PT1367335E - Ventilation device with spiral air channelling - Google Patents

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PT1367335E
PT1367335E PT02380112T PT02380112T PT1367335E PT 1367335 E PT1367335 E PT 1367335E PT 02380112 T PT02380112 T PT 02380112T PT 02380112 T PT02380112 T PT 02380112T PT 1367335 E PT1367335 E PT 1367335E
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PT
Portugal
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air
spherical
fan
ventilation device
cylindrical body
Prior art date
Application number
PT02380112T
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Portuguese (pt)
Inventor
Joan Batlle Collet
Jaime Vallespin Mejias
Josep Canyadell Badenes
Original Assignee
Joan Batlle Collet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Joan Batlle Collet filed Critical Joan Batlle Collet
Publication of PT1367335E publication Critical patent/PT1367335E/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/02Roof ventilation
    • F24F7/025Roof ventilation with forced air circulation by means of a built-in ventilator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Air-Flow Control Members (AREA)
  • Sink And Installation For Waste Water (AREA)

Abstract

Ventilation device that channels air into a spiral, thereby facilitating its extraction, for which it is provided with a spherical base (3), a spherical deflector (2), and a cylindrical body (3). The deflector (2) and the base (3) are spherical and are made from galvanised or stainless steel plate in a single piece, and do not have any orifices. In addition the cylindrical body (1) is provided internally with the motorised fan (7), beneath which is placed the motor case (12), and is also provided with the motorised window (5) that has a wavelike shape. The supports (8) for the motorised fan (7) and the supports (6) of the deflector (2) have a special design.

Description

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DESCRIÇÃODESCRIPTION

DISPOSITIVO DE VENTILAÇÃO COM CONDUÇÃO DO AR EM ESPIRAL OBJECTO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral, do tipo de dispositivos de ventilação utilizados em aplicações industriais, de preferência montados num telhado. A presente invenção caracteriza-se, entre outros factores, por permitir uma extracção do ar em espiral que facilita a extracção de uma forma mista, feita de uma forma dinâmica utilizando uma pá accionada por uma ventoinha motorizada ou por convecção natural utilizando os gradientes térmicos do ar. São também objecto da invenção as caracteristicas fisicas e estruturais do dispositivo de ventilação, que quando combinadas e montadas em conjunto facilitam a extracção do ar em espiral, ao mesmo tempo que proporcionam uma maior rigidez estrutural para resistir às forças do vento, o que resulta num melhor desempenho geral e numa substancial redução do ruído, pela redução das vibrações transmitidas. A presente invenção está, por isso, englobada no campo dos ventiladores ou equipamentos de extracção de ar.OBJECT OF THE INVENTION The present invention relates to a spiraled air ventilation device of the type of ventilation devices used in industrial applications, preferably mounted on a roof. The present invention is characterized, among other factors, by allowing a spiral air extraction facilitating the extraction of a mixed form, made in a dynamic manner using a fan driven by a motorized fan or by natural convection using the thermal gradients of the air. Also the object of the invention is the physical and structural characteristics of the ventilation device, which when combined and assembled together facilitate the extraction of the coiled air, while providing greater structural rigidity to withstand wind forces, resulting in a better overall performance and substantial noise reduction by reducing transmitted vibrations. The present invention is therefore encompassed in the field of fans or air extraction equipment.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Os dispositivos de ventilação normalmente disponíveis no mercado fazem a extracção através de 1 5144 sistemas de Venturi ou sistemas mistos, por convecção com desenhos específicos. Em todas as soluções anteriores os dispositivos de ventilação são construídos em chapas cortadas, quinadas e furadas unidas por rebites tubulares ou por parafusos no cone superior e na base.The ventilation devices normally available on the market make the extraction through 1 5144 venturi systems or mixed systems, by convection with specific designs. In all of the above solutions the ventilation devices are constructed of cut, bent and perforated plates joined by tubular rivets or bolts in the upper cone and the base.

Noutros casos, os dispositivos de ventilação são construídos a partir de uma peça única em resina de poliéster, embora esta construção tenha algumas desvantagens uma vez que é difícil construir ventiladores com diâmetros superiores a 500 mm devido a problemas estruturais resultantes das temperaturas exteriores a que poderão estar sujeitos.In other cases, the ventilation devices are constructed from a single piece of polyester resin, although this construction has some drawbacks since it is difficult to construct fans with diameters greater than 500 mm due to structural problems resulting from the external temperatures at which be subject.

Além disso, de modo a evitar a convecção da água da chuva os dispositivos motorizados têm cones com grandes diâmetros em relação ao corpo da chaminé, o que prejudica uma sucção correcta no caso da convecção.In addition, in order to avoid the convection of rainwater the motorized devices have cones with large diameters relative to the chimney body, which impairs correct suction in the case of convection.

Também verificamos que os dispositivos de ventilação com invólucros têm um desempenho significativamente reduzido, uma vez que forçam o fluxo de ar a rodar em 180° .We also find that enclosure ventilation devices have a significantly reduced performance since they force the air flow to rotate by 180 °.

No que diz respeito aos sistemas de ventilação baseados em Venturi, estes sofrem de uma séria desvantagem, tal como a perda de carga através das suas aberturas laterais, quando são utilizados com um motor, enquanto que os dispositivos que não utilizam um motor apenas atingem uma eficácia de 30% do caudal.As far as Venturi-based ventilation systems are concerned, they suffer from a serious disadvantage, such as loss of load through their side openings, when used with a motor, whereas devices which do not use a motor only achieve a effectiveness of 30% of the flow.

Uma outra dificuldade encontrada nos dispositivos de ventilação actualmente disponíveis é a forma de ligação ao telhado, uma vez que esta é normalmente feita de uma forma adaptada a cada caso, dependendo da inclinação do 2 5144 telhado, onde a base utilizada para a fixação à cobertura é composta por diversas peças soldadas ou rebitadas umas às outras. Esta solução não garante a estanquicidade à água.Another difficulty encountered in the ventilation devices currently available is the form of attachment to the roof, since this is normally done in a manner adapted to each case, depending on the slope of the roof, where the base used for attachment to the roof is composed of several pieces welded or riveted to each other. This solution does not guarantee watertightness.

Os meios habitualmente utilizados para fixar o motor consistem em placas metálicas fixas com tirantes, cujas superfícies oferecem uma certa resistência à passagem do ar, sendo ainda a caixa de ligações instalada de um dos lados, o que aumenta ainda mais a resistência ao ar. Finalmente, é necessário ainda mencionar que os dispositivos actualmente instalados têm a cablagem eléctrica no exterior do dispositivo, exposta às condições ambientais.The means usually used for fixing the motor consists of fixed metal plates with rods, the surfaces of which offer a certain resistance to the passage of air, and the connection box is installed on one side, which further increases the resistance to air. Finally, it is also necessary to mention that the devices currently installed have the electrical wiring on the outside of the device exposed to the ambient conditions.

No Estado da Técnica existem alguns dispositivos de ventilação conhecidos, tais como os descritos nas patentes EP 802378 A, US2001/039776 A e GB865730 A. Na EP 802378 é descrito um deflector esférico, equipado com um corpo cilíndrico cuja extremidade inferior está equipada com uma base esférica. Na US 2001/039776 é descrito um ventilador para sótão com uma única peça instalada sobre um esqueleto, no qual é utilizado metal galvanizado para evitar a oxidação e na GB865730 é descrito um ventilador com descarga vertical equipado com um motor. No entanto, nenhum destes objectos de ventilação está equipado com meios que permitam serem fixos ao telhado por meio de uma base esférica, nem com outros meios que permitam evitar a necessidade de fazer alterações à base consoante a inclinação do telhado, e nos quais a extracção do ar seja feita em espiral e facilitada pela posição e forma especial dos suportes do deflector esférico.In the state of the art there are some known ventilation devices, such as those described in patents EP 802378 A, US2001 / 039776 A and GB865730 A. In EP 802378 there is described a spherical deflector, equipped with a cylindrical body whose lower end is equipped with a spherical base. US 2001/039776 discloses a single-piece attic fan mounted on a skeleton in which galvanized metal is used to prevent oxidation and GB865730 discloses a vertical discharge fan equipped with a motor. However, none of these ventilation objects is provided with means which allow them to be attached to the roof by means of a spherical base, or by other means which prevent the need to make changes to the base depending on the inclination of the roof, and in which the extraction of the air is made in a spiral and facilitated by the special position and shape of the spherical deflector supports.

Assim, o objectivo da presente invenção é ultrapassar os inconvenientes dos dispositivos de 3 5144 ventilação acima mencionados, fornecendo um que permite uma melhor adaptação e fixação da estrutura do dispositivo de ventilação ao telhado, evite a entrada de água da chuva, tenha uma estrutura que não é fabricada a partir de chapa cortada, quinada e furada unida por rebites, não tenha quaisquer perdas de carga e em que toda a unidade tenha sido concebida para minimizar a resistência ao ar e favorecer uma circulação do ar em espiral.Thus, the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the above-mentioned ventilation devices, by providing one which allows for better adaptation and attachment of the structure of the ventilation device to the roof, prevents rainwater from entering, has a structure which is not manufactured from cut, bent and perforated sheet joined by rivets, has no load losses and the whole unit has been designed to minimize air resistance and favor a spiral air circulation.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A invenção descrita consiste num dispositivo de ventilação que faz a extracção do ar em espiral de uma forma gradual, aspirando o ar do interior através de uma calote esférica na qual está incluída a janela de abertura e fecho, as aletas de suporte do motor, as pás da ventoinha motorizada, o deflector esférico e os seus suportes. Tudo isto contribui para a criação de um efeito de tornado para a deslocação do ar que reduz as perdas de carga devidas à turbulência residual e melhora os caudais de extracção do ar, uma vez que o ar está sempre em contacto com invólucros com superfícies esféricas, cilíndricas ou cónicas. 0 dispositivo de ventilação objecto da invenção é essencialmente composto por uma base esférica com uma articulação, um deflector esférico, os seus suportes tangenciais e um cilindro que é o corpo da chaminé.DESCRIPTION OF THE INVENTION The disclosed invention consists of a ventilation device which extracts the air in a spiral in a gradual manner, sucking the air from the interior through a spherical canopy in which the opening and closing window is included, the wings of support of the motor fan blades, the spherical deflector and its supports. All of this contributes to the creation of a tornado effect for the displacement of the air which reduces the losses of charge due to the residual turbulence and improves the exhaust flow rates, since the air is always in contact with shells with spherical surfaces, cylindrical or conical. The ventilation device object of the invention is essentially composed of a spherical base with a hinge, a spherical deflector, its tangential supports and a cylinder which is the body of the chimney.

Tanto a base esférica com uma articulação como o deflector esférico têm superfícies curvas, o que dá ao conjunto uma maior rigidez estrutural, permitindo assim que o conjunto suporte a força do vento aplicada em 4 5144 qualquer direcção, uma vez que a sua resistência ao vento está minimizada. Ambos os componentes são construídos a partir de chapas de metal galvanizado ou aço inoxidável e numa peça única, sem quaisquer orifícios, cortes ou junções de tal modo que a humidade ou a chuva não os afectam de qualquer forma, sendo também evitados os esforços de torção, o desgaste e a oxidação. A base esférica tem uma articulação de modo a poder adaptar-se à inclinação da cobertura. Tem a forma de uma calote esférica e pode ser fixa ao corpo da chaminé, um cilindro, em qualquer ponto. A intersecção entre estes dois elementos têm uma secção circular e, no caso de telhados inclinados, uma parte da superfície da base esférica pode ficar a descoberto. Para cobrir essa parte da base esférica está prevista uma aba na base da chaminé que cobre ou se sobrepõe ao intervalo posto a descoberto, de modo a que a chuva não possa penetrar na base esférica articulada. É também possível fazer um orifício no ponto exacto da união das duas peças para que possam ser posteriormente soldadas uma à outra. É através do corpo cilíndrico ou chaminé que o ar é aspirado, directamente do interior do recinto do qual se deseja extrair o ar ou através de um tubo telescópico e flexível.Both the spherical base with a hinge and the spherical deflector have curved surfaces, which gives the assembly a greater structural rigidity, thus allowing the assembly to support the wind force applied in any direction, since its resistance to wind is minimized. Both components are constructed from galvanized sheet metal or stainless steel and in a single piece without any holes, cuts or joints such that moisture or rain does not affect them in any way, and torsional stresses , wear and oxidation. The spherical base has a hinge so as to be able to adapt to the inclination of the cover. It has the shape of a spherical cap and can be fixed to the chimney body, a cylinder, at any point. The intersection between these two elements has a circular cross-section and, in the case of sloped roofs, a part of the surface of the spherical base may become exposed. To cover this part of the spherical base there is provided a flap at the base of the chimney which covers or overlaps the overlapped gap so that the rain can not penetrate the hinged spherical base. It is also possible to make a hole at the exact point of the joining of the two pieces so that they can be subsequently welded together. It is through the cylindrical body or chimney that the air is drawn directly from the interior of the enclosure from which it is desired to extract the air or through a telescopic and flexible tube.

No interior do cilindro está instalada a caixa de ligação da ventoinha motorizada e a tampa da janela, concebidos para permitir a circulação do ar em espiral. A janela motorizada tem como função abrir ou fechar a passagem do ar. Tem uma forma circular e é atravessada por um eixo que a faz rodar 90° para abrir ou fechar. A janela tem a forma de uma onda para ajudar à formação de 5 5144 uma espiral de ar quando este passa através dela. Esta forma da janela dá-lhe uma maior rigidez e aumenta a sua inércia no sentido de rotação da tampa. A ventoinha motorizada está fixa ao corpo cilíndrico por diversos pontos de suporte com aletas com a forma de "Z" ou de "U" que são perpendiculares ao motor e que apresentam uma rotação com certo ângulo em relação ao centro do motor, forçando assim o ar a rodar em espiral. 0 desenho destes suportes faz com que o sistema quase não tenha inércia no sentido da torção do motor, permitindo assim que o motor absorva as vibrações de torção através do seu próprio movimento e evitando ainda perdas de carga pelo facto das ditas ligações estarem posicionadas numa direcção perpendicular ao resto do corpo cilíndricoInside the cylinder is installed the motorized fan connection box and the window cover, designed to allow the circulation of air in a spiral. The motorized window has the function of opening or closing the air passage. It has a circular shape and is crossed by an axis that rotates it 90 ° to open or close. The window is in the form of a wave to assist the formation of an air spiral as it passes through it. This shape of the window gives it greater rigidity and increases its inertia in the direction of rotation of the lid. The motorized fan is fixed to the cylindrical body by a number of support points with fins in the form of " Z " or " U " which are perpendicular to the motor and which have a rotation with a certain angle relative to the center of the motor, thus forcing the air to spin in a spiral. The design of these supports causes the system to have almost no inertia in the direction of motor twisting, thus allowing the motor to absorb the torsional vibrations through its own movement and still avoiding load losses by the fact that said connections are positioned in a direction perpendicular to the rest of the cylindrical body

Além disso, para facilitar a passagem do ar através do interior do corpo cilíndrico, a caixa de ligação da ventoinha motorizada em vez de estar localizada numa posição lateral em relação à referida ventoinha, está localizada por baixo desta. A cablagem está também instalada de modo a passar sempre pelo interior do cilindro, sem que existam fios expostos para evitar o seu desgaste devido às condições ambientais ou acidentais.In addition, to facilitate the passage of air through the interior of the cylindrical body, the motorized fan housing instead of being located in a lateral position relative to said fan is located below it. The wiring is also installed in order to always pass through the cylinder, without exposed wires to avoid wear due to environmental or accidental conditions.

Além disso, a parte superior da chaminé está equipada com duas flanges circulares paralelas, à altura das pás da ventoinha, de forma a obter uma maior eficácia durante a extracção e impulsão do ar, ao mesmo tempo que é minimizada a ovalização do cilindro e que é estabelecido um caudal constante através do ajuste da abertura de aspiração para as pás da ventoinha.In addition, the upper part of the chimney is equipped with two parallel circular flanges at the height of the fan blades in order to obtain greater efficiency during the extraction and discharge of the air, while minimizing cylinder ovalization and a constant flow rate is established by adjusting the suction opening for the fan blades.

No que respeita aos suportes do deflector esférico, estes são cruciais para orientar o ar para uma 6 5144 movimentação em espiral e são fabricados a partir de uma chapa dobrada com a forma de um "Z" ou outra forma semelhante. 0 número de ligações instaladas depende das dimensões do dispositivo, da força do vento que deve ser suportada e das harmónicas de ordem superior do ventilador. Para evitar ter de fazer orifícios no deflector, as ligações são soldadas ao dito deflector de modo a formarem uma peça única. São aparafusadas ao pescoço cilíndrico para fins de limpeza e manutenção, num ponto protegido da chuva. 0 deflector esférico é fabricado utilizando um molde, a partir de uma peça única cortada de uma chapa em aço galvanizado ou inoxidável. Devido à sua uma forma esférica, tem uma grande rigidez estrutural e como não apresenta cortes nem junções, não é afectado pela humidade nem por outros factores ambientais. A sua forma faz também com que a resistência oferecida à circulação do ar exterior seja pequena ao mesmo tempo que acrescenta uma convecção natural e evita turbulências indesejáveis à extracção do ar do interior, ajudando a distribuir o ar extraído em partes iguais. Além disso, como o seu raio é progressivo a trajectória do ar termina de uma forma tangencial. Este deflector não exige a utilização de um dispositivo para evitar o retorno do fluxo, evitando assim perdas de carga e reduzindo as vibrações.As far as the spherical baffle supports are concerned, they are crucial to direct the air to a spiral drive and are fabricated from a folded plate in the form of " Z " or other similar form. The number of connections installed depends on the dimensions of the device, the wind force that must be supported and the higher order fan harmonics. To avoid having to make holes in the baffle, the bonds are welded to said baffle so as to form a single piece. They are screwed to the cylindrical neck for cleaning and maintenance purposes, at a point protected from rain. The spherical deflector is fabricated using a mold from a single piece cut from a sheet of galvanized or stainless steel. Due to its spherical shape, it has a great structural rigidity and because it has no cuts or joints, it is not affected by humidity or other environmental factors. Its shape also makes the resistance offered to the outdoor air circulation small as it adds natural convection and avoids undesirable turbulence to extract the air from the interior, helping to distribute the extracted air in equal parts. Furthermore, as its radius is progressive the trajectory of the air ends in a tangential way. This baffle does not require the use of a device to prevent return flow, thus avoiding loss of load and reducing vibrations.

Como opção, é possivel instalar um dispositivo para evitar o retorno do fluxo, ou um cone interno com materiais absorventes para compensar o volume morto causado pelo núcleo das pás da ventoinha.As an option, it is possible to install a device to prevent backflow, or an internal cone with absorbent materials to compensate for the dead volume caused by the fan blade core.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS 7 5144DESCRIPTION OF THE DRAWINGS 7 5144

Como complemento à descrição feita acima e de modo a ajudar a um melhor entendimento das características da invenção, a presente memória descritiva é acompanhada por um conjunto de desenhos nos quais são mostrados para efeitos de ilustração e de uma forma não restritiva os mais relevantes detalhes da invenção. A figura 1 mostra um corte ao longo de todo o comprimento da unidade montada. A figura 2 mostra uma vista em planta da unidade. A figura 3 mostra uma representação da unidade de ventilação com a janela na posição vertical. A figura 4 mostra a mesma figura anterior, com a janela colocada horizontalmente. A figura 5 mostra a janela em perspectiva. A figura 6 mostra um exemplo da construção dos suportes do motor. A figura 7 mostra outro exemplo da construção dos suportes do motor. A figura 8 mostra a disposição dos suportes do motor entre o cilindro e o próprio motor.In complementing the above description and in order to aid in a better understanding of the features of the invention, the present specification is accompanied by a set of drawings in which are shown for illustration purposes and in a non-restrictive manner the most relevant details of the invention. invention. Figure 1 shows a cut through the entire length of the assembled unit. Figure 2 shows a plan view of the unit. Figure 3 shows a representation of the ventilation unit with the window in an upright position. Figure 4 shows the same figure above, with the window placed horizontally. Figure 5 shows the perspective window. Figure 6 shows an example of the construction of the engine supports. Figure 7 shows another example of the construction of the engine supports. Figure 8 shows the arrangement of the engine supports between the cylinder and the engine itself.

As figuras 9, 10 e 11 mostram vários exemplos de construção do dispositivo para evitar fluxos de retorno. A figura 12 mostra a junção entre o cilindro e a 8 5144 base esférica articulada. A figura 13 mostra a mesma figura anterior no caso de um telhado com uma pequena inclinação. A figura 14 mostra a forma de ligação do motor. A figura 15 mostra as flanges na parte superior do cilindro. A figura 16 mostra a forma dos suportes do deflector esférico. A figura 17 mostra o efeito dos suportes do deflector esférico em relação à exaustão do ar e à circulação do vento.Figures 9, 10 and 11 show various examples of construction of the device to avoid return flows. Figure 12 shows the junction between the cylinder and the spherical hinged base. Figure 13 shows the same figure in the case of a roof with a small slope. Figure 14 shows the way of connecting the motor. Figure 15 shows the flanges at the top of the cylinder. Figure 16 shows the shape of the spherical deflector supports. Figure 17 shows the effect of the spherical deflector supports in relation to air exhaustion and wind circulation.

FORMA DE REALIZAÇAO PREFERENCIAL DA INVENÇÃOPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Com base nas figuras, é feita abaixo uma descrição de uma construção preferida da invenção, assim como uma descrição das figuras. A figura 1 mostra o dispositivo de ventilação, essencialmente constituído por um corpo cilíndrico (1) ou pescoço de ventilação, um deflector esférico (2) colocado por cima de uma base esférica articulada (3) sobre a qual repousa todo o conjunto e que é utilizada para fazer a ligação ao telhado. São também mostrados os suportes (6) aos quais está soldado o deflector esférico. 0 corpo cilíndrico (1) é a chaminé através da qual o dispositivo aspira o fluxo de ar, e que pode estar ligada directamente ao interior do recinto ou ser ligada através de uma conduta flexível telescópica (4) como mostrado na 9 5144 figura.Based on the figures, a description of a preferred construction of the invention is given below, as well as a description of the figures. Figure 1 shows the ventilation device essentially consisting of a cylindrical body 1 or ventilation neck, a spherical deflector 2 placed above a hinged spherical base 3 on which rests the whole assembly and which is used to connect to the roof. Also shown are the supports (6) to which the spherical deflector is welded. The cylindrical body 1 is the chimney through which the device draws in the air flow, and which may be attached directly to the interior of the enclosure or be connected through a telescoping flexible conduit 4 as shown in Fig.

No interior do corpo cilíndrico (1) está instalada a ventoinha motorizada (7) com as respectivas pás e a janela accionada mecanicamente e que tem como função abrir e fechar o ventilador. A figura 2 mostra de uma forma geral as mesmas peças descritas acima e mostra os suportes (8) que fixam a ventoinha motorizada (7) ao corpo cilíndrico (1) e a saída tangencial do ar obtida com a ajuda dos suportes (6) do deflector esférico (2). Nas figuras que se seguem serão mostrados os detalhes da montagem do conjunto.Inside the cylindrical body (1) is installed the motorized fan (7) with the respective blades and the window mechanically driven and which has the function of opening and closing the fan. Figure 2 shows in general the same parts as described above and shows the supports 8 which fasten the motorized fan 7 to the cylindrical body 1 and the tangential exit of the air obtained with the aid of the supports 6 ball deflector (2). In the figures that follow, the assembly details of the assembly will be shown.

As figuras 3, 4 e 5 mostram as características principais da janela motorizada (5), que se destina a abrir e fechar o fluxo de ar. Essencialmente, a janela (5) tem a forma de um círculo com um veio através de um dos seus diâmetros. A figura 4 mostra o perfil da janela (5) que tem essencialmente a forma de uma onda de modo a que quando se encontra na posição vertical ajuda à formação de uma espiral de ar. Esta forma tem ainda a vantagem de dar mais rigidez à tampa sem necessitar de reforços soldados, aumentando a inércia no sentido de rotação da tampa.Figures 3, 4 and 5 show the main features of the power window (5), which is intended to open and close the airflow. Essentially, the window (5) is in the form of a circle with a shaft through one of its diameters. Figure 4 shows the profile of the window (5) which is essentially in the form of a wave so that when in the vertical position it helps to form an air spiral. This form further has the advantage of giving more rigidity to the cap without requiring reinforcements welded, increasing the inertia in the direction of rotation of the cap.

As figuras 6 e 7 mostram duas possíveis construções dos suportes (8) da ventoinha motorizada (7) e que a fixam ao corpo cilíndrico (1). Tal como mostrado na figura 6, estes têm a forma de um Z, enquanto que na figura 7 têm a forma de um U. Em qualquer dos casos as suas extremidades têm dobras que definem extremidades trapezoidais (8.1), (8.2), (8.3) e (8.4). Os referidos suportes (8) são instalados numa posição rodada em relação ao centro, forçando o ar a deslocar-se em espiral 10 5144 em direcção às pás da ventoinha (9), o que aumenta o desempenho e reduz o ruído. A figura 8 mostra, representadas por uma linha tracejada, as tensões aplicadas aos suportes (8); este sistema de suportes (8) reforça a estrutura da unidade melhorando a distribuição da carga, tendo além disso uma inércia quase nula no sentido da torção do motor, permitindo um movimento de torção do suporte que favorece a absorção pelo motor das suas próprias vibrações de torção geradas pelo seu movimento. Uma vez que o sistema de suporte absorve as vibrações isso evita que as mesmas sejam transmitidas à unidade. Além disso, como está colocado perpendicularmente em relação ao corpo cilíndrico (1), não introduz perdas de carga.Figures 6 and 7 show two possible constructions of the supports (8) of the motorized fan (7) and which fix it to the cylindrical body (1). As shown in figure 6, these are in the form of a Z, whereas in figure 7 they are in the form of a U. In either case their ends have folds defining trapezoidal ends (8.1), (8.2), (8.3 ) and (8.4). Said supports 8 are installed in a rotated position relative to the center, forcing the air to spiral 10 5144 towards the fan blades 9, which increases performance and reduces noise. Figure 8 shows, represented by a dashed line, the stresses applied to the supports (8); this support system 8 reinforces the structure of the unit by improving the load distribution, furthermore having almost zero inertia in the direction of motor twisting, allowing a torsional movement of the support which favors the absorption by the motor of its own vibrations of tors generated by your movement. Since the support system absorbs the vibrations this will prevent them from being transmitted to the unit. Furthermore, since it is positioned perpendicularly to the cylindrical body (1), it does not introduce any load losses.

As figuras 9 a 11 mostram diversos tipos de deflectores, tendo todos eles a forma de uma calote esférica fabricada numa única peça em chapa de aço galvanizado ou inoxidável. 0 referido deflector (2) tem uma resistência ao ar minimizada devido à forma da sua superfície, auxilia a convecção natural e evita turbulências indesejáveis. A figura 10 mostra o deflector (2) com um dispositivo para evitar o retorno do fluxo (2.1) enquanto que a figura 11 mostra o dispositivo para evitar o retorno do fluxo (2.2) com a forma de uma gota de água. Estes dispositivos para evitar o retorno do fluxo destinam-se a compensar volume morto causado pelo núcleo das pás da ventoinha seleccionada.Figures 9 to 11 show various types of baffles, all of which are in the form of a spherical cap made of a single piece of galvanized or stainless steel sheet. Said deflector (2) has a minimized air resistance due to the shape of its surface, aids natural convection and avoids undesirable turbulence. Figure 10 shows the baffle (2) with a flow return preventing device (2.1) while Figure 11 shows the flow return device (2.2) in the form of a drop of water. These flow return devices are intended to compensate for dead volume caused by the core of the selected fan blades.

As figuras 12 e 13 mostram a junção do corpo cilíndrico (1) com a base esférica (3). Essa base esférica tem uma área plana (3.1) através da qual é feita 11 5144 a junção ao telhado e uma saliência central sob a forma de uma calote esférica, na qual existe um orifício. Para que este orifício seja adequado independentemente da inclinação do telhado, é feito um corte circular contínuo a partir do centro da calote até ao máximo diâmetro possível. Como a junção entre o corpo cilíndrico (1) e a base esférica (3) deixa uma parte a descoberto (11) (como mostrado na figura 13) é soldada uma chapa ou peça (10) que se sobrepõe à dita esfera na superfície requerida. A figura 14 mostra a disposição da caixa (12) da ventoinha motorizada (7), localizada por baixo do motor para diminuir a resistência à circulação do ar. Além disso, a cablagem eléctrica (13) passa pelo interior do corpo cilíndrico (1), evitando assim o seu desgaste devido ao contacto com o ambiente exterior. A figura 15 mostra, no rebordo superior do corpo cilíndrico (1), duas flanges circulares e paralelas (15) à altura das pás da ventoinha (9) que melhoram a eficácia da extracção e impulsão do ar ao mesmo tempo que minimizam a ovalização do corpo cilíndrico e melhoram o seu desempenho ajustando a janela às pás do ventilador e reduzindo o ruído. A figura 16 mostra os suportes (6) do deflector esférico (2) . Esses suportes (6) são fabricados em chapa quinada e têm a forma de um "Z" ou outra semelhante, e são unidos ao deflector por soldadura. A figura 17 mostra a exaustão do ar em espiral no interior do corpo cilíndrico (1), terminando tangencialmente com a ajuda dos suportes (6) do deflector esférico (2) e do vento.Figures 12 and 13 show the junction of the cylindrical body (1) with the spherical base (3). This spherical base has a flat area (3.1) through which the roof junction is made and a central projection in the form of a spherical cap, in which there is a hole. For this hole to be suitable regardless of the inclination of the roof, a continuous circular cut is made from the center of the canopy to the maximum possible diameter. As the junction between the cylindrical body 1 and the spherical base 3 leaves an exposed part 11 (as shown in Figure 13), a sheet or part 10 that overlies said sphere on the required surface is welded . Figure 14 shows the arrangement of the box (12) of the motorized fan (7) located below the motor to decrease the resistance to air circulation. In addition, the electric wiring (13) passes through the interior of the cylindrical body (1), thus avoiding its wear due to contact with the external environment. Figure 15 shows, in the upper rim of the cylindrical body 1, two circular and parallel flanges 15 at the height of the fan blades 9 which improve the efficiency of the extraction and discharge of the air while minimizing the ovalization of the cylindrical body and improve its performance by adjusting the window to the fan blades and reducing noise. Figure 16 shows the supports (6) of the spherical deflector (2). These supports (6) are made of sheet metal and have the shape of a " Z " or the like, and are joined to the deflector by welding. Figure 17 shows the exhaust of the coiled air inside the cylindrical body (1), terminating tangentially with the supports (6) of the spherical deflector (2) and the wind.

Deve notar-se que os suportes estão distribuídos de 12 5144 uma forma regular e têm um ângulo de saída superior a 90°, permitindo que a espiral termine de uma forma tangencial e protegida da pressão do vento.It should be noted that the supports are distributed in a regular manner and have an outlet angle greater than 90Â °, allowing the scroll to terminate in a tangential manner and protected from the wind pressure.

Os termos utilizados nesta memória descritiva devem ser entendidos num sentido amplo e não restritivo.The terms used in this specification are to be understood in a broad and non-restrictive sense.

Lisboa, 06 de Setembro de 2007 13Lisbon, September 06, 2007 13

Claims (9)

5144 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral caracterizado por facilitar a extracção do ar, tanto de uma forma mista, dinamicamente utilizando uma ventoinha motorizada, como pela convecção fisica de origem térmica, sendo o ar forçado a sair do dispositivo de ventilação numa direcção tangencial, para o que o dispositivo dispõe de uma base (3) e um deflector (2) ambos com uma forma esférica, sem orifícios nem cortes, fabricados em chapa de aço galvanizado ou inoxidável, estando ainda equipado com uma chaminé constituída por um corpo cilíndrico (1) no interior do qual está alojada a ventoinha motorizada (7) e a janela motorizada (5) destinada a abrir e fechar a passagem do ar através da chaminé, enquanto que na base do corpo cilíndrico (1) existe uma peça ou aba (10) que cobre parte da base esférica (3), de tal forma que -a base esférica (3) é articulada de acordo com a inclinação do telhado, para o que está equipada com uma aba periférica plana (3.1) que permite fixar a base ao telhado, e -na parte com a forma de uma calote esférica da base (3), existe um corte circular contínuo de modo a que não tenha de ser cortada de acordo com cada inclinação do telhado. -o deflector esférico (2) está apoiado em suportes (6) que têm uma forma em "z" ou outra semelhante, que ajudam a formação da espiral de ar e a sua descarga numa direcção tangencial. Estes suportes (6) estão fixos ao deflector esférico por soldadura e estão distribuídos de uma forma regular com um 1 5144 ângulo de saída superior a 90°, permitindo assim que a espiral do ar termine numa direcção tangencial.A spiraling air-driven ventilation device characterized by facilitating the extraction of air, both in a mixed form, dynamically using a motorized fan, and by physical convection of thermal origin, the air being forced out of the heating device. (3) and a baffle (2) both having a spherical shape, without holes or cuts, made of galvanized or stainless steel sheet, being further equipped with a chimney consisting of by a cylindrical body (1) within which is housed the motorized fan (7) and the motorized window (5) for opening and closing the passage of air through the chimney, whereas at the base of the cylindrical body (1) a part or flap (10) covering part of the spherical base (3), such that the spherical base (3) is hinged according to the slope of the roof, for which it is equipped with a flat peripheral flap (3.1) allowing the base to be fixed to the roof, and - in the part in the form of a spherical cap of the base (3), there is a continuous circular cut such that it does not have to be cut according to every slope of the roof. the spherical baffle (2) is supported on supports (6) having a shape in " z " or the like, which aid in the formation of the air coil and its discharge in a tangential direction. These supports (6) are fixed to the spherical deflector by welding and are evenly distributed with an outlet angle greater than 90ø, thus allowing the air spiral to terminate in a tangential direction. 2. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a janela motorizada (5) ter uma forma circular atravessada por um veio num dos seus diâmetros e um perfil com a forma de onda.Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the motorized window (5) has a circular shape crossed by a shaft in one of its diameters and a profile in the wave form. 3. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fixação da ventoinha motorizada (7) ao corpo cilíndrico (1) ser feita por suportes em forma de Z (8) com as suas extremidades quinadas de forma a definirem superfícies trapezoidais (8.1) e (8.2).Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the motor fan (7) is attached to the cylindrical body (1) by means of Z-shaped supports (8) with their ends bent in order to define trapezoidal surfaces (8.1) and (8.2). 4. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fixação da ventoinha motorizada (7) ao corpo cilíndrico (1) ser feita por suportes em forma de U (8) com as suas extremidades quinadas de forma a definirem superfícies trapezoidais (8.3) e (8.4).Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the motor fan (7) is attached to the cylindrical body (1) by U-shaped supports (8) with their ends bent in order to define trapezoidal surfaces (8.3) and (8.4). 5. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a caixa de ligação (12) da ventoinha motorizada (7) estar instalada por baixo da ventoinha.Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the connection box (12) of the motorized fan (7) is installed below the fan. 6. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a cablagem eléctrica (13) que vai da caixa de ligação para a ventoinha motorizada (7) passar pelo interior do dispositivo. 2 5144A spiraling air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the electric wiring (13) running from the junction box for the motorized fan (7) passes through the interior of the device. 2 5144 7. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a parte superior do corpo cilíndrico (1) estar equipada com duas flanges circulares paralelas (14) à altura das pás da ventoinha (9).Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the upper part of the cylindrical body (1) is provided with two parallel circular flanges (14) at the height of the fan blades (9). 8. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o deflector esférico (2) estar equipado com um dispositivo que impede o retorno do fluxo (2.1) para compensar o volume morto causado pelo núcleo das pás da ventoinha escolhida.Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the spherical deflector (2) is equipped with a flow-preventing device (2.1) to compensate for the dead volume caused by the blade core selected fan. 9. Dispositivo de ventilação com condução do ar em espiral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o deflector esférico (2) estar equipado com um dispositivo que impede o retorno do fluxo (2.2) para compensar o volume morto causado pelo núcleo das pás da ventoinha escolhida. Lisboa, 06 de Setembro de 2007 3 5144 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO A lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. Não constitui uma parte integrante do documento de patente europeu. Embora a compilação das referências tenha sido feita com grande cuidado, não são de excluir erros ou omissões e o EPO não aceita qualquer responsabilidade a esse respeito. Documentos de patentes citados na descrição • EP 802378 A [0012] [0012] · GB 865730 A [0012] [0012] • US 2001039776 A [0012] [0012]Spiral air-driven ventilation device according to claim 1, characterized in that the spherical deflector (2) is equipped with a flow-preventing device (2.2) to compensate for the dead volume caused by the blade core selected fan. REFERENCES ISSUED IN THE DESCRIPTION The list of references cited by the applicant is for the reader's convenience only. It is not an integral part of the European patent document. Although the compilation of references has been done with great care, errors or omissions can not be excluded and the EPO accepts no responsibility in this regard. Patent References cited in the disclosure of the disclosure of the disclosure of the patent application filed in the United States Patent Application EP0532478 (A1)
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