MX2009000097A - Metodos y aparatos para la eficiente ventilacion y presurizacion en una estructura soportada con aire. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de métodos y aparatos para la eficiente ventilación y presurización de un invernadero u otra estructura soportada con aire que requieren presurización y ventilación. Un método para eficiente presurización y ventilación en una estructura soportada con aire que comprende direccionar cualquier flujo de viento externo y presión de viento externo dentro de medios de flujo mecánicos, tal como un ventilador, o ventiladores en paralelo, funcionando en la dirección de consumo, y dentro del espacio interno de la estructura soportada con aire a través de la presión interna de la estructura que regula los medios de escape, en la que el espacio interno de la estructura será ventilado y presurizado con la ayuda de cualquier viento externo y la fiabilidad de medios de flujo mecánicas (ventiladores). Este método permite la eficiente, efectiva y económica refrigeración, a través de la ventilación, de un espacio protegido y creado por una membrana permeable de luz (cubierta), que es soportado sólo por presión de aire interna contra el peso de la membrana y la presión dinámica del viento externo, por si misma. Aparatos para direccionar cualquier flujo de viento externo y presión de viento externo dentro de medios de flujo mecánicos son divulgados. Métodos y aparatos para regulación de la presión interna también son divulgados. Algunas ventajas son: menor consumo de energía, presión estática interna mínima (sólo lo suficiente para superar el viento externo), menor posibilidad de rotura de película (que poli-invernaderos soportados - en una estructura convencional), más luz de transmisión, menor costo y más portabilidad.

Description

MÉTODOS Y APARATOS PARA PRESURIZAR Y VENTILAR EFICIENTEMENTE UNA ESTRUCTURA SOPORTADA POR AIRE.

ANTECEDENTES Esta invención se refiere a invernaderos o las estructuras similares que requieren el retiro de cantidades grandes de flujo del calor. Específicamente, esta invención se relaciona con un método y medios estructurales para utilizar energía del viento externo, tanto presión y flujo, así como para producir y controlar la presión de aire y el flujo de aire dentro de una estructura soportada por aire, tal como un invernadero soportado por aire.

Hasta la fecha, los invernaderos comerciales se construyen con estructuras cubiertas con un material transparente o translúcido, impermeable al aire y al agua. La función principal de la estructura es soportar el material de la cubierta contra su propio peso, viento, lluvia y cargas de nieve potenciales. La estructura también soporta los umbrales para el pasaje hacia adentro o hacia afuera del invernadero. A menudo la estructura soporta medios para la ventilación. Esta ventilación puede ser pasiva, por vía del viento externo y/o convección térmica, o ventilación activa vía un ventilador o ventiladores.

Una versión particular de invernaderos comerciales consiste en unir dos capas de una película plástica a la estructura de tal modo que sella los bordes de las dos capas. Aire, generalmente del exterior para evitar la condensación, es forzado entre las dos capas de plástico con un soplador pequeño, con ello separando las dos capas y manteniendo tensión en la película. Esta técnica fue desarrollada en 1964 y es una mejora respecto de las estructuras de una sola capa por dos razones. Primero, proporciona un espacio de aire de aislamiento entre las dos capas de la película plástica. En segundo lugar, reduce la probabilidad de azote y rasgadura, de la película plástica con viento, con ello aumentando la vida de la película. Las desventajas de este sistema son el costo de una capa adicional de película plástica, y del soplador y la transmisión de luz reducida, de 10% o más, dentro del invernadero. Otra desventaja potencial es que, dependiendo de la posición, orientación, y los alrededores del soplador de inflado, la presión dinámica del viento externo puede sumar o restar la presión de aire entre las dos capas de la película plástica. Para las condiciones del viento que conducen a una reducción en la presión de aire interna, este efecto puede potencialmente conducir a azotamiento y desgarramiento de la película plástica. Para las condiciones del viento que conducen a un aumento en la presión de aire interna, este efecto puede potencialmente conducir a una sobre presurización y desgarramiento de la película plástica.

Para todas las versiones actuales de invernaderos comerciales, Se ha requerido una estructura para soportar la película plástica u otra capa. Mientras que la estructura sirve para varios usos, es costosa y bloquea una porción de la luz solar que alcanza las plantas en el invernadero. Debido a estas deficiencias, se han buscado alternativas para sustituir el material de la estructura. Un intento experimental ha sido sustituir la estructura típicamente de madera o de metal por una estructura de aire presurizado, o vigas de aire. Estas estructuras, generalmente del plástico transparente, son flácidas sin la presurización de aire interna. Bajo presurización, llegan a ser rígidos y toman su forma prevista. La patente US-2, 854,014 de Hasselquist (1958) describe un "cobertizo inflable" apoyado por tubos inflados. La patente US-4,856,228 de Robinson, (1989) también describe un "sistema de túnel para el cuidado de semillas, plantas y similares" soportadas por una tubería inflada.

Un intento alterno ha sido integrar la estructura inflable en la cubierta de modo que la superficie de transmisión de luz completa esencialmente se hace rígida por medio de aire presurizado. Este intento también proporciona un espacio de aire de aislamiento entre las capas de la cubierta. Las patentes US- 4,160,523 de Stevens (1979) y US-6,061 ,969 de Leary (2000) utilizan ambas esta estrategia. El término "estructura de aire inflada" describe las estructuras inflables antedichas, donde la forma de la estructura es producida por los tubos o las células de aire presurizado, mientras que el aire dentro del espacio encerrado de la estructura sigue siendo despresurizado. Las estructuras transparentes, infladas con aire, cuando se utilizan como invernadero, todavía tienen los mismos requerimientos de ventilación, calefacción, y enfriamiento de los invernaderos convencionales.

El diseño alterno, la "estructura soportada por aire", abarca una membrana, que se ancla y se sella a la pared o al piso en los bordes, y medios de presurización del aire dentro del espacio cerrado de la estructura mantienen la membrana suspendida y extendida. Generalmente se incorporan compuertas de aire para el ingreso y egreso. Las estructuras soportadas por aire tienen aspectos críticos con respecto a la presurización y a la ventilación, las cuales se requieren para mantener la integridad y la habitabilidad de la estructura. Además, la presión y la ventilación afectan al consumo de energía de la estructura.

Se han desarrollado métodos y aparatos para controlar las presiones internas basadas en el viento, nieve, y cargas de hielo externas así como la altura y tensión de la membrana soportada por aire. El objetivo es mantener la presión interna mínima, respecto a la presión externa, necesaria para mantener la integridad estructural de la membrana y su altura, es decir, la separación sobre el piso. Minimizando el diferencial de presión entre medio interior y exterior se minimiza la tensión dentro de la membrana y los requerimientos de energía para el inflado. Entonces, se han buscado sensores y controles para mantener la presurización ideal. La patente US-2,948,286 de Turner (1960) utiliza medios mecánicos, los cuales miden la altura de la membrana, la erección de las paredes laterales, o la tensión de la membrana, para activar un interruptor que controle la operación de un soplador de inflado de tal modo que controla la presión interna y la altura de la membrana resultante, la erección de las paredes laterales, y la tensión de la membrana. Sin embargo, no se incluye ningún venteo de escape en esa invención pues la ventilación no está dentro del alcance de esta invención particular. La patente US-3, 159, 165 de Cohén, y colaboradores. (1964) utiliza medios mecánicos, que miden la circunferencia de la estructura, para activar un interruptor que controle la operación de un soplador de inflado de tal modo que controla la presión interna y la circunferencia de la estructura resultante. Aquí otra vez, no se incluye ningún venteo de escape en esta invención pues la ventilación no está dentro del alcance de esta invención particular. La patente US-4,936,060 de Gelinas, y colaboradores. (1990) utiliza medios de radar, que miden la altura de la membrana, para controlar las operaciones de un soplador de inflado y venteo de escape, de tal modo que controla la presión y el volumen interno y la altura de la membrana resultante. Las patentes US-5,685,122 de Brisbane, y colaboradores. (1997) y US-6,032,080 de Brisbane, y colaboradores. (2000) utiliza medios de sensor, que miden la velocidad del viento externo y las condiciones potenciales para cargas de hielo y nieve, para controlar la operación del soplador de inflado y venteo de escape que controla la presión interna.

En las dos patentes de Brisbane y colaboradores, solamente se especifica una localización para el sensor de la presión de aire, a saber dentro de la estructura soportada por aire. Las presiones especificadas en el elemento de control de proceso de la invención son presiones diferenciales, no presiones absolutas. Es decir que las presiones estáticas especificadas de 1.015 - 3.554 mbar (0.4 - 1 .4 pulgadas de columna de agua) son mucho menores que la presión atmosférica y realmente representan la diferencia entre las presiones interior y exterior, o más precisamente la presión estática exterior, que descuenta la presión dinámica del viento. Por lo tanto, necesitaría de un sensor externo a la estructura para detectar la presión estática exterior. Hay "un sensor de velocidad del viento" indicado en la parte superior de la estructura que se establece como un anemómetro, pero no hay descripción o liga de este sensor al sensor de la presión estática descrito en la patente. También, se describen solamente las velocidades del viento sin considerar la dirección del viento respecto al sensor del viento.

En última instancia, la posición y la orientación de un sensor necesario de la presión estática exterior es crítica para la operación exitosa de la invención que es descrita. Por ejemplo, una velocidad del viento de 40.233 km/h (25 MPH) tiene una presión dinámica de 0.761 mbar (0.3 pulgadas de agua). Bajo estas condiciones, la presión externa en la superficie de la estructura soportada por aire, como sería el caso de una estructura abovedada indicada en la figura, puede variar de "la presión atmosférica más 0.761 mbar (0.3 pulgadas de agua)" en el lado que sopla el viento "a la presión atmosférica menos 0.761 mbar (0.3 pulgadas de agua)" en el lado (entre la dirección en que sopla el viento y la dirección contraria) así como la parte superior. A 80.567 km/h (50 MPH), estas variaciones se cuadruplican +/- 3.047 mbar (+/- 1 .2 pulgadas de agua). Así, si el sensor de presión estática del exterior estuviera en la parte superior o lateral (respecto de la dirección en que sopla el viento) de la estructura y de la presión interna, que es uniforme dentro de la estructura, estaría 3.554 mbar (1.4 pulgadas de agua) arriba de la presión exterior detectada, entonces el lado en que sopla el viento de la estructura se derrumbarían pues la presión externa sería 2.539 mbar (1 .0 pulgadas de agua) arriba de la presión interna (3.047 + 3.047 - 3.554 mbar) (1 .2 +1 .2 -1 .4 pulgadas de agua). Por lo tanto, esta invención, a menos que esté modificada apropiadamente, esta destinada a fracasar.

El segundo aspecto crítico para las estructuras soportadas por aire es la ventilación. De las estructuras soportadas por aire, la mayoría se han hecho con membranas de alta reflectividad y baja transparencia para reducir el flujo radiante de energía dentro y fuera de estas estructuras, por lo que se reducen los requerimientos de enfriamiento y calefacción de la estructura. Estas estructuras han cubierto campos de tenis, piscinas, campos átléticos y estadios. La ventilación se requiere para retirar el flujo de energía solar radiante y/o de ocupantes, cualquiera que sea más grande. Los requerimientos de ventilación bajo estas condiciones son mucho menores (80 a 90% menores) que los requerimientos de ventilación para invernaderos, en donde el casi completo flujo de energía radiante solar necesita ser retirado del invernadero con el objeto de prevenir sobrecalentamiento.

La ventilación necesaria para cubrir los requerimientos de enfriamiento en tiempos de verano para invernaderos es de aproximadamente 0.283 m3/min (10 ft3/min) por cada metro cuadrado de espacio de piso en un invernadero soportado por estructura esto se alcanza con un ventilador de propela de relativa baja presión hasta 0.634 mbar (0.25 pulgadas de agua) opuesto a los sopladores de alta presión utilizados en estructuras soportadas por aire. Bajo condiciones de tiempo de verano típica, un ventilador de propela de 1 .2 m (48 pulg.) de diámetro con un motor de 0.746KW (1 hp) es suficiente para ventilar y enfriar aproximadamente 185.8 m2 (2,000 ft2)de espacio de piso, para una estructura soportada por aire típica se requeriría un soplador de 63.5 cm (25 pulg.) de diámetro de rueda con un motor de 7.46KW (10 hp) para producir la misma ventilación, debido a la alta presión dentro de la estructura soportada por aire comparada con la estructura soportada por estructura. Entonces, al escalar la presente tecnología de estructura soportada por aire para una instalación de invernadero requeriría 10 veces la energía eléctrica.

Un fabricante de estructuras soportadas por aire, Enviromental Estructures Inc., ha abordado este aspecto reemplazando los sopladores de alta potencia con ventiladores de propela de media presión hasta 1.269 mbar (0.5 pulgadas de agua) bajo condiciones de calma relativa, estos ventiladores requieren de 2 a 3 veces la energía de los ventiladores de invernadero soportados por estructura. En el caso de condiciones de viento se enciende un ventilador tándem, 2 ventiladores de presión media colocados en serie que doblan la presión la cual es necesaria para soportar la membrana contra la presión dinámica de vientos mayores. El resultado neto es que el consumo de energía eléctrica del sistema es aproximadamente 3 veces el de un invernadero típico. A causa de su costo de operación más alto y un costo inicial del doble de los invernaderos convencionales, estos invernaderos soportados por aire han visto solo usos individuales.

Una forma de reducir este consumo de energía ha sido reducir o casi eliminar, la ventilación. Ejemplos individuales se encuentran en: http://www.actahort.org/books/42/42 S.htm; y http://www.sunset.com/sunset/Premium/Garden/1997/02- Feb/Greenhouse297/Greenhouse297.html; y http://savagefarmer.blogspot.com/2006/02/big-greenhouse.html Cada uno de estos invernaderos carece de la ventilación necesaria para enfriarlos suficientemente en el verano, como se estableció en cada una de las fuentes anteriores.

Todavía otro intento por superar estas deficiencias fue hecho por el Laboratorio de Investigación Ambiental de la Universidad de Arizona en cooperación con la Universidad de Sonora, México. En 1968 los invernaderos soportados por aire fueron presurizados por un soplador pero no fueron ventilados el enfriamiento estuvo acompañado por dirigir aire através de un intercambiador de calor de columna empacada el cual atomizaba agua marina fría de mar cercano. Este sistema sin embargo, mantuvo la humedad relativa en el invernadero de casi 100% lo cual no es ideal para muchas plantas.

Dentro del alcance de la invención, vale la pena mencionar otros tres ejemplos del arte previo. La patente No. US-3,924,364 expedida a Eerkens (1975) describe "una tienda inflable con viento" aquí la presión dinámica del viento se utiliza para presurizar pero no ventilar una tienda soportada por aire. Una apertura soportada en el exterior de la tienda se apunta hacia el viento. No se proporcionaron medios para rastrear el viento. La tienda se utiliza como un medio para escape del viento por ejemplo un cobertizo.

Otro cobertizo descrito en la patente NO. US-6,070,366 expedida a Pierson (2000), incluye una paleta de aire giratoria con un reductor de viento en el lado opuesto de la apertura de la paleta de aire, aparentemente para cambiar automáticamente la apertura dentro del viento. Un escape de persianas esta justo dentro de la apertura de la paleta de aire y orientado para solo permitir el aire del viento exterior dentro de la paleta de aire y después dentro del cobertizo. Las persianas solo operan y permiten aire dentro del cobertizo cuando la presión total (dinámica más estática) excede un poco la presión de aire interna. Una pluralidad de estas paletas de aire podrían ser unidas al lienzo de la cubierta del cobertizo. La función de estas paletas de aire giratorias es permitir un inflado adicional como un resultado de las condiciones de viento local sobre la superficie del cobertizo. Las paletas de aire no son el medio principal de inflado del cobertizo. Estas paletas de aire no están conectadas a un medio mecánico, tal como un soplador o ventilador, para inflar el cobertizo. Además no se incluyen venteos de escape en esta invención mientras que la ventilación no está en el alcance de esta invención particular.

Finalmente Tom Elliot describe un sistema de acondicionamiento de aire pasivo que utiliza una paleta de aire giratorio que dirige un flujo de viento a través de almohadillas de enfriamiento evaporativas y hacia adentro de un alojamiento con objeto de enfriar el alojamiento pero no para presurizarlo. La descripción se localiza en: http://www.thedisease.net/arcana/survival/Haow-To-Survival- Library/library2/aircool.htm Como el sistema es pasivo no se utilizan ventiladores para aumentar el flujo el cual es creado por el viento y la colección natural del aire enfriado que fluye hacia una torre y dentro del alojamiento.

En conclusión yo no estoy al tanto de ninguna estructura soportada por aire que provea un método o aparato para dirigir la energía del viento, es decir presión y flujo, dentro de un dispositivo de ventilación mecánico, tal como un ventilador o soplador, con ello ventilando y potencialmente presurizando el espacio interno de una estructura que utiliza las energías del viento y del dispositivo de ventilación mecánico. Además yo no tengo conocimiento de ninguna estructura soportada por aire o soportada por estructura que provea un método o aparato para determinar o dirigir la presión del viento dinámica del lado exterior y la presión estática exterior, de manera independiente, para controlar un venteo de escape, con ello regulando la presión interna de la estructura respecto de la presión dinámica exterior y la presión estática exterior del viento.

SUMARIO DE L INVENCIÓN Beneficios - menor consumo de energía, presión estática interna mínima (solo suficiente para superar el viento externo), menor rompimiento potencial de película (que la estructura soportada por armazón de una sola película), mayor transmisión de luz, menor costo, mas portátil.

La invención es un paquete de métodos y aparatos para presurizar y ventilar eficientemente un invernadero soportado por aire u otra estructura que requiere presurización y ventilación.

El método principal para la presurización y ventilación eficiente de una estructura soportada por aire comprende dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánico tal como un ventilador o ventiladores en paralelo operando en la dirección de entrada y dentro del espacio interno de dicha estructura soportada por aire y fuera del espacio interno de la estructura soportada por aire a través de medios de escape regulados por la presión interna, con ello el espacio interno de la estructura estará ventilado y presurizado con el apoyo o asistencia de un viento externo y la solvencia de un medio de flujo mecánico (un ventilador) este método permite un eficiente, efectivo y económico enfriado, vía ventilación, de un espacio protegido creado por una membrana (cubierta) permeable a la luz, la cual esta soportada solamente por la presión de aire interna contra el peso de la membrana y las presiones dinámicas del viento externo mismo.

Un método alternativo para presurizar y ventilar una estructura soportada por aire es como el método principal excepto en que la regulación de la presión interna controlaría los medios de flujo mecánico (el cual puede incluir control de velocidad - encendido/apagado o variable - de uno o mas ventiladores así como atenuadores), y no en los medios de escape. Aquí los medios de escape, o puerto de escape, están ajustados ya sea de manera fija o manual, y la velocidad del ventilador o área sería así controlada. Este no es el método preferido dado que el flujo de aire es siempre requerido para producir la presión interna necesaria para soportar la estructura mientras que el puerto de escape no esta completamente cerrado. Sin embargo en el método principal anterior, los medios de escape regulados por la presión interna pueden llegar a estar casi cerrados para mantener la presión interna bajo condiciones de un bajo flujo de aire, Como podría ser deseable en condiciones de clima frío.

El beneficio adicional del método principal para la ventilación y presurización eficiente de una estructura soportada por aire, es que, cuando el viento externo excede alrededor de 16.093 km/h (10 MPH), la energía requerida para que los medios de flujo mecánicos soporten y ventilen la estructura es insignificante. Esto es decir que cuando las restricciones en el flujo de aire a través de la estructura soportada por aire siendo ventilado están localizadas en el escape (como opuesto a solamente a la entrada), el viento mismo es suficientemente fuerte arriba de aproximadamente 16.093 km/h (10 MPH) para soportar y ventilar la estructura. Esto es posible debido a que las estructuras soportadas por aire pueden ser configuradas dadas su forma y ambiente externo, para que nunca tomen la incidencia directa (solo oblicua) del viento (entonces no requiriendo que la presión interna sea mayor que la presión total externa mas el peso de la membrana), mientra que la presente invención es redirigir casi el total de la fuerza del viento, la presión total externa, dentro de la estructura a través de medios de flujo mecánico. Por de debajo de 8.046 km/h (5 MPH), se necesitan los medios de flujo mecánico para ventilar la estructura a una presión diferencial suficiente para mantener arriba la membrana (la cual equivale a aproximadamente la presión dinámica de un viento de 16.093 km/h (10 MPH)). Entonces solo se requieren motores de baja potencia para operar estas estructuras, la cual llega a ser energizada con vientos de aproximadamente 16.093 km/h (10 MPH). Esa es la racionalidad para combinar redirección de viento y medios de flujo mecánico en serie. Los medios de flujo mecánico pueden incluir aperturas de entradas con atenuadores sin ventiladores, en paralelo con aperturas de entrada con ventiladores, con o sin atenuadores, para cambiar (by pass) las entrada con ventiladores cuando la estructura esta operando solo en modo de energía de viento.

Una realización preferida del método principal es un método como el anterior en donde los medios de flujo mecánico son un grupo de ventiladores operando en paralelo con ventiladores de velocidad controlable (apagado/encendido o variable) y/o ventiladores de área (p. e. atenuadores), en donde la velocidad controlable del ventilador y/o el área del ventilador están regulados por la temperatura del aire la insolación solar, y/o los niveles de humedad dentro de la estructura como una función de la hora del día aquí los medios de flujo mecánico están controlando el flujo de aire a través de la estructura soportada por aire y los medios de escape están controlando la presión interna.

Una mejora adicional de este método es un método como el de la realización preferida del método principal en donde la regulación de la velocidad controlable del ventilador y/o área del ventilador por la temperatura del aire, insolación solar, y/o los niveles de humedad dentro de la estructura como una función de la hora del día pueden ser reducidos para incrementar la presión dentro de la estructura para mantener la integridad estructural de la estructura. Esta mejora es útil en el evento de falla de la regulación de presión en el puerto de escape, la apertura de una puerta de un equipo grande, o la perforación de la membrana soportada por aire.

La invención es también un paquete de métodos y aparatos para ventilar de manera eficiente y solvente un invernadero u otra estructura que requiera ventilación.

El primer método comprende cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánicos, tal como un ventilador, o ventiladores en paralelo operando en la dirección de entrada, y dentro del espacio interno de la estructura, con lo cual cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa ayuda a los medios de flujo mecánicos a presurizar y ventilar la estructura. Como se describió antes para las estructuras soportadas por aire este método crea presión estática interna cuando se regula la cual soportara la estructura contra viento externo, tres modalidades de aparatos para este método se describen abajo.

El segundo método comprende dirigir cualquier viento externo para crear una zona de baja presión, y dirigir el escape de los medios de flujo mecánico tal como un ventilador o ventiladores en paralelo, operando en la dirección de escape dentro de tal zona de baja presión del viento externo, con lo cual cualquier viento externo ayuda en el flujo de aire a través de los medios de flujo mecánicos (ventiladores). Este método es útil para invernaderos soportados por armazón o similares que emplean ventiladores de escape como un medio de ventilación mecánica, debido a que la energía requerida para operar el ventilador esta limitada a esas bajo condiciones de calma. En condiciones de ambiente ventoso apoyan la ventilación y entonces reducen la energía requerida para operar los ventiladores. Este método no es útil para estructuras soportadas por aire dado que produce presiones estáticas internas menores que las presiones externas.

La utilidad y originalidad de estos métodos es que el viento externo se utiliza como viento, redirigido en ventilación en combinación en serie con medios de ventilación mecánico, tal como un ventilador o soplador, como respaldo o aumento a la ventilación de viento externa. El resultado es (a) una ventilación solvente o confiable -dado los medios de ventilación mecánica controlables-, y (b) un reducido consumo de energía eléctrica -dada la pasiva ventilación del viento externo-. Cualquiera de los dos métodos establecidos arriba son útiles para invernaderos soportados por armazón o similares, un componente clave para efectuar los métodos de presurización y ventilación eficiente de un invernadero soportado por aire u otra estructura que requiera presurización y ventilación radica en los medios para dirigir cualquier flujo de viento y presión de viento externa hacia los medios de flujo mecánico. Enseguida se describen tres modalidades de un aparato para dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externo dentro de flujos de viento mecánico.

Una modalidad del aparato para dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externo dentro de los medios de flujo mecánico y dentro de la estructura es una paleta de aire giratoria en una torre hueca, la cual actúa para mantener arriba la paleta de aire giratoria dentro de la trayectoria del viento externo y tiene un ducto de aire para canalizar una porción del viento externo dentro de los medios de flujo mecánico y dentro de la estructura. La paleta de aire esta sobre un lado del eje vertical de rotación con la apertura de la paleta de aire apuntando hacia el eje de rotación, la cual la forza a estar viento abajo del eje alternativamente la paleta de aire estando sobre un lado del eje de rotación, la paleta de aire podría tener una veleta o veletas que se unen al lado posterior de la paleta de aire, apuntando en dirección contraria de la apertura. En cualquier caso la apertura de la paleta de aire esta entonces apuntando automáticamente hacia el viento externo y redirige cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa dentro del ventilador y de la estructura, una segunda modalidad del aparato para dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de los medios de flujo mecánico y dentro de la estructura es una torre hueca con una sección transversal horizontal de un polígono regular, preferentemente con seis o mas lados. La porción superior de la torre tiene aletas abisagradas que solo abren hacia adentro para permitir que solo una porción del viento entre a la torre y fluya dentro del ventilador o ventiladores. Las aletas están abisagradas casi en los ejes verticales para permitir por una presión mínima abrir la aleta mientras que proporcionan un pequeño torque de cierre producido por la gravedad. Esto se acompaña por medio de hacer a la torre ligeramente mas ancha en la parte superior que en el fondo y abisagrando las aletas en los vértices de la torre. Se requieren topes para cada aleta cerca del centro de la torre para evitar que las aletas de la apertura pasen el centro de la torre de modo que la gravedad no produciría un torque de apertura. Alternativamente el torque de cierre podría ser producido por un resorte de torsión o un resorte lineal y un brazo de momentum. La torre se conecta actuando como un ducto de aire a la entrada del ventilador o ventiladores el cual dirige el flujo de aire dentro de la estructura.

Esta segunda modalidad del aparto para dirigir cualquier flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de los medios de flujo mecánicos es la realización preferida como las aletas cuando se construyen de un material ligero tal como una hoja doble de policarbonato doblada, reaccionara rápidamente a cambios súbitos en la dirección del viento de casi 180°. La inercia angular de la paleta de aire giratoria puede causar que sea lenta a la reacción especialmente en el evento de un cambio de 180° y sobrepasar la velocidad del viento. Además, la tercera modalidad siguiente es menos efectiva en capturar la velocidad del viento externa.

Una tercera modalidad del aparato para dirigir cualquier flujo de viento externo y velocidad de viento externo dentro de flujos de medios mecánicos y dentro de la estructura es una mampara o deflector de viento que rodea el área de entrada de la entrada del ventilador o ventiladores que inflan a presión el invernadero. El deflector de viento rodearía la entrada del ventilador o ventiladores en tres lados con una altura comparable a o mas grande de la altura del ventilador o ventiladores, estaría localizada a una distancia de la entrada del ventilador un poco mas que el di ámetro del ventilador, y tiene una porción superior redondeada para actuar como una hoja de aire con ello dirigiendo el flujo del viento dentro de 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 estar comprendido de invernaderos adyacentes dispuestos en un arreglo escalonado para que el área de entrada de dos invernaderos en línea espalda con espalda este limitado por las paredes laterales del invernadero adyacente. Aquí, los mismos invernaderos constituyen la hoja de aire para dirigir el viento externo desde cualquier dirección dentro del área de entrada, con ello incrementado la presión de aire en la entrada.

Un método para regular la presión estática interna de la estructura también se describe y comprende determinar la presión dinámica externa con medios de detección, determinar la presión estática externa con medios de detección, determinar la presión estática interna con 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 un venteo de escape por una cantidad incremental 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 el venteo de escape por una cantidad incremental si la presión estática interna es menor que la suma de la presión estática externa, una porción predeterminada de la presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada, con lo cual 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 membrana predeterminada.

En esta invención, la presión de membrana predeterminada puede ser ajustada por estaciones para incluir la máxima acumulación de nieve para cada estación. Un método para minimizar la acumulación de nieve comprende reducir alternativamente la presión estática interna suficientemente para reducir un poco el peso pico de la membrana, y entonces rápidamente incrementar el peso de la membrana, con ello produciendo un repetido azote en la membrana, con ello la acumulación de nieve sustancialmente se resbala a los lados de la estructura soportada por aire.

Además en esta mención los términos "presión de viento externa", "presión total externa", "presión dinámica externa" y "presión estática externa" aplican todas a las condiciones a una distancia suficiente de cualquier estructura mientras no sea significativamente afecta por dichas estructuras. El flujo de aire sobre los objetos produce una presión dinámica local (velocidad aire local) y presión estática local que varían según la superficie del objeto, y entonces no pueden ser tratados como referencias de un solo punto. Este es un elemento distinguible de esta invención si se compara con otras invenciones que no declaran la ubicación de los detectores de presión o muestran que los detectores de presión o viento están localizados sobre la estucara (p.e. la porción superior, en los lados, en la entrada o en la salida). Esas otras invenciones producen control de presión interna irregular dada la variación natural de la velocidad y dirección del viento externo.

También en esta invención la presión estática interna se trata como valuada individualmente dentro de la estructura soportada por aire mientras que sus variaciones son insignificantes comparadas con la presión de compensación de membrana o variaciones de la presión estática local sobre la superficie externa de la estructura soportada por aire cuando el viento externo llega a ser un factor en el soporte de la estructura.

También se describe un método alterno para regular la presión estática interna de la estructura y comprende determinar la presión dinámica externa (es decir la presión diferencial entre la presión total externa y la presión estática externa) con medios de detección, determinar la presión diferencial entre la presión estática interna y la presión estática externa utilizando medios de detección, comparar la presión diferencial entre la presión estática interna y la presión estática externa para la suma de una porción predeterminada de la presión dinámica externa y una presión de compensación dinámica predeterminada, abrir un venteo de escape por una cantidad incremental si la presión diferencial entre la presión estática interna y la presión estática externa es mayor que la suma de una porción predeterminada de la presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada, o cerrar el venteo de escape por una cantidad incremental si la presión diferencial entre la presión estática interna y la presión estática externa es menor que la suma de una porción predeterminada de la presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada, con lo cual 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 membrana predeterminada.

Cada uno de estos dos métodos para regular la presión estática interna de la estructura acompaña el mismo resultado, el cual es 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. La porción predeterminada para la presión dinámica externa puede ser única para una estructura particular dentro de un arreglo de estructuras similares y esta determinada por la forma de la estructura y su ambiente externo. La presión de compensación de membrana predeterminada contara por el peso de la membrana o membranas, el cual también puede ser único para una estructura particular dentro de un arreglo de estructuras particulares.

También se describe una realización del método para regular la presión estática interna de la estructura y comprende dirigir el total externo, es decir la presión dinámica mas estática a una porción de un lado de una superficie móvil y dirigir la presión estática externa hacia la porción restante del lado de la superficie móvil con ello generando una fuerza, y dirigir la fuerza hacia una segunda superficie móvil principalmente cubriendo un puerto de escape de la estructura con ello empujando la segunda superficie móvil hacia el puerto de escape de la estructura y agregando una fuerza de cierre externa predeterminada a la segunda superficie móvil, con lo cual el aire solo escapa de la estructura cuando la presión estática interna excede la presión estática externa mas un porcentaje de la presión dinámica externa por una cantidad predeterminada (el "porcentaje" es la relación del área superficial de la superficie movible actuada por la presión total externa con respecto del área superficial de la superficie movible actuada por la presión estática interna).

También se describe una segunda modalidad del método para regular la presión estática interna de la estructura que comprende dirigir el total externo, es decir la presión dinámica mas estática a una porción de un lado de una superficie móvil y dirigir la presión estática externa hacia la porción restante del lado de la superficie móvil con ello generando una fuerza, dirigir la presión estática interna hacia el lado opuesto del lado de la superficie móvil con ello generando una fuerza de oposición y resultando una fuerza neta, dirigir la fuerza neta hacia una segunda superficie móvil principalmente cubriendo y deslizándose a través de un puerto de escape de la estructura, y agregando una fuerza de cierre externa predeterminada a la segunda superficie móvil, con ello el aire solo escapa de la estructura cuando la presión estática interna de la estructura excede la presión estática externa mas un porcentaje de la presión dinámica externa por una cantidad predeterminada, (el "porcentaje" es la relación del área superficial de la superficie movible actuada sobre ella por la presión total externa con respecto al área superficial total de la superficie movible actuada sobre ella por la presión estática interna).

Para alcanzar la función de estos métodos para regular la presión estática interna, cualquier aparato que realiza estos métodos debe orientar los puertos de escape para que no se orienten dentro del viento es decir que la presión total externa local (dinámica mas estática) sobre la superficie de un puerto de escape nunca debe exceder la presión estática interna para asegurar el flujo de escape del aire por ejemplo, el puerto de escape podría ser una apertura en la parte superior de la estructura soportada por aire, cuando el puerto de apertura de escape se abre nunca deberá apuntar hacia el viento, también el puerto de escape podría ser bloqueado por una compuerta de viento para que nunca exponga el puerto de escape a la presión dinámica del viento.

La invención también consiste de métodos y aparatos para reducir la tensión de la membrana de la estructura soportada por aire en el portal de acceso para ingreso y egreso, puertos de entrada y salida, etc.

El primer método principal para reducir la tensión de una membrana de una estructura soportada por aire en un portal de acceso comprende unir un armazón a la membrana de estructura soportada por aire en un portal de acceso en la porción por arriba del suelo del perímetro del portal de acceso, la cual adjunta una cimentación o suelo, abisagrar los extremos terminales de la armazón a la cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la unión de la membrana al suelo o cimentación, con ello permitiendo a la armazón pivotear hacia y lejos del espacio encerrado del estructura soportada por aire, unir los medios funcionales (p. e. puerta, ventilador o ventiladores, venteo, etc.) a la armazón abisagrada y retirar la membrana de estructura soportada por aire con el armazón abisagrado, con lo cual el portal de acceso se puede mover con la membrana en el viento y hacia la cimentación o suelo en el evento de desinflado sin crear tensión indebida en la membrana de estructura soportada por aire en la vecindad del armazón unido.

Un método mejorado para reducir la tensión de una membrana de una 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, entonces unir el armazón a la membrana de la estructura soportada por aire a un portal de acceso en una porción arriba del suelo del perímetro del portal de acceso, el cual adjunta la cimentación o suelo, abisagrar los extremos terminales de la armazón contorneado a la cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la membrana unida a la cimentación o suelo, con ello permitiendo al armazón contorneado pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire, unir los medios funcionales (p. e. puerta ventilador o ventiladores, venteo, etc.) al armazón contorneado abisagrado, y retirar la membrana de la estructura soportada por aire dentro del armazón contorneado abisagrado, con lo cual el portal de acceso puede moverse con la membrana en el viento y hacia la cimentación o suelo en el evento de desinflado sin crear tensión excesiva en la membrana en una vecindad del armazón unido.

El segundo método principal para reducir la tensión de la membrana de la estructura soportada por aire en un portal de acceso comprende unir un armazón a la membrana de la estructura soportada por aire en el portal de acceso en una porción por arriba del suelo del perímetro del portal de acceso, la cual adjunta la cimentación o suelo abisagrar los extremos terminales del armazón a la cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la unión de la membrana al suelo o cimentación, con ello permitiendo al armazón pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire, unir un borde de una membrana de cortina de un ancho predeterminado al armazón, abisagrado, unir el otro borde de la membrana de cortina al armazón fijo por los medios funcionales, (p. e. puerta, ventilador o ventiladores, venteo, etc.), y retirar la membrana de la estructura soportada por aire dentro del armazón abisagrado, con lo cual el armazón abisagrado del portal de acceso se puede mover con la membrana de la estructura soportada por aire en el viento y hacia la cimentación o suelo en un evento de desinflado sin crear tensión excesiva en la membrana en la vecindad del armazón unido.

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, luego unir el armazón a la membrana de la estructura soportada por aire en un portal de acceso en una porción arriba del suelo de un perímetro del portal de acceso, el cual adjunta una cimentación o suelo, abisagrar los extremos terminales del armazón contorneado a la cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la unión de la membrana a la cimentación o suelo, con ello permitiendo al armazón contorneado pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire, unir un borde de la membrana de cortina de un ancho predeterminado al armazón contorneado abisagrado, unir el otro borde de la membrana de cortina a un armazón fijo por los medios funcionales, (por ejemplo puerta, ventilador o ventiladores, venteo, etc.), y retirar la membrana de la estructura soportada por aire dentro del armazón contorneado abisagrado, con lo cual el armazón contorneado abisagrado del portal de acceso se puede mover con la membrana de la estructura soportada por aire en el viento y hacia la cimentación o suelo en un evento de desinflado sin crear tensión excesiva en la membrana en la vecindad del armazón unido.

En cada uno de estos métodos el armazón transfiere las líneas de tensión verticales principales en la membrana justo arriba del armazón hacia el piso o cimentación por medio de la tensión dentro del armazón. Esta es la tensión que habría sido dirigida hacia el piso o cimentación vía la membrana sin el portal de acceso, que tuviera la membrana dentro del portal de acceso que no ha sido removido para permitir acceso. El armazón transfiere esta tensión hacia el suelo o cimentación para que la membrana adyacente no tenga que canalizar esta tensión adicional mientras que la membrana adyacente a la armazón ya porta la tensión del área sin armazón directamente arriba de esta.

Los medios de abisagrado reducen la tensión lateral durante periodos de movimiento de la membrana en el viento. El primer método principal y su método mejorado solamente son efectivos cuando los medios funcionales que unen directamente al armazón son de baja inercia angular (p. e. de baja masa a una distancia del eje de bisagra). 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 que comprende abrir los medios de ingreso y egreso, tal como una puerta deslizante o de seguimiento, cuando la presión estática interna exceda la presión deseada, cerrar los medios de ingreso y egreso cuando la presión estática interna cae por debajo de la presión deseada, proporcionando medios para minimizar la regulación de presión estática interna momentáneamente para brevemente abrir completamente los medios de ingreso y egreso para pasaje, con lo cual la presión estática se regula a una presión deseada y se permite el pasaje.

Un método mejorado para combinar la regulación de la presión estática interna de la estructura y proporcionar medios de ingreso y egreso que comprende abrir los medios de ingreso y egreso, tal como una puerta deslizante o de seguimiento, cuando la presión estática interna exceda 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 la presión estática interna momentáneamente para brevemente abrir completamente los medios de ingreso y egreso para pasaje e incrementar el flujo de entrada, con lo cual se compensa el flujo de escape incrementado momentáneamente, por lo cual la presión interna se regula a una presión deseada y se permite el pasaje.

Este método mejorado es el método preferido de regulación de presión dentro de la estructura soportada por aire ventilada descrita en esta invención dado que permite ventilación significativa e ingreso y egreso de equipo, tal como tractores. También, combinando las funciones de regulación de presión por el control de los flujos de entradas y salida, y pasaje, se reduce el número de portales de acceso, con ello incrementando la estabilidad y portabilidad de la estructura al tiempo que reduce el costo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en elevación de la estructura soportada por aire presurizada y ventilada.

La figura 2 es una vista de una torre de entrada de aire con una aleta de aire giratoria en la parte superior conectada a un alojamiento que contiene uno o más entradas de ventilador.

La figura 3 es una vista en elevación de una torre de entrada con aletas de entrada abisagradas en los ejes verticales en la parte superior de la torre.

La figura 4 es una vista trasversal horizontal del área de entrada de la torre de la figura 3 operando con un viento externo incidiendo de manera normal en uno de los puertos de entrada.

La figura 5 es una vista transversal horizontal del área de entrada de la torre de la figura 3 operando con un viento externo incidiendo de manera oblicua en los puertos de entrada.

La figura 6 es una vista transversal horizontal del área de de entrada de la torre de la figura 3 operando sin viento externo.

La figura 7 es una vista en elevación de dos estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea espalda con espalda con líneas de corriente de flujo externo.

La figura 8 es una vista en perspectiva de una porción de un arreglo escalonado de estructuras soportadas por aire soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea espalda con espalda con un perímetro guarda viento.

La figura 9 es una vista en elevación de un venteo en escape regulado por presión.

La figura 10 es una vista en elevación de un venteo controlado mecánicamente.

La figura 11 es una vista en perspectiva de un armazón abisagrado unido a un extremo de una estructura soportada por aire.

La Figuera 12 es la vista en perspectiva de un armazón abisagrado unido a un extremo de una estructura soportada por aire y una cortina la cual esta unida a una compuerta de aire.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 es una vista en elevación de la estructura soportada por aire presurizada y ventilada que muestra un sistema de entrada de aire incluyendo una torre de entrada asistida por aire 1 y un alojamiento 2 para uno o mas ventiladores en un lado de la estructura soportada por aire y en el otro lado, un venteo de escape 6 regulado por presión y una compuerta para pasaje 9. La torre 1 captura cualquier viento variable y dirige el flujo dentro de uno o mas ventiladores los cuales pueden además presurizar el flujo de aire dentro del espacio interno de la estructura soportada por aire la cual actúa como un ducto de aire para canalizar el flujo de aire hacia el venteo de escape 6 y fuera de la estructura. También muestra una unión, un armazón de portal de entrada de aire 4, abisagrado conectado a la membrana 5 de la estructura soportada por aire 5 y al alojamiento 2 de ventilador por medio de una cortina flexible 3 la cual permite que el armazón 4 se mueva con la membrana 5 y pivote continuamente hacia el suelo en el caso de desinflado sin romper el sello de la estructura. Similarmente muestra estar abisagrado, el armazón del portal de venteo de escape y compuerta 7, cortina de venteo 8, y deflector de cortina 8a de venteo de escape y compuerta el cual mantiene a la cortina 8 de interferir con el venteo de escape 6 y actúa como un rompevientos junto con la cortina 8 para prevenir que el viento (proveniente de la dirección de la compuerta 9) de interferir con el venteo de escape 6.

La figura 2 es una vista en perspectiva de una torre de ingreso de aire con una paleta de aire giratoria 14 conectada a una tornamesa 13 en la parte superior de la torre la cual se conecta, a un alojamiento 2 que contiene uno o mas ventiladores de entrada. Las flecha rectas muestran la dirección del flujo del viento y el flujo dentro de la estructura. Las flechas de doble cabeza curvas muestran el movimiento giratorio de la tornamesa 13. La paleta de aire se localiza en un lado del eje de rotación de la tornamesa 13 con la apertura hacia el eje, con ello automáticamente apuntando hacia la apertura de la paleta de aire 14 dentro del viento.

La figura 3 es una vista en elevación de una torre de entrada de aire 1 con aletas de entrada 10 abisagradas cerca de los ejes verticales a una armazón de torre de entrada de aire 11 en la parte superior de la torre. Las aletas 10 solo abren hacia adentro, con ello operan como una entrada de cualquier flujo de viento y presión disponible.

La figura 4 es una vista trasversal horizontal del área de entrada de la torre de la figura 3 operando con un viento externo incidiendo de manera normal en uno de los puertos de entrada. Los topes 12 de la aleta de la torre de entrada de aire actúan para prevenir que las aletas 10 interfieran con el movimiento, arco de cualquier aleta adyacente y previenen que las aletas 10 se pasen un punto de torque de no retorno. El armazón 11 proporciona los topes para prevenir que las aletas 10 se abran hacia afuera y medios para abisagrar aletas 10 a la proximidad de los vértices verticales de la torre. Las flechas muestran la dirección del viento externo. Las aletas del lado viento abajo están cerradas para prevenir el escape del flujo del viento desde la torre.

La figura 5 es una vista transversal horizontal del área de entrada de la torre de la figura 3 operando con un viento externo incidiendo de manera oblicua en los puertos de entrada. Esta es la misma de la figura 4, excepto en que el flujo de viento externo, indicado por las flechas, esta en una dirección ligeramente diferente.

La figura 6 es una vista transversal horizontal del área de entrada de la torre de la figura 3 operando sin viento externo. Aquí no hay un puerto de entrada preferido y cada aleta esta abierta hacia adentro aproximadamente en la misma cantidad.

La figura 7 es una vista en elevación de dos estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea espalda con espalda con líneas de corriente de flujo externo. Aquí una entrada de torre se reemplaza por la configuración de las estructuras mismas, mostrada más completamente en la figura 8. La forma de la membrana de la estructura 5 actúa como una hoja de aire para dirigir algo del flujo del viento dentro del 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 la línea de flujo curva que apunta hacia arriba, arriba del área de entrada (p. e. algo de la presión dinámica del viento se convierte en presión estática). Uno o más ventiladores entonces pueden aumentar esta presión más arriba y dirigir el flujo de aire, flechas punteadas, dentro de la estructura soportada por aire.

La figura 8 es una vista en perspectiva de una porción de un arreglo escalonado de estructuras soportadas por aire presurizadas, ventiladas, en línea espalda con espalda con un perímetro rompe viento. Este arreglo produce zonas de presión más alta en las áreas de entrada de la estructura, descritas en la figura 7. El rompevientos redondeado simula una estructura adyacente, que actúa como una lamina de viento.

La figura 9 es una vista en elevación de un venteo de escape 6 regulado por presión. El acumulador 19 de la presión externa del venteo de escape actúa similarmente hacia 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 17 del venteo de escape y empuja la porción superior de la aleta 16 que tiene la forma de cuña la cual esta conectada rígidamente a la porción inferior de la aleta 16 pivoteando en el eje 16a. El peso 21 de contrabalance puede ser colocado en contrabalace 21a, el cual esta rígidamente conectado a la aleta 16, para ajusfar el torque de cierre de la aleta 16 con ello ajustado la presión de compensación de membrana (la cual seria la presión mínima requerida para soportar la membrana en caso de que no haya viento). El sello 18 de presión externa de venteo de escape actúa para minimizar la perdida de aire del área de presión externa 17 este mantendrá una presión estática interna cercana a aquella de la presión total externa mas 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. Este mantendría la presión dentro del acumulador 19 y el área 17 de presión externa entre la presión estática externa y la presión total externa. El largo del orificio, en relación al área de las aletas 20, y las cercanías de las presiones en las ubicaciones 17 y 19 será la presión estática externa.

La figura 10 es una vista en elevación de un venteo de escape 22 controlado mecánicamente. Una aleta 23 de venteo de escape mecánica se abre y cierra por medio de un actuador lineal 24. Este tipo de venteo de escape puede ser usado en combinación con transductores de presión para determinar las presiones estática y dinámica externas y la presión estática interna.

La figura 11 es una vista en perspectiva de un armazón 7 abisagrado unido a un extremo de una estructura soportada por aire. El eje de la bisagra 25 es colineal con la unión de la membrana 5 con el suelo, con ello permitiendo a la armazón abisagrado 7 moverse con la membrana 5 y pivotear hacia el suelo en caso de desinflado.

La Figuera 12 es la vista en perspectiva de un armazón 7 abisagrado unido a un extremo de una estructura soportada por aire y una cortina 8 la cual esta unida a una compuerta 9 con una compuerta exterior 26. Una porción de la membrana dentro del armazón 7 mostrado en la figura 11 se ha retirado para permitir pasaje. La cortina flexible 8 ha sido conectada al armazón 7 y la compuerta de aire 9 para prevenir la perdida de aire de la estructura soportada por aire, mientras permite el viaje del armazón abisagrado 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 abisagrado. 5 Membrana de estructura soportada por aire. 6 Venteo de escape regulado por presión. 7 Armazón de portal de venteo de escape y compuerta de aire abisagrada. 8 Cortina de venteo de escape y compuerta de aire. 8a Deflector de cortina de venteo de escape y compuerta de aire. 9 Compuerta de aire. 10 Aletas de torre de entrada de aire. 11 Armazón de torre de entrada de aire. 12 Tope de aleta de torre de entrada de aire. 13 Tornamesa para paleta de aire giratoria. 14 Paleta de aire. 15 Rompevientos redondeado. 16 Aleta de venteo de escape con forma de cuña. 17 Área de presión externa de venteo de escape. 18 Sello de presión externa de venteo de escape. 19 Acumulador de presión externa de venteo de escape. 20 Aleta de acumulador de presión externa de venteo de escape. 21 Peso de contrabalance de venteo de escape. 21a Contrabalance de venteo de escape. 22 Venteo de escape mecánico. 23 Aleta de venteo de escape mecánico. 24 Actuador lineal de venteo de escape mecánico 25 Bisagras de armazón. 26 Puerta exterior de compuerta de aire.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. - Un método para presurizar y ventilar una estructura soportada por aire que comprende: dirigir un flujo de viento externo y una presión de viento externo dentro de medios de flujo mecánicos, con ello creando un flujo de aire; dirigir dicho flujo de aire en un espacio interno de dicha estructura soportada por aire; dirigir dicho flujo de aire a través de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire; y dirigir^dicho flujo de aire fuera de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire a través de medios de escape de regulación de presión interna, con lo que dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire será ventilada y presurizada con la asistencia del viento exterior y solvencia de dichos medios de flujo mecánicos.

2. - Un método para presurizar y ventilar una estructura soportada por aire que comprende: dirigir un flujo de viento externo y una presión de viento externo dentro de medios de flujo mecánicos reguladores de presión, con ello creando un flujo de aire y presión interna; dirigir dicho flujo de aire en un espacio interno de dicha estructura soportada por aire; dirigir dicho flujo de aire a través de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire; y dirigir dicho flujo de aire fuera de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire a través de medios de escape, con lo que dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire será ventilada y presurizada con la asistencia del viento exterior y solvencia de dichos medios de flujo mecánicos.

3. - El método para presurizar y ventilar una estructura soportada por aire de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dichos medios de flujo mecánico comprenden medios para controlar dicho flujo de aire.

4. - El método para presurizar y ventilar una estructura soportada por aire de conformidad con la reivindicación 3, en donde dichos medios para controlar dicho flujo de aire están regulados por la temperatura del aire, la insolación solar, o los niveles de humedad dentro de dicha estructura soportada por aire.

5. - El método para presurizar y ventilar una estructura soportada por aire de conformidad con la reivindicación 3, en donde dichos medios para controlar dicho flujo de aire están regulados por la presión dentro de dicha estructura soportada por aire.

6. - Un método para ventilar una estructura soportada por aire que comprenda: dirigir un viento externo dentro de medios de flujo mecánicos operando en una dirección de entrada con ello creando un flujo de aire; dirigir dicho flujo de aire dentro de dicha estructura y proporcionar medios de escape para dicho flujo de aire, con lo que dicho espacio interno de dicha estructura será ventilado con la asistencia de dicho viento externo y solvencia de dichos medios de flujo mecánicos.

7. - Un método para ventilar una estructura soportada por aire que comprenda: dirigir un viento externo para crear una zona de baja presión; dirigir el escape de medios de flujo mecánicos que operan en una dirección de escape dentro de dicha zona de baja presión de dicho viento externo; y proporcionar medios de entrada de aire, con lo que el flujo de aire a través de dicha estructura y a través de dichos medios de flujo mecánicos es asistido por dicho viento externo.

8. - Un aparato para dirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánicos que comprende: medios de flujo mecánicos; una paleta de aire giratoria que contiene medios para dirigir una apertura de entrada de dicha paleta de aire rotatoria dentro del viento; y una torre sustancialmente hueca conectada a dicha paleta de aire giratoria con ello actuando para mantener dicha paleta de aire giratoria dentro del viento externo y como un ducto de aire para canalizar flujo de aire de dicha paleta de aire giratoria dentro de dichos medios de flujo mecánicos, con ello dicha paleta de aire giratoria y dicha torre sustancialmente hueca redireccionan dicho flujo de viento externo y dicha presión de viento externa dentro de dichos medios de flujo mecánicos.

9. - Un aparato para dirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánicos que comprende: medios de flujo mecánicos; una torre sustancialmente hueca con una porción superior con una sección transversal horizontal de un polígono sustancialmente regular conectada a dichos medios de flujo mecánico, con ello actuando como un ducto de aire para canalizar flujo de aire dentro de dichos medios de flujo mecánicos; aletas abisagradas con un eje vertical próximo conectado a dicha porción superior de dicha torre sustancialmente hueca que cubre puertos de entrada en cada lado de dicho polígono sustancialmente regular y que abren hacia adentro con ello permitiendo que dicho flujo de viento externo y dicha presión de viento externo entren en dicha torre sustancialmente hueca; medios de detención para dichas aletas abisagradas que evitan que dichas aletas abisagradas se abran hacia afuera con ello previniendo que el flujo del aire salga de dicha torre sustancialmente hueca a través de dichos puertos de entrada; medios de cerrado para proporcionar un torque en dichas aletas abisagradas suficiente para cerrar cada una de dichas aletas abisagradas que están en un lado a sotavento de dicha torre sustancialmente hueca y medios de detención para dichas aletas abisagradas que evitan que dichas aletas abisagradas interfieran con el movimiento de cualquier aleta adyacente y evitar que el movimiento de dichas aletas abisagradas pasen un punto de torque de no cierre, con ello dichas aletas abisagradas y dicha torre sustancialmente hueca redireccionan dicho flujo de viento externo y dicha presión de viento externa dentro de dichos medios de flujo mecánicos.

10.- Un aparato para redirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa que comprende: una torre sustancialmente hueca, con ello actuando como un ducto de aire para canalizar flujo de aire con una porción superior con una sección transversal horizontal de un polígono sustancialmente regular; aletas abisagradas con un eje vertical próximo conectado a dicha porción superior de dicha torre sustancialmente hueca que cubre puertos de entrada en cada lado de dicho polígono sustancialmente regular y que abren hacia adentro con ello permitiendo que dicho flujo de viento externo y dicha presión de viento externa entren en dicha torre sustancialmente hueca; medios de detención para dichas aletas abisagradas que evitan que dichas aletas abisagradas se abran hacia afuera con ello previniendo que el flujo del aire salga de dicha torre sustancialmente hueca a través de dichos puertos de entrada; medios de cerrado para proporcionar un torque en dichas aletas abisagradas suficiente para cerrar cada una de dichas aletas abisagradas que están en un lado a sotavento de dicha torre sustancialmente hueca y medios de detención para dichas aletas abisagradas que evitan que dichas aletas abisagradas interfieran con el movimiento de cualquier aleta adyacente y evitan que el movimiento de dichas aletas abisagradas pasen un punto de torque de no cierre, con ello dichas aletas abisagradas redirigen dicho flujo de viento externo y dicha presión de viento externa dentro de dicha torre sustancialmente hueca.

11. - Un aparato para dirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánicos que comprende: medios de flujo mecánicos; una mampara o deflector de viento que rodea un área de entrada de dichos medios de flujo mecánicos; en donde dicha mampara o dicho deflector de viento rodea dichos medios de flujo mecánicos en tres lados con una altura comparable a o un poco mas grande que una altura de dichos medios de flujo mecánicos a un distancia horizontal de la entrada de dichos medios de flujo mecánicos comparable a o un poco mas grande que una altura de dichos medios de flujo mecánicos, y que tienen una porción superior redondeada, con ello actuando como una hoja de aire y dirigiendo dicho flujo de viento externo y dicha presión de viento externo dentro de una cavidad creada por dicha mampara o dicho deflector de viento; una cimentación o suelo, y dichos medios de flujo mecánicos.

12. - Un aparato para dirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de flujo de medios mecánicos de conformidad con la reivindicación 11 , en donde dicho deflector de viento esta compuesto de invernaderos adyacentes dispuestos en un arreglo escalonado para que una área de entrada de dos invernaderos en línea espalda con espalda esté limitado por las paredes laterales de invernaderos adyacentes.

13.- Un método para regular la presión estática interna de una estructura que comprende: determinar la presión dinámica externa a través de medios de detección; determinar la presión estática externa a través de medios de detección; determinar dicha presión estática interna a través de medios de detección; y proporcionar medios para la regulación de dicha presión estática interna en una suma de dicha presión estática externa, una proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa, y una presión de compensación de membrana predeterminada la cual: abrirá un venteo de escape por una cantidad incremental si dicha presión estática interna es mayor que dicha suma de dicha presión estática externa, dicha proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa y dicha presión de compensación de membrana predeterminada y cerrará dicho venteo de escape por una cantidad incremental si dicha presión estática interna es menor que dicha suma de dicha presión estática externa, dicha proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa y dicha presión de compensación de membrana predeterminada, con lo cual dicha presión estática interna se mantiene sustancialmente en dicha suma de dicha presión estática externa, dicha proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa y dicha presión de compensación de membrana predeterminada.

14.- Un método para regular la presión estática interna de una estructura que comprende: determinar la presión dinámica externa a través de medios de detección; determinar la presión diferencial entre dicha presión estática interna y presión estática externa a través de medios de detección; y proporcionar medios para regular dicha presión diferencial entre dicha presión estática interna y dicha presión estática externa en la suma de una proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa y una presión de compensación de membrana predeterminada la cual: abrirá un venteo de escape por una cantidad incremental si dicha presión diferencial entre dicha presión estática interna y dicha presión estática externa es mayor que dicha suma de dicha proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa y dicha presión de compensación de membrana predeterminada; y cerrará dicho venteo de escape por una cantidad incremental si dicha presión diferencial entre dicha presión estática interna y dicha presión estática externa, es menor que dicha suma de dicha proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa y dicha presión de compensación de membrana predeterminada, con lo cual dicha presión estática interna se mantiene sustancialmente en dicha suma de dicha presión estática externa, dicha proporción predeterminada de dicha presión dinámica externa, y dicha presión de compensación de membrana predeterminada.

15.- Un método para regular la presión estática interna de una estructura que comprende: dirigir desde una presión total externa hacia una porción de un lado de una superficie móvil, dicha porción complementando una poción restante, dirigir desde una presión estática hacia dicha porción restante de dicho lado de dicha superficie móvil, con ello generando una fuerza; dirigir dicha fuerza hacia una segunda superficie móvil principalmente cubriendo un puerto de escape de dicha estructura, con ello empujando dicha segunda superficie móvil hacia adentro de dicho puerto de escape de dicha estructura y agregar una fuerza de cierre externa predeterminada a dicha segunda superficie móvil, con lo cual el aire es solo expulsado a través de dicho puerto de escape cuando dicha presión estática interna de dicha estructura excede por una cantidad predeterminada dicha presión estática externa más un porcentaje de dicha presión dinámica externa.

16. - Un método para regular la presión estática interna de una estructura que comprende: dirigir desde la presión total externa hacia una porción de un lado de una superficie móvil, dicha porción complementando una porción restante; dirigir desde la presión estática externa hacia dicha porción restante de dicho lado de dicha superficie móvil, con ello generando una fuerza; dirigir desde dicha presión estática interna hacia un lado opuesto de dicho lado de dicha superficie móvil, con ello generando una fuerza de oposición y una fuerza neta resultante; dirigir dicha fuerza neta hacia una segunda superficie móvil principalmente cubriendo y deslizando a través de un puerto de escape de dicha estructura; y agregar una fuerza de cierre externa predeterminada a dicha segunda superficie móvil, con lo cual el aire es solo expulsado a través de dicho puerto de escape cuando dicha presión estática interna de dicha estructura excede por una cantidad predeterminada dicha presión estática externa más un porcentaje de dicha presión dinámica externa.

17. - Un método para reducir la tensión de una membrana de una estructura soportada por aire en un portal de acceso que comprende: unir un armazón a dicha membrana de estructura soportada por aire en dicho portal de acceso en una porción por arriba del suelo de un perímetro de dicho portal de acceso, la cual adjunta una cimentación o suelo abisagrar los extremos terminales de dicho armazón a dicha cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la membrana unida a dicho suelo o dicha cimentación, con ello permitiendo a dicha estructura pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire; unir medios funcionales a dicho armazón; y retirar dicha membrana de estructura soportada por aire de dicho armazón, con lo cual dicho portal de acceso puede mover con la membrana en un viento y hacia dicha cimentación o suelo en un evento de desinflado sin crear tensión excesiva en dicha membrana de estructura soportada por aire en una vecindad de dicho armazón.

18. - Un método para reducir la tensión de una membrana de una estructura soportada por aire en un portal de acceso que comprende: doblar un armazón para seguir un contorno inflado e inalterado de dicha membrana de estructura soportada por aire en dicho portal de acceso; unir dicho armazón a dicha membrana de estructura soportada por aire en dicho portal de acceso en una porción arriba del suelo de un perímetro de dicho portal de acceso, el cual adjunta una cimentación o suelo; abisagrar los extremos terminales de dicha armazón en dicha cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la membrana unida a dicha cimentación o suelo, con ello permitiendo a dicha armazón pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire; unir medios funcionales a dicha armazón y retirar dicha membrana de estructura soportada por aire dentro de dicho armazón, con lo cual dicho portal de acceso puede mover con la membrana en un viento y hacia dicha cimentación o suelo en un evento de desinflado sin crear tensión excesiva en dicha membrana de estructura soportada por aire en una vecindad de dicho armazón.

19. - Un método para reducir la tensión de una membrana de una estructura soportada por aire en un portal de acceso que comprende: unir un armazón a dicha membrana de estructura soportada por aire en dicho portal de acceso en una porción por arriba del suelo de un perímetro de dicho portal de acceso, la cual adjunta una cimentación o suelo; abisagrar los extremos terminales de dicho armazón a dicha cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la membrana unida a dicho suelo o dicha cimentación, con ello permitiendo a dicha armazón pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire; unir un borde de una membrana de cortina de un ancho predeterminado a dicha armazón, dicha cortina teniendo otro borde; unir dicho otro borde de dicha membrana de cortina a un armazón fijo con medios funcionales; y retirar dicha membrana de estructura soportada por aire dentro de dicho armazón, con lo cual dicho portal de acceso puede mover con la membrana en un viento y hacia dicha cimentación o suelo en un evento de desinflado sin crear tensión excesiva en dicha membrana de estructura soportada por aire en una vecindad de dicho armazón.

20.- Un método para reducir la tensión de una membrana de una estructura soportada por aire en un portal de acceso que comprende: doblar un armazón para seguir un contorno inflado e inalterado de dicha membrana de estructura soportada por aire en dicho portal de acceso; unir dicho armazón a dicha membrana de la estructura soportada por aire en dicho portal de acceso en una porción arriba del suelo de un perímetro de dicho portal de acceso, el cual adjunta una cimentación o suelo; abisagrar los extremos terminales de dicha armazón en dicha cimentación o suelo en donde el eje de bisagra es colineal con la unión de la membrana con dicha cimentación o suelo, con ello permitiendo a dicha armazón pivotear hacia y lejos de un espacio encerrado de la estructura soportada por aire; unir un borde de una membrana de cortina de un ancho predeterminado a dicha armazón, dicha cortina teniendo otro borde; unir dicho otro borde de dicha membrana de cortina a un armazón fijo con medios funcionales; y retirar dicha membrana de estructura soportada por aire dentro de dicho armazón, con lo cual dicho portal de acceso puede mover con la membrana en un viento y hacia dicha cimentación o suelo en un evento de desinflado sin crear tensión excesiva en dicha membrana de estructura soportada por aire en una vecindad de dicho armazón.

21.- un método para combinar pasaje y regulación de la presión interna de una estructura que comprende: proporcionar medios de ingreso y egreso; proporcionar medios para dicha regulación de dicha presión estática interna de dicha estructura la cual: abrirá dichos medios de ingreso y egreso cuando dicha presión estática interna exceda una presión deseada, y cerrara dichos medios de ingreso y egreso cuando dicha presión estática interna caiga por debajo de dicha presión deseada; proporcionar medios para desestimar dicha regulación de dicha presión estática interna por un breve intervalo de tiempo el cual abrirá completamente dichos medios de ingreso y egreso para pasaje por dicho breve intervalo de tiempo, con lo cual dicha presión interna esta sustancialmente regulada a la presión deseada y se permite el pasaje.

22.- Un método para combinar pasaje y regulación de la presión interna de una estructura que comprende: proporcionar medios de ingreso y egreso; proporcionar medios para dicha regulación de dicha presión estática interna de dicha estructura la cual: abrirá dichos medios de ingreso y egreso cuando dicha presión estática interna exceda una presión deseada, y cerrara dichos medios de ingreso y egreso cuando dicha presión estática interna caiga por debajo de dicha presión deseada; proporcionar medios para desestimar dicha regulación de dicha presión estática interna por un breve intervalo de tiempo el cual: abrirá completamente dichos medios de ingreso y egreso para pasaje por dicho breve intervalo de tiempo, y incrementara el flujo de aire de entrada por dicho breve intervalo de tiempo con ello compensando el flujo de escape incrementado, con lo cual dicha presión interna esta sustancialmente regulada a la presión deseada y se permite el pasaje.

23.- Un método para minimizar la acumulación de nieve en una estructura soportada por aire que comprende: repetidamente reducir suficientemente la presión estática interna a un poco menos de la altura de dicha estructura soportada por aire, entonces, rápidamente incrementar dicha presión estática interna con ello produciendo un azote en un una membrana de dicha estructura soportada por aire, con ello la acumulación de nieve entre los ciclos se desliza sustancialmente fuera de la estructura soportada por aire.

24.- Una estructura soportada por aire que comprende: medios para dirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánico, con ello creando un flujo de aire; medios para dirigir dicho flujo de aire dentro de un espacio interno de dicha estructura soportada por aire; medios para dirigir dicho flujo de aire a través de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire; y medios para dirigir dicho flujo de aire afuera de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire a través de medios de escape regulados por la presión interna, con ello dicha estructura soportada por aire estará presurizada y ventilada con la asistencia del viento externo y solvencia de dichos medios de flujo mecánicos.

25.- Una estructura soportada por aire que comprende: medios para dirigir un flujo de viento externo y presión de viento externa dentro de medios de flujo mecánicos regulados por la presión interna, con ello creando un flujo de aire y una presión interna; medios para dirigir dicho flujo de aire dentro de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire; medios para dirigir dicho flujo de aire a través de dicho espacio interno de dicha estructura soportada por aire, con ello dicha estructura suportada por aire será ventilada y presurizada con la asistencia del viento externo y la solvencia de dichos medios de flujo mecánicos.