere gran intensidad razones por las cuales se puede sustituir en forma alternada al rotor eólico por uno eléctrico de poca potencia, usado comúnmente en ambientes habitables menores cuyo ruido y vibración es tolerable mostrándose en Fig. 15.- a un extractor cuyo eje giratorio puede conectarse a un motor o rotor eléctrico indicado con (16); mediante un mecanismo de acople y desacople indicado en diferentes posiciones con (17) se consigue desvincular el giro del rotor eólico al eje, inclusive se puede paralizar todo el mecanismo cuando la temperatura sea baja o en ambientes con calefacción; lo antedicho se expresa para informar algunas posibilidades que se obtiene al acoplarse un rotor eléctrico pudiéndose aducir que el mismo criterio se puede aplicar en los extractores eólicos giratorios conocidos lo cual no es aceptable ya que la salida del aire interior se efectúa únicamente por el espacio entre sus celdillas por lo tanto un aumento en la velocidad del eje rotatorio producida por el acoplamiento de un rotor eléctrico perjudicaría por el remolino que se produce ya explicado al mostrarse la Fig. 7.- y la paralización del mecanismo giratorio, no necesita del rotor eléctrico.

Un extractor eólico emplazado en la cumbrera de un techo se muestra en Fig. 14.- el cual tiene un conducto de forma piramidal y sección transversal cuadrangular cuyas paredes están formadas por persianas indicadas con (4.) las cuales están muy separadas entre sí razón por la cual para impedir la entrada del agua de lluvia se ubica una pared indicada con (14.) separada de las persianas formando un espacio por donde evacua el aire; el mecanismo giratorio es el mismo a los que fueron descriptos que en este extractor tiene discos helicoidales indicados con (4.) y un rotor formado por paletas indicadas con (11.).

La Fig. 15.- y la Fig. 16.- muestran en un corte longitudinal y en un corte transversal a un extractor eólico cuyo conducto está formado por dos cuerpos o conductos menores superpuestos, el superior de forma rectangular y el inferior de forma piramidal truncada y ambos de sección transversal cuadrada; las paredes del conducto inferior está formada por persianas separadas entre sí y dispuestas en un plano inclinado para impedir la entrada del agua de lluvia por donde evacua el aire empujado por aletas de forma rectas o curvas indicadas con 15. y unidas al eje que recibe el movimiento de giro por un rotor eólico de forma semiesférica indicado con 12.; el cuerpo o conducto rectangular superior tiene perforaciones en su pared formando aberturas perimetrales por donde sale el aire interior que a ascendido por el movimiento giratorio de una cinta helicoidal y para impedir la entrada del agua de lluvia se incorpora una pared perimetral indicada con (14.) y el eje giratorio recibe dicho movimiento por un rotor eólico de forma semicircular indicado con (12.) que se constituye a su vez en extractor ya que su espacio interior se comunica con el espacio del conducto menor o cuerpo superior del extractor.

La versatilidad del extractor eólico se muestra una vez más en la Fig. 18.- donde el aire que extrae lo hace a través de un tubo o caño corto de sección transversal cuadrangular o circular indicados con (18.), (19.) y (20.) ubicados en un plano inclinado sobre las aberturas de un techo indicadas con (21.) y (22.), los cuales lo hacen apoyándose en forma directa es decir que están en contacto con la cubierta del techo o bien se ubican separados de la misma y entonces el aire del ambiente penetra en dichos tubos o caños cortos a través de otros tubos menores indicados con (23.); los extractores eólicos que se posicionan sobre los tubos o caños cortos que a su vez se unen entre sí para formar un conducto de mayor longitud son los mismos que se muestran en Fig. 12.- y Fig. 13.

Lo inédito del extractor es que la evacuación del aire se realiza a través de aberturas amplias ubicadas en la pared de una cámara o conducto las cuales no dependen de las dimensiones de las paletas de un extractor eléctrico ni de la separación de las rejillas de un extractor eólico y que las partículas de aire contenido en dicha cámara o conducto adquieren velocidad para su desplazamiento hacia las aberturas mencionadas por donde sale debido al empuje que reciben por elementos constructivos giratorios que reciben dicho movimiento por un eje unido a un rotor eólico.

La construcción del extractor eólico es simple ya que está formado por piezas y mecanismo giratorio conocido pero los mismos si bien están relacionados entre sí, funcionan en forma coordinadas pero independientes, lo que implica que para distintos extractores puede variar las medidas y diseño en cada una de dichas partes como un conducto piramidal o cilíndrico, rotores diferentes, elementos giratorios internos como paletas o helicoides etc. todas las cuales deben cumplir con exigencias que varían sea por el volumen de aire que se desea extraer, por el lugar de emplazamiento y por el clima el cual incluye principalmente la fuerza del viento y la temperatura.

Cada lugar o región de acuerdo a lo antedicho impondrá exigencias que deberá contemplar el factor económico y que en definitiva impondrá una o varias realizaciones preferidas.

Claims (6)

1. Un extractor eólico caracterizado porque posee una cámara o conducto que tiene incorporado un mecanismo giratorio; la (s) pared (es) de la cámara o conducto tiene en su superficie perforaciones o bien está formada por persianas o aletas inclinadas separadas entre sí, posicionadas horizontalmente, todas ellas creando aberturas por donde sale el aire interior; el mecanismo giratorio está formado por un rotor eólico ubicado en el exterior de la cámara o conducto, formado por paletas o hélices o bien por celdillas separadas entre sí dispuestas y diseñadas todas para recibir el empuje del viento que les permiten adquirir un movimiento de giro que se transmite por un eje a un elemento constructivo ubicado en el interior del conducto el cual con un diseño apropiado está formado por paletas o bien discos o cintas helicoidales u otra pieza las cuales deben cumplir con la exigencia primordial de estar cercanas a las aberturas mencionadas cumpliendo la función algunas de succionar parte del volumen de aire contenido en la cámara o conducto y la mayor parte de repelerlos lateralmente en dirección de las aberturas por donde sale o bien dichos elementos giratorios solamente expelen el aire lateralmente. Para evitar la entrada del agua de lluvia se ubica en forma paralela y separada de las rejillas una lámina o pared cubriendo la zona de las aberturas formando un anillo parcial o total si las rejillas son perimetrales.

2. Un extractor eólico de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque tiene una cámara o conducto cuya (s) pared (es) poseen aberturas ubicadas en una parte o en todo su perímetro formando una zona de aberturas por donde sale el aire empujado por un elemento constructivo cercano a dicha zona, que recibe un movimiento de giro a través de un eje unido a un extractor eólico ubicado en el exterior de la cámara o conducto.

3. Un extractor eólico de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque tiene una cámara o conducto cuya (s) pared (es) poseen aberturas ubicadas en distintas partes de su longitud o altura creando dos o más zonas de aberturas por donde sale el aire empujado por un elemento constructivo cuyo diseño le permite estar cercano a cada zona de aberturas y que recibe un movimiento de giro a través de un eje unido a un extractor eólico.

4. Un extractor eólico de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque tiene una cámara o conducto cuya (s) pared (es) poseen aberturas ubicadas en distintas partes de su longitud o altura creando dos o más zonas de aberturas por donde sale el aire empujado por dos o mas elementos giratorios cada uno de ellos ubicados cercanos a cada aberturas que giran impulsados por un eje unido a un rotor eólico ubicado en el exterior de la cámara o conducto.

5. Un extractor eólico de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque posee una cámara o conducto cuya pared (es) tienen una o más aberturas por donde evacua el aire cuyo mayor volumen es empujado y otro menor volumen es ascendido por uno o varios elementos constructivos que giran impulsado por un eje unido a un rotor eólico.

6. Un extractor eólico de acuerdo a las caracterizaciones precedentes, porque tiene una cámara o conducto con aberturas dispuestas en la superficie de su (s) pared (es) por donde evacua el aire repelido lateralmente o ascendido por uno o más elementos constructivos cercano (s) a dichas aberturas, que está (n) unido (s) a un eje que le transmite un movimiento de giro impulsado por un rotor eólico y que dicho eje por medio de un mecanismo formado por engranajes puede desvincularse del rotor eólico y vincularse a un rotor eléctrico de poca potencia cuya función es sustituir alternativamente al rotor eólico.