MX2010013897A - Destratificador de aire para espacios. - Google Patents

Abstract

El destratificador de aire comprende: una cubierta (10), un tubo de entrada (26) conectado a la cubierta (10) para sacar el aire de la parte superior del espacio en donde se pretende que el destratificador de aire se instale, así como un soplador centrífugo con un eje de rotación vertical (23) dispuesto hacia abajo con respecto al tubo de entrada (26) para suministrar al espacio el aire sacado a través del tubo de entrada (26); el destratificador de aire comprende adicionalmente un filtro de aire (14) dispuesto en la cubierta (10) hacia arriba con respecto al soplador.

Description

DESTRATIFICADOR DE AIRE PARA ESPACIOS MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a un destratificador de aire para espacios, en particular, aunque no exclusivamente, para espacios industriales y zootécnicos.

Un destratificador de aire es un dispositivo que se emplea comúnmente, en particular en espacios zootécnicos, para sacar el aire caliente que se acumula en las zonas superiores de esos espacios y para transportarlo a las zonas inferiores, de manera que se mejore la eficiencia de los aparatos de calentamiento de esos espacios. Un destratificador de aire típicamente comprende una cubierta, por ejemplo una cubierta de hoja metálica, un tubo de entrada conectado a la cubierta y que se extiende hacia arriba para sacar el aire caliente de las capas altas del espacio en donde debe instalarse el destratificador de aire, así como un soplador para la difusión hacia abajo en el espacio del aire caliente sacado a través del tubo de entrada. También puede proveerse una batería de intercambio térmico o intercambiador térmico de agua/aire (típicamente de tipo con aletas) dentro de la cubierta del destratificador de aire para transferir calor al aire sacado a través del tubo de entrada y para realizar, por lo tanto, también la función de una bobina de ventilador para calentar el espacio por conexión. El destratificador de aire también puede proveerse con un filtro de aire, para retener el polvo y suciedad en general dispersados en el aire sacado a través del tubo de entrada, el filtro de aire siendo particularmente útil en el caso de un destratificador de aire que opera también como una bobina de ventilador, para evitar que el polvo y la suciedad conduzcan rápidamente a la obturación del intercambiador térmico, particularmente cuando el destratificador de aire se instala en un espacio particularmente polvoso.

Los destratificadores de aire actuales se proveen con sopladores axiales, los cuales no son capaces de generar un incremento de la presión (cabeza) suficientemente alto como para asegurar buen desempeño en términos de sacar el aire caliente de las capas altas de los espacios industriales y zootécnicas y de realizar la difusión del aire a una pequeña altura con respecto al suelo, incluso más cuando se provee un filtro de aire y/o un intercambiador térmico, lo cual inevitablemente produce pérdidas de presión. El uso de un soplador axial dispuesto con su propio eje orientado de forma vertical, requiere adicionalmente de la adopción de cercas que sirvan para desviar la dirección del flujo de aire generado por el impulsor del soplador des una axial a una radial, de manera que se obtenga un flujo de aire que abandone el destratificador de aire con una dirección básicamente horizontal y, por lo tanto, sin golpear directamente sobre las personas y/o los animales que se encuentran presentes en el espacio en donde se instala el destratificador de aire. Sin embargo, la desviación del flujo de aire que abandona el impulsor del soplador axial mediante las cercas, implica una pérdida de presión adicional y, por lo tanto, la reducción de la eficiencia general del destratificador de aire.

Por lo tanto, uno de los propósitos de la presente invención es proveer un destratificador de aire que cuenta con un soplador capaza de generar un incremento de presión lo suficientemente alto como para hacer posible la eficiente redistribución del aire caliente en el espacio, incluso en el caso de que se provean un filtro de aire y/o un intercambiador térmico. Éste y otros propósitos se logran por complete de conformidad con la presente invención en virtud de un destratificador de aire que tiene las características establecidas en la reivindicación independiente 1 anexa.

Otras características ventajosas adicionales del destratificador de aire de conformidad con la presente invención, se establecen en las reivindicaciones dependientes, cuyo contenido debe considerarse como una parte integral e incluida en la presente descripción.

Las características y ventajas de la presente invención resultarán claramente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, proporcionada únicamente a manera de ejemplo no limitativo con respecto a los dibujos anexos, en donde: La figura 1 es una vista en perspectiva general de un destratificador de aire de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención; y La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de los componentes del destratificador de aire de conformidad con la figure 1 , algunos de los cuales se ilustran en una vista parcialmente cortada hacia afuera.

Haciendo referencia a los dibujos, un destratificador de aire de conformidad con la presente invención comprende una cubierta externa 10, de preferencia de hoja metálica, con una pared superior horizontal 11 que cuenta con una abertura 12 a través de la cual el aire caliente es sacado de la parte superior del espacio en donde se instala el destratificador de aire. En la modalidad ilustrada, en donde el destratificador de aire actúa también como una bobina de ventilador, por lo menos un intercambiador térmico de agua/aire o batería de intercambio térmico, indicado por completo 13, se acomoda dentro de la cubierta 10. El intercambiador térmico 13 es conocido en la técnica y no es necesario describirlo detalladamente. Mediante la presente es necesario recordar que, debido a razones que serán explicadas aún más, podría seleccionarse de forma conveniente un intercambiador térmico con aletas particularmente finas, con consecuencias positivas sobre la eficiencia térmica del destratificador de aire. De forma obvia, cuando no se requiera también calentar el aire sacado de las capas altas del espacio, sino únicamente redistribuir el aire caliente, el intercambiador térmico podría ser omitido.

Entre la abertura 12 y el intercambiador térmico 13 se encuentra interpuesto un filtro de aire 14 que tiene la forma de un miembro horizontal del cual puede tirarse hacia afuera mediante una hendidura 15 provista en una pared lateral de la cubierta 10. La cubierta 10 cuenta también con una segunda abertura lateral 16 a través de la cual pueden pasar los conductos de suministro y retorno de agua 17 y 18 del intercambiador térmico 13. En su parte inferior, la cubierta 10 comprende una pared horizontal 19, la cual cuenta con una abertura central 20 que se comunica con la entrada 21 del impulsor 23 de un soplador centrífugo que tiene un eje de rotación vertical y es operado por un motor eléctrico conocido per sé y que no se ilustra.

En la modalidad ilustrada, el impulsor 23 del soplador centrífugo cuenta con aspas puramente radiales y rectas 22, aunque la invención también comprende sopladores centrífugos con impulsores que tienen aspas de formas diferentes a aquella ¡lustrada en la presente, por ejemplo aspas rectas pero no radiales, aspas curvas con salida radial, aspas cóncavas (es decir, aspas en donde la salida se dirige en la misma dirección que la velocidad periférica) o aspas convexas (es decir, aspas en donde la salida se dirige en la dirección opuesta a la velocidad periférica). A todo lo largo de la siguiente descripción y reivindicaciones, debe suponerse que los términos y expresiones como "hacia arriba" y "hacia abajo" se refieren a la dirección seguida por el flujo de aire generado por la rotación del impulsor del soplador. De forma similar, debe suponerse que las expresiones que indican posiciones y orientaciones, como "radial", "transversal" y "tangencial", se refieren al eje de rotación del soplador.

El impulsor es sostenido por una base de soporte 24 (figura 1) que se encuentra conectado a la cubierta 10, aunque separado de la misma a través de cuatro puntales 25, de tal manera que el impulsor 23 pueda realizar la difusión del aire directamente a través de 360° en el ambiente circundante.

El destratificador de aire opera de la siguiente forma. Como resultado de la rotación en torno a su propio eje vertical, el impulsor 23 del soplador centrífugo saca aire de la parte superior del espacio a través de una manguera de entrada con dientes 26 que conecta una boca de entrada superior 27 de la cubierta 10 con la zona superior del espacio, si es posible justo debajo del techo o techumbre. El aire sacado de esa zona del espacio, que tiene un promedio una temperatura más alta que la zona inferior del espacio mismo, se introduce en la cubierta 10 a través de la abertura superior 12, se filtra mediante el filtro de aire 14, de haberlo, y es tomado por el soplador que pasa a través de la batería de intercambio térmico 13, de haberla, que intercambia el calor mediante conexión forzada con el agua caliente que fluye en los tubos con aletas de la batería.

Un soplador centrífugo como aquel provisto en el destratificador de aire de conformidad con la presente invención, es capaz de producir un incremento de presión (cabeza) de varios cientos de Paséales (por ejemplo 600 Pa), por lo que puede lograrse un incremento mucho mayor a aquello de un soplador axial tradicionalmente empleado en los destratificadores de aire conocidos. Esto hace posible obtener una operación más eficiente, incluso cuando se provee un filtro de aire y/o una batería de intercambio térmico. Adicionalmente, en el caso de un destratificador de aire que opera también como una bobina de ventilador, es posible utilizar un intercambiador térmico que cuenta con aletas particularmente finas, las cuales producen una muy alta eficiencia térmica. La alta cabeza del soplador centrífugo empleado en el destratificador de aire de conformidad con la presente invención, también permite localizar el destratificador a una altura baja con respecto al suelo (por ejemplo, 2 metros), aunque el aire sea sacado a una gran altura (incluso de metros, por ejemplo de 5 a 10 metros), de modo que se realice una redistribución eficiente del aire caliente desde las capas altas hasta las capas bajas del espacio a ser calentado.

Con un destratificador de aire de conformidad con la presente invención, el aire es suministrado por el soplador en el ambiente circundante de forma difundida en direcciones básicamente radiales o tangenciales, o bien por lo menos en direcciones transversales con respecto a aquella vertical, lo cual ofrece una mayor comodidad con respecto al flujo concentrado generado por un soplador axial, siendo que la potencia de salida permanece sin cambios. Esta característica hace que el destratificador de aire de la presente invención resulte particularmente adecuado para instalarse, por ejemplo, en un espacio zootécnico también. De manera natural, la referencia a este posible campo de aplicación no debe interpretarse de modo alguno como limitativa del alcance de la patente.

El número de referencia 28 indica una abrazadera de un par de abrazaderas laterales mediante lo cual la cubierta de la bobina del ventilador puede descansar sobre un par de barras de soporte 29, las cuales pueden ser elevadas mediante un aparato elevador adecuado (no ilustrado) para permitir la limpieza periódica del pavimento de un edificio zootécnico.

Las pruebas experimentales realizadas por el solicitante han demostrado que la elección de emplear un soplador centrífugo para un destratificador de aire que opera también como una bobina de ventilador de depresión, hace posible obtener excelentes resultados, por ejemplo 4000 m3/h de aire calentado con una potencia térmica de 40 kW, con tamaños reducidos.

Naturalmente, la invención no se limita a la modalidad descrita e ilustrada en la presente, que debe considerarse simplemente como un ejemplo de implementación del destratificador de aire. En lugar de ello, la invención es susceptible de sufrir cambios relacionados con la forma y disposición de sus partes, a los detalles de construcción de la misma y a las características de operación que le corresponden. Por ejemplo, la cubierta podría tener formas significativamente diferentes a aquella ilustrada, en particular en la parte de la misma que se pretende sostenga el impulsor del soplador centrífugo.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un destratificador de aire para espacios, el cual comprende: -una cubierta (10); - un tubo de entrada (26) conectado a la cubierta (10) para sacar el aire de la parte superior del espacio en donde se pretende que el destratificador de aire sea instalado; y - un soplador (23) dispuesto hacia abajo con respecto al tubo de entrada (26) para suministrar en el espacio el aire sacado a través del tubo de entrada (26); en donde el soplador es un soplador centrífugo con un eje de rotación vertical.

2. - El destratificador de aire de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el soplador se encuentra montado hacia abajo y hacia afuera de la cubierta (10) para suministrar el aire en una dirección básicamente radial o tangencial.

3. - El destratificador de aire de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el soplador cuenta con un impulsor (23) con aspas radiales o rectas (22).

4. - El destratificador de aire de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el soplador cuenta con un impulsor (23) con aspas (22) seleccionadas de los siguientes tipos: aspas rectas pero no radiales, aspas curvas con salida radial, aspas cóncavas con una salida dirigida en la misma dirección que una velocidad periférica, aspas cóncavas con una salida dirigida en la dirección opuesta a la velocidad periférica.

5. - El destratificador de aire de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende adicionalmente un filtro de aire (14) dispuesto hacia arriba con respecto al soplador.

6. - El destratificador de aire de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el filtro de aire (14) es recibido en la cubierta (10).

7.- El destratificador de aire de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende adicionalmente un intercambiador térmico (13) recibido en la cubierta (10) para calentar el aire sacado desde el espacio a través del tubo de entrada (26).

8.- El destratificador de aire de conformidad con las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado además porque el filtro de aire (14) se encuentra dispuesto hacia arriba con respecto al intercambiador térmico (13).

9. - El destratificador de aire de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la cubierta (10) cuenta con una abertura superior (12) y porque el tubo de entrada (26) se encuentra conectado a la cubierta (10) a través de dicha abertura.

10. - Un método para redistribuir el aire caliente acumulado en la parte superior de un espacio, el cual comprende los pasos de sacar el aire de la parte superior del espacio y suministrar el aire sacado a la parte inferior del espacio por medio de un soplador centrífugo con un eje vertical.