ES2557167T3

ES2557167T3 - Métodos y aparatos para presurizar y ventilar eficientemente una estructura soportada por aire

Info

Publication number: ES2557167T3
Application number: ES07809992.6T
Authority: ES
Inventors: Jonathan David Chelf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2016-01-22
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: JP3152865U; MX2009000097A; PT2995748T; JP2010019074A; US10024562B2; EP2038492A4; US20090320380A1; EP2038492A2; AU2007269847A1; DK2038492T3; CY1120046T1; HUE036853T2; EP2038492B1; EP2995748B1; US20150099451A1; ES2664835T3; EP2995748A1; WO2008005279A3; SI2038492T1; CY1117083T1

Abstract

Un método para presurizar y ventilar una estructura que comprende: dirigir por un portal de entrada (1) en un lado de la estructura, una porción de un flujo de viento externo y una presión de viento externo a un medio de flujo mecánico, generar un flujo de aire por el medio de flujo mecánico con la porción del flujo de viento externo y la presión de viento externo, dirigir el flujo de aire del medio de flujo mecánico a través de un espacio interno de la estructura, proporcionando el flujo de aire una presión interna dentro de la estructura que está dentro de un rango predeterminado, y dirigir el flujo de aire del espacio interno de la estructura a través de un medio de escape (6) en un lado opuesto de la estructura, por lo que el espacio interno de la estructura se ventila y se presuriza por la presión interna del flujo de aire a través del espacio interno de la estructura y a través del medio de escape, caracterizado por que el portal de entrada (1) se configura para recibir el flujo de viento externo y la presión de viento externo de cualquiera de una pluralidad de direcciones con respecto a la estructura.

Description

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proporcionan un pequeño par de cierre producido por la gravedad. Esto se realiza haciendo la torre ligeramente más ancha en la parte superior que en la parte inferior y articulando las aletas en los vértices de la torre. Se requerirán topes para cada aleta cerca del centro de la torre para impedir que las aletas se abran pasado el centro de la torre de manera que la gravedad no producirá un par apertura. Como alternativa, el par de cierre puede producirse por un resorte de torsión o un resorte lineal y un brazo de momento. La torre se conecta, actuando como un conducto de aire, al ventilador o ventiladores de entrada, que dirigen el flujo de aire a la estructura.

Esta segunda realización del aparato para dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa a los medios de flujo mecánicos es la realización preferida como las aletas, cuando se construyen de un material ligero, tal como una lámina de policarbonato de doble pared, reaccionará rápidamente a cambios súbitos en la dirección del viento de hasta 180º. La inercia angular de la toma de aire giratoria puede hacer que reaccione lentamente, especialmente en el caso de un cambio de casi 180º, y superar la velocidad del viento. Además, la tercera realización, a continuación, es menos eficaz en la captura de la presión del viento externo.

Una tercera realización del aparato para dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externo a los medios de flujo mecánico y a la estructura es una mampara o deflector de viento que rodea el área de entrada del ventilador o ventiladores de entrada que inflan a presión el invernadero. El deflector de viento rodearía el ventilador o ventiladores de entrada en 3 lados con una altura comparable a o superior a la altura del ventilador o ventiladores de entrada, se localizará a una distancia de la entrada del ventilador algo más que el diámetro del ventilador, y tendrá una parte superior redondeada para actuar como un plano aerodinámico, dirigiendo así el flujo del viento a la cavidad creada por el deflector de viento, el suelo, los lados del invernadero, y la entrada del ventilador o ventiladores. El deflector de viento podría consistir en invernaderos adyacentes dispuestos en un conjunto escalonado de manera que el área de entrada de dos invernaderos en línea consecutivos se limite por las paredes laterales de los invernaderos adyacentes. Aquí, los propios invernaderos constituyen el plano aerodinámico para dirigir el viento externo de cualquier dirección al área de entrada, aumentando así la presión del aire en la entrada.

También se describe un método para regular la presión estática interna de la estructura también, y consiste en determinar la presión dinámica externa a través de medios de detección, determinar la presión estática externa a través de medios de detección, determinar la presión estática interna a través de medios de detección, comparar la presión estática interna con la suma de la presión estática externa, una porción predeterminada de la presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada, abrir una rejilla de escape por una cantidad en aumento si la presión estática interna es mayor que la suma de la presión estática externa, una porción predeterminada de la presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada, o cerrar la rejilla de escape por una cantidad en aumento si la presión estática interna es inferior a la suma de la presión estática externa, una porción predeterminada de la presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada, por lo que la presión estática interna se mantiene en la suma de la presión estática externa, una porción predeterminada de la presión dinámica externa y una presión de compensación de membrana predeterminada.

En este método para regular la presión estática interna, la presión de compensación de membrana predeterminada puede ajustarse por estaciones para incluir una máxima acumulación de nieve durante cada estación. Un método para minimizar la acumulación de nieve consiste en reducir alternativamente la presión estática interna suficientemente para reducir un poco la altura pico de la membrana, y entonces aumentar rápidamente la presión interna, producido así un azote repetido en la membrana, por lo que la acumulación de nieve entre ciclos se resbala sustancialmente a los lados de la estructura soportada por aire.

Además, en este método, las expresiones "presión de viento externa", "presión total externa", "presión dinámica externa" y "presión estática externa" se aplican todas a las condiciones a una distancia suficiente de cualquier estructura para no afectarse significativamente por las estructuras. El flujo de aire sobre los objetos produce una presión dinámica local (velocidad aire local) y presiones estáticas locales que varían sobre la superficie de ese objeto y, por lo tanto, no pueden tratarse como referencias de valor único. Este es un elemento distinguible de este método en comparación con los métodos anteriores que no declaran la ubicación de los detectores de viente o presión ni muestran que los detectores de presión o viento estén localmente con respecto a la estucara (por ejemplo, en la parte superior, en los lados, en la entrada o en la salida). Estos otros métodos producirán un control de la presión interna irregular dada la variación natural de la velocidad y dirección del viento externo.

Además, en este método, la presión estática interna se trata como único valor dentro de la estructura soportada por aire ya que sus variaciones son insignificantes en comparación con la presión de compensación de membrana o las variaciones de las presiones estáticas locales sobre la superficie externa de la estructura soportada por aire cuando el viento externo se convierte en un factor en el soporte de la estructura.

También se describe un método alternativo para regular la presión estática interna de la estructura y consiste en determinar la presión dinámica externa (es decir, la presión diferencial entre la presión total externa y la presión estática externa) a través de medios de detección, determinar la presión diferencial entre la presión estática interna y la presión estática externa a través de medios de detección, comparar la presión diferencial entre la presión estática interna y la presión estática externa con respecto a la suma de una porción predeterminada de la presión dinámica

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acceso, que se une al suelo o la cimentación, articular los extremos terminales del armazón contorneado al suelo o la cimentación donde el eje de articulación es colineal con la unión de la membrana con respecto al suelo o la cimentación, permitiendo así que el armazón contorneado gire hacia y lejos del espacio cerrado de la estructura soportada por aire, unir los medios funcionales (por ejemplo, puerta ventilador o ventiladores, rejilla, etc.) al armazón contorneado articulado, y retirar la membrana de la estructura soportada por aire dentro del armazón contorneado articulado, por lo que el portal de acceso puede moverse con la membrana en el viento y con respecto al suelo o la cimentación en el caso de desinflado sin crear tensión excesiva en la membrana en la proximidad del armazón fijado.

El segundo método principal para reducir la tensión de la membrana de la estructura soportada por aire en un portal de acceso comprende fijar un armazón a la membrana de la estructura soportada por aire en un portal de acceso en la porción por encima del suelo del perímetro del portal de acceso, que se une a cimentación o suelo, articular los extremos terminales del armazón al suelo o la cimentación donde el eje de articulación es colineal con la unión de la membrana al suelo o la cimentación, permitiendo así que el armazón gire hacia y lejos del espacio cerrado de la estructura soportada por aire, fijar un borde de una membrana de cortina de anchura predeterminada al armazón articulado, fijar el otro borde de la membrana de cortina al armazón estático para los medios funcionales (por ejemplo, una puerta, un ventilador o ventiladores, una rejilla, etc.), y retirar la membrana de la estructura soportada por aire en el armazón articulado, por lo que el armazón abisagrado del portal de acceso se puede mover con la membrana de la estructura soportada por aire en el viento y con respecto al suelo o la cimentación en el caso de un desinflado sin crear tensión excesiva en la proximidad del armazón fijado.

Un segundo método mejorado para reducir la tensión de la membrana de la estructura soportada por aire en un portal de acceso comprende doblar un armazón de portal de acceso para seguir el contorno natural (inflado e inalterado) de la membrana de la estructura soportada por aire en el portal de acceso, después fijar el armazón a la membrana de la estructura soportada por aire en un portal de acceso en la porción por encima del suelo del perímetro del portal de acceso, que se une a cimentación o suelo, articular los extremos terminales del armazón contorneado al suelo o la cimentación donde el eje de articulación es colineal con la unión de la membrana al suelo o la cimentación, permitiendo así que el armazón contorneado gire hacia y lejos del espacio cerrado de la estructura soportada por aire, fijar un borde de una membrana de cortina de anchura predeterminada al armazón contorneado y articulado, fijar el otro borde de la membrana de cortina al armazón estático para los medios funcionales (por ejemplo, una puerta, un ventilador o ventiladores, una rejilla, etc.), y retirar la membrana de la estructura soportada por aire en el armazón contorneado y articulado, por lo que el armazón contorneado y articulado del portal de acceso se puede mover con la membrana de la estructura soportada por aire en el viento y con respecto al suelo o la cimentación en el caso de un desinflado sin crear tensión excesiva en la proximidad del armazón fijado.

En cada uno de estos métodos, el armazón transfiere las líneas de tensión verticales principales en la membrana justo por encima del armazón al suelo o la cimentación por la tensión dentro del armazón. Ésta es la tensión que habría sido dirigida hacia el suelo o la cimentación a través de la membrana sin el portal de acceso, que tuviera la membrana dentro del portal de acceso de no haberse retirado para permitir el acceso. El armazón transfiere esta tensión hacia el suelo o cimentación para que la membrana adyacente no tenga que canalizar esta tensión adicional, puesto que la membrana adyacente a la armazón ya lleva la tensión del área sin armazón directamente por encima de ésta.

El medio de articulación reduce la tensión lateral durante periodos de movimiento de la membrana con el viento. El primer método principal y su método mejorado solamente son eficaces cuando los medios funcionales que se unen directamente al armazón son de baja inercia angular (por ejemplo, de baja masa a una distancia del eje de articulación). De otra manera, las fuerzas dinámicas de un armazón pesado se balancean y podrían tensionar la membrana circundante.

Un método para combinar la regulación de la presión estática interna de la estructura y proporcionar medios de ingreso y egreso consiste en abrir los medios de ingreso y egreso, tal como una puerta de deslizamiento o de seguimiento, cuando la presión estática interna excede la presión deseada, cerrar los medios de ingreso y egreso cuando la presión estática interna cae por debajo de la presión deseada, proporcionar medios para minimizar la regulación de presión estática interna momentáneamente para abrir brevemente por completo los medios de ingreso y egreso para el paso, por lo que la presión interna se regula a una presión deseada y se permite el paso.

Un método mejorado para combinar la regulación de la presión estática interna de la estructura y proporcionar medios de ingreso y egreso consiste en abrir los medios de ingreso y egreso, tal como una puerta de deslizamiento o de seguimiento, cuando la presión estática interna excede la presión deseada, cerrar los medios de ingreso y egreso cuando la presión estática interna cae por debajo de la presión deseada, proporcionar medios simultáneos para minimizar la regulación de presión estática interna momentáneamente para abrir brevemente por completo los medios de ingreso y egreso para el paso y aumentar el flujo de entrada, compensando de este modo el flujo de salida aumentado momentáneamente, por lo que la presión interna se regula a una presión deseada y se permite el paso.

Este método mejorado es el método preferido de regulación de presión dentro de la estructura soportada por aire ventilada descrita en esta invención ya que permite una ventilación significativa e ingreso y egreso de equipo, tal como tractores. También, combinando las funciones de regulación de presión, a través del control de los flujos de entrada y

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salida, y el paso se reduce el número de portales de acceso, aumentando así la estabilidad y portabilidad de la estructura al tiempo que se reduce el coste.

Dibujos

La Fig. 1 es una vista en alzado de una estructura soportada por aire presurizada y ventilada. La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una torre de entrada de aire con una toma de aire giratoria en la parte superior conectada a un alojamiento que contiene uno o más ventiladores de entrada. La Fig. 3 es una vista en alzado de una torre de entrada con tomas de entrada articuladas en los ejes verticales en la parte superior de la torre. La Fig. 4 es una vista en sección trasversal horizontal del área de entrada de la torre en la Fig. 3 funcionando con un viento externo incidiendo de manera normal en uno de los puertos de entrada. La Fig. 5 es una vista en sección trasversal horizontal del área de entrada de la torre en la Fig. 3 funcionando con un viento externo incidiendo de manera oblicua en los puertos de entrada. La Fig. 6 es una vista en sección trasversal horizontal del área de entrada de la torre en la Fig. 3 funcionando sin viento externo. La Fig. 7 es una vista en alzado de dos estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea consecutivas con líneas aerodinámicas de viento externo. La Fig. 8 es una vista en perspectiva de una porción de un conjunto escalonado de estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea y consecutivas con un cortavientos perimetral. La Fig. 9 es una vista en alzado de una rejilla de escape de regulación de presión. La Fig. 10 es una vista en alzado de una rejilla de escape controlada mecánicamente. La Fig. 11 es una vista en perspectiva de un armazón articulado unido a un extremo de una estructura soportada por aire. La Fig. 12 es una vista en perspectiva de un armazón articulado unido a un extremo de una estructura soportada por aire y una cortina, que se fija a una esclusa.

Descripción detallada

La Fig. 1 es una vista en alzado de una estructura soportada por aire ventilada y presurizada que muestra un sistema de entrada de aire, incluyendo una torre de entrada asistida por el viento 1 y el alojamiento 2 para uno o más ventiladores, en un lado de la estructura soportada por aire y, por otro lado, una rejilla de escape de regulación de presión 6 y una esclusa para el paso 9. La torre 1 captura cualquier viento disponible y dirige el flujo a uno o más ventiladores que pueden presurizar adicionalmente el flujo de aire al espacio interno de la estructura soportada por aire que actúa como un conducto de aire para canalizar el flujo de aire hasta la rejilla de escape 6 y fuera de la estructura. También se muestran uniones, un armazón de portal de entrada de aire articulado 4 conectado a la membrana de la estructura soportada por aire 5 y el alojamiento de ventilador 2 a modo de una cortina flexible 3, que permite al armazón 4 moverse con la membrana 5 y girar completamente con respecto al suelo en el caso de un desinflado sin romper el sello de la estructura. De forma análoga, se muestran el armazón de portal de rejilla de escape y esclusa articulado 7, la cortina de rejilla de escape y esclusa 8, y el deflector de cortina de rejilla de escape y esclusa 8a, que evita que la cortina 8 interfiera con el escape de la rejilla 6 y actúa como un cortavientos, junto con la cortina 8, para impedir que el viento (procedente de la dirección de la esclusa 9) interfiera con el escape de la rejilla 6.

La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una torre de entrada de aire con una toma de aire giratoria 14 conectada a una plataforma giratoria 13 en la parte superior de la torre, que está conectada a un alojamiento 2 que contiene uno o más ventiladores de entrada. Las flecha rectas muestran la dirección del flujo del viento y el flujo de aire dentro de la estructura. Las flechas de doble cabeza curvadas muestran el movimiento giratorio de la plataforma giratoria 13. La toma de aire se localiza en un lado del eje de rotación de la plataforma giratoria 13 con la apertura hacia el eje, apuntando automáticamente así hacia la abertura de la toma de aire 14 hacia el viento.

La Fig. 3 es una vista en alzado de una torre de entrada 1 con tomas de entrada 10 articuladas en los ejes verticales en el armazón de la torre de entrada de aire 11 en la parte superior de la torre. Las aletas 10 únicamente se abren hacia dentro, funcionando así como una entrada de cualquier flujo de viento y presión disponibles.

La Fig. 4 es una vista en sección trasversal horizontal del área de entrada de la torre en la Fig. 3 funcionando con un viento externo incidiendo de manera normal en uno de los puertos de entrada. Los topes de aleta de la torre de entrada de aire 12 actúan para impedir que las aletas 10 interfieran con el movimiento, arco, de cualquier aleta adyacente e impiden que las aletas 10 se pasen un punto de par de no retorno. El armazón 11 proporciona los topes para impedir que las aletas 10 se abran hacia afuera y medios para articular las aletas 10 a los vértices verticales cercanos de la torre. Las flechas muestran la dirección del viento externo. Las aletas a sotavento se cierran para impedir el escape del flujo del viento de la torre.

La Fig. 5 es una vista en sección trasversal horizontal del área de entrada de la torre en la Fig. 3 funcionando con un viento externo incidiendo de manera oblicua en los puertos de entrada. Ésta es igual que la Fig. 4, excepto que el flujo de viento externo, indicado por las flechas, está en una dirección ligeramente diferente.

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La Fig. 6 es una vista en sección trasversal horizontal del área de entrada de la torre en la Fig. 3 funcionando sin viento externo. Aquí no hay ningún puerto de entrada preferido y cada aleta se abre hacia adentro aproximadamente la misma cantidad.

La Fig. 7 es una vista en alzado de dos estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea y consecutivas con líneas aerodinámicas de viento externo. Aquí, una torre de entrada se reemplaza por la configuración de las propias estructuras, mostrada más completamente en la Fig. 8. La forma de la membrana de la estructura 5 actúa como un plano aerodinámico para dirigir algo del flujo del viento al área de entrada, entre las dos estructuras mostradas. La presión estática en el área de entrada es mayor que la presión estática del flujo de viento externo como se indica por las líneas de flujo curvadas ascendentes por encima del área de entrada (por ejemplo, parte de la presión dinámica del viento se convierte en presión estática). Uno o más ventiladores pueden entonces aumentar esta presión superior y dirigir el flujo de aire, flechas discontinuas, a la estructura soportada por aire.

La Fig. 8 es una vista en perspectiva de una porción de un conjunto escalonado de estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea y consecutivas con un cortavientos perimetral. Este conjunto produce las zonas de mayor presión en las áreas de la estructura, como se describe en la Fig. 7. El cortavientos redondeado simula una estructura adyacente, que actúa como un plano aerodinámico.

La Fig. 9 es una vista en alzado de una rejilla de escape de regulación de presión 6. El acumulador de presión externa de la rejilla de escape 19 actúa de forma análoga con respecto a la torre de entrada de aire de la figura 3. Sus aletas de apertura hacia adentro 20 permiten a la presión total del viento entrar al acumulador, el cual es conducido al área de presión externa de la rejilla de escape 17 y empuja la porción superior de la aleta de rejilla de escape con forma de cuña que está conectada fuertemente a la porción inferior de la aleta 16 girando sobre el eje 16a El peso del contrapeso 21 puede colocare en el contrapeso 21a, que está conectado firmemente a la aleta 16, para ajustar el par de cierre de la aleta 16, ajustando así la presión de compensación de membrana (que será la presión mínima requerida para soportar la membrana en el caso de no haber viento). El sello de presión externa de la rejilla de escape 18 actúa para minimizar la pérdida de aire del área de presión externa 17. Esto mantendrá una presión estática interna cercana a la de la presión total externa más la presión de compensación de membrana. Para reducir la presión interna por una porción de la presión dinámica externa, puede usarse un orificio (no mostrado) en la parte superior del acumulador 19. Esto mantendría la presión dentro del acumulador 19 y el área de presión externa 17 entre la presión estática externa y la presión total externa. Cuando mayor es el orificio, en relación al área de las aletas 20, más cercanas estarán las presiones en las ubicaciones 17 y 19 con respecto a la presión estática externa.

La Fig. 10 es una vista en alzado de una rejilla de escape controlada mecánicamente 22. Una aleta de rejilla de escape mecánica 23 se abre y se cierra por un actuador lineal 24. Este tipo de escape puede usarse en combinación con transductores de presión para determinar presiones estáticas y dinámicas externas y la presión estática interna.

La Fig. 11 es una vista en perspectiva de un armazón articulado 7 unido a un extremo de una estructura soportada por aire. El eje de las bisagras 25 es colineal con la unión de la membrana 5 con el suelo, permitiendo así que el armazón articulado 7 se mueva con la membrana 5 y gire con respecto al suelo en el caso de inflado.

La Fig. 12 es una vista en perspectiva de un armazón articulado 7 unido a un extremo de una estructura soportada por aire y una cortina 8, que se fija a una esclusa 9, con la puerta externa 26. Una porción de la membrana en el armazón 7 mostrado en la figura 11 se ha retirado para permitir el paso. La cortina flexible 8 se ha conectado al armazón 7 y la esclusa 9 para impedir la pérdida de aire de la estructura soportada por aire, permitiendo al mismo tiempo el recorrido del armarzón articulado 7.

Números de referencia

1 Torre de entrada de aire

2 Alojamiento para uno o más ventiladores de entrada

3 Cortina de entrada de aire

4 Armazón de portal de entrada de aire articulado

5 Membrana de estructura soportada por aire

6 Rejilla de escape regulado por presión

7 Armazón de portal de rejilla de escape y esclusa articulado

8 Cortina de rejilla de escape y esclusa

8a Deflector de cortina de rejilla de escape y esclusa

9 Esclusa

10 Aletas de torre de entrada de aire

11 Armazón de torre de entrada de aire

12 Topes de aleta de torre de entrada de aire

13 Plataforma giratoria para toma de aire giratoria

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Claims

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