ES2197460T3 - Campana de ventilacion que tiene un vortice biestable. - Google Patents

Abstract

SE OPTIMIZA EL FLUJO DE AIRE A TRAVES DE UNA CAMPANA DE HUMOS (78) GRACIAS A LA PRODUCCION DE TURBULENCIAS BIESTABLES DENTRO DE LA CAMARA DE TURBULENCIAS DE DICHA CAMPANA DE HUMOS, INDEPENDIENTEMENTE DEL MOVIMIENTO DE LA COMPUERTA DE GUILLOTINA (18). UNA CAMPANA DE HUMOS BIESTABLE OPTIMIZA LA CAPTACION DE LA VELOCIDAD DELANTERA PARA MINIMIZAR EL REFLUJO DE AIRE CARGADO DE HUMO A TRAVES DE LA ABERTURA DE LA COMPUERTA DE GUILLOTINA DE LA CAMPANA DE HUMOS. ESTA CAMPANA DE HUMOS CON TURBULENCIAS BIESTABLES UTILIZA UN SISTEMA DE CONTROL DE TURBULENCIAS POR PRESION PARA VOLVER A POSICIONAR LAS ABERTURAS SUPERIOR, CENTRAL E INFERIOR (32, 34, 36) DE UN DEFLECTOR EN LA CAMPANA DE HUMOS. ESTE DEFLECTOR DESVIA LAS TURBULENCIAS BIESTABLES CUANDO LA COMPUERTA DE GUILLOTINA ESTA TOTALMENTE ABIERTA Y CREA UNA ACCION DE LIBERACION CERCA DE LA SUPERFICIE DE TRABAJO CUANDO SE CIERRA LA COMPUERTA DE GUILLOTINA. SE COLOCA UNA ALETA DE LA CAMPANA (76) DENTRO DE LA CAMARA DE DICHA CAMPANA, ELEVANDO UNA DE LAS ENTRADAS DE ESTA ALETA LAS TURBULENCIAS ANTES DE DESVIARLAS DE LA ABERTURA DE LA COMPUERTA CON GUILLOTINA. LA OTRA CREA UN FLUJO QUE LIMPIA LA SUPERFICIE DE TRABAJO DE LA CAMPANA DE HUMOS. LA PARTE INTERIOR DE LA CAMARA DE TURBULENCIAS UTILIZA UN DEFLECTOR (65) PARA REDUCIR LAS PERDIDAS DINAMICAS Y AUMENTAR LA ESTABILIDAD DE LAS TURBULENCIAS BIESTABLES.

Description

Campana de ventilación que tiene un vórtice biestable.

La presente invención se refiere a elementos cerrados ventilados para contener y evitar la difusión de vapores, siendo conocidos dichos elementos cerrados como campanas de ventilación, más particularmente a campanas de ventilación que se pueden abrir para permitir el acceso al interior cuya abertura puede permitir el escape inadvertido de humos hacia el exterior de la campana de ventilación.

Las primeras campanas de ventilación fueron chimeneas usadas por los alquimistas. Dichas campanas de ventilación primitivas tenían chimeneas muy altas. La altura de la chimenea, los gradientes térmicos originados por el fuego y el efecto de aspiración de las condiciones de viento externo podrían crear un tiro considerable. Para incrementar el tiro, los ingenieros de ventilación de las primeras épocas (mediados de 1800) añadieron unos anillos de quemado de gas en la campana de ventilación para conseguir una mayor termoelevación. Durante la revolución industrial, los anillos de gas dieron paso al ventilador mecánico. Fue durante esta época que los laboratorios estuvieron mejor definidos. Los cambios evolucionaron para añadir una ventana de guillotina frontal en vez de una puerta abisagrada y un plano aerodinámico por debajo de la ventana de guillotina. A finales de la década de 1940 se introdujo un sistema retroregulador de tiro y una entrada con forma alineada en todas las campanas de ventilación. Una campana de ventilación del diseño recién descrito se muestra en la Figura 1 marcada con la leyenda ``técnica anterior''.

Dimensionalmente, dichas campanas de ventilación de la técnica anterior estaban dimensionadas de forma que pudieran colocarse a través de una puerta normal y colocada en un banco de 76,2 cm de anchura por 91,4 cm de altura con una limitación de altura debida al techo de 2,74 m a 3,05 m. Dimensionalmente, las campanas de ventilación fabricadas en la actualidad tienen virtualmente el mismo tamaño que las fabricadas hace 50 años.

El rendimiento de las campanas de ventilación se ha basado siempre en la prueba de visualización del humo, donde una bomba de humo se coloca dentro de la parte interna de la campana de ventilación en su superficie de trabajo y en tanto en cuanto no se vea humo saliendo de la cara de la ventana de guillotina la campana de ventilación se consideraba que trabaja apropiadamente. La velocidad de entrada recomendada (la velocidad del aire que fluye dentro de la campana de ventilación a través de la abertura o ``entrada'' del ventana de guillotina) está comprendido entre 30,48 y 45,72 m por minuto. Durante años, los usuarios de campana de ventilación sintieron que a mayor velocidad de entrada mejor era la contención de la campana de ventilación. Altas velocidades de entrada empezaron a perder favor a finales de la década de 1960 con la introducción de la campana de ventilación con puenteo de aire (mostrada esquemáticamente en la Figura 2) que introducía aire por encima de la ventana de guillotina a medida que se cerraba la ventana de guillotina. Posteriormente, a mediados de la década de 1980 se desarrolló un prueba de análisis de rendimiento por gas trazador para medir el rendimiento de una campana de ventilación y la habilidad de la misma para proteger al operario. Por primera vez esta prueba pudo cuantificar las velocidades reales de fuga en partes por millón (ppm), mostrando de dicha forma la bondad del rendimiento de la campana de ventilación en condiciones de operación variables.

Una de las principales razones por las cuales se creó esta prueba de rendimiento con gas trazador fue para reducir los altos costes de calentamiento y enfriamiento de la ventilación, que se incrementaron drásticamente en la década de 1980 en la cual se redujeron los volúmenes de emisión de las campanas de ventilación conjuntamente con las aberturas de la ventana de guillotina para reducir el volumen del aire de alimentación del aire acondicionado y ahorrar energía. Se redujeron los volúmenes de emisión, bien sincronizado por bucle abierto la válvula de emisión con el cierre o apertura de la ventana de guillotina o midiendo la presión diferencial y usando sistemas de bucle cerrado para controlar la válvula de servoemisión. Todos estos esquemas están basados en nociones aprobadas comúnmente que una velocidad de entrada constante suministra una contención apropiada cuando la ventana de guillotina es manipulada. Dicha hipótesis no es verdadera necesariamente porque no resuelve cual es la velocidad facial óptima y de dicha forma el flujo óptimo de aire a través de la campana de ventilación para evitar el reflujo. Uno de los solicitantes ha desarrollado y mejorado un sistema de control del vórtice para campanas de ventilación ilustrado en la Figura 3 y que es el objeto de la patente U.S. número 5.697.838, concedida a Robert H. Morris el 16 de diciembre de 1997 y que se incorpora a la presente memoria por referencia. Estudios realizados con un gas trazador por Robert H. Morris han mostrado que las campanas de ventilación no se hacen inherentemente seguras usando técnicas de control de velocidad de entrada fija con volumen variable, aunque se puede ahorrar energía mediante la reducción en el volumen de flujo de aire de ventilación. Dichas pruebas con gas trazador han indicado que la velocidad en la entrada de la campana de ventilación está influenciada por el vórtice interno de la campana de ventilación y variables de operación, como por ejemplo la distribución del aire de la sala, temperatura del aire de suministro, reverberación dentro de la campana de ventilación y la localización de la campana de ventilación en el espacio del laboratorio. El sistema de control del vórtice del documento 5.697.838 optimiza el flujo de aire a través de una campana de ventilación controlando dinámicamente el flujo de aire para suministrar un vórtice estable en la cámara del vórtice de la campana de ventilación, lo cual maximiza el reflujo del aire cargado de humo a través del paso de la puerta de la campana de ventilación. Un sensor altamente sensible a la presión dispuesto en la cámara del vórtice dentro de la pared detecta cantidades ínfimas de variación en la presión del vórtice indicativa de turbulencia y envía una señal por medio de un transductor a un controlador analógico, que usa algoritmos de intervalos proporcionales y ganancias adaptativas para formular señales de salida a un actuador que ajusta los reguladores de tiro en el sistema de campana de ventilación para cambiar el flujo de aire dentro de la cámara del vórtice.

La presente invención está basada en los descubrimientos realizados mientras se manipulaban las ranuras en el reductor de tiro de la campana de ventilación que el vórtice dentro de la cámara de la campana de ventilación se desorganizaba muy fácilmente por otro cambios medioambientales. Las condiciones de flujo en la parte superior de la cámara del vórtice se ilustran en la Figura 4, que es un diagrama esquemático de la región de la cámara de una campana de ventilación. Se muestra que se desarrolla una burbuja vórtice sobre la superficie dentro de la región superior de la cámara del vórtice. El vórtice está controlado por un chorro de control laminar a lo largo de la superficie posterior del reductor de tiro en el área de la cámara del vórtice. Esta corriente de chorro laminar origina una diferencial de presión sostenida y atrapa algo del aire que la rodea. El aire atrapado en el lateral de la pared es atrapado contra la pared mientras el aire ambiental procedente de la velocidad de la entrada reemplaza el aire atrapado del lado opuesto. El resultado es una presión ambiental en el lateral alejado de la pared y una presión inferior entre el chorro y la pared. La diferencial de presión deforma el chorro y forma una burbuja vórtice monoestable en la región de la presión menor. La Figura 5 es un diagrama esquemático de una campana de ventilación que muestra este vórtice monoestable.

El vórtice en las campanas de ventilación convencionales por lo tanto parece ser monoestable. El vórtice permanecerá estático sobre la pared en tanto en cuanto la corriente de chorro de aire controlada permanezca laminar. Sin embargo, si la corriente de chorro laminar se desorganiza, debido a condiciones medio ambientales, como por ejemplo fluctuaciones de presión en la sala, corrientes de aire cruzadas, carga de la campana de ventilación y cambios en la temperatura del aire de reemplazo, la burbuja vórtice se llena y se pierde el gradiente de presión. El vórtice monoestable se vuelve caótico y se rompe. La pérdida de la burbuja vórtice es el precursor del fallo de retención de la campana de ventilación. El vórtice monoestable no se puede restablecer por sí mismo hasta que la corriente del chorro es de nuevo laminar.

La presente invención suministra una campana de ventilación que tiene una campana de ventilación con vórtice biestable. El termino ``vórtice biestable'', como se usa en la presente memoria, se refiere a un vórtice en una campana de ventilación que es estable con la ventana de guillotina abierta o cerrada. El vórtice biestable está provisto con una configuración de reductores de tiro. Se produce una burbuja vórtice biestable sobre la misma superficie de la pared en forma de una burbuja vórtice monoestable, pero que está caracterizada por una forma mucho más simétrica y requiere una corriente de chorro opuesta para desorganizar y romper el vórtice.

La invención tiene como característica principal el uso de una burbuja vórtice biestable en una campana de ventilación.

Una característica adicional de la invención es suministrar una campana de ventilación mejorada con una cámara de vórtice con una relación de radios hidráulicos correspondiente a la relación de radios hidráulicos de la ventana de la campana.

Una característica adicional de la invención es suministrar una campana de ventilación con un reductor de tiro reposicionable automáticamente, un difusor giratorio de la cámara del vórtice y un plano aerodinámico con multi-tres entradas que coopera para formar un vórtice biestable en una campana de ventilación.

La invención se volverá más patente a partir de la descripción detallada siguiente cuando se tome en consideración con la descripción siguiente y en conexión con los dibujos, alguno de los cuales ha sido mencionado y que se describen brevemente como sigue.

La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra en alzado una campana de ventilación convencional estándar (de la técnica anterior).

La Figura 2 es un diagrama similar a la Figura 1 de una campana de ventilación puente de la técnica anterior.

La Figura 3 es un diagrama similar a la Figura 1 de una campana de ventilación con un sistema de control de vórtice según la invención de la patente US número 5.697.838, incorporada por referencia en lo que antecede.

La Figura 4 es un diagrama esquemático de la parte superior de una campana de ventilación que muestra la región superior de la cámara del vórtice y de la burbuja vórtice formada por el flujo en su interior.

La Figura 5 es un diagrama similar a la Figura 1 que muestra la pauta del flujo que incluye un vórtice monoestable en la cámara del vórtice de la misma.

La Figura 6 es un diagrama educacional esquemático de una campana de ventilación y particularmente la velocidad de la entrada y de las cámaras del vórtice de la misma y que tiene un vórtice biestable según la presente invención.

La Figura 7 es un diagrama esquemático que muestra una campana de ventilación con vórtice biestable y los componentes de la misma que suministra el vórtice biestable.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de la campana de ventilación mostrada en la Figura 7 y que tiene una sección frontal que contiene la puerta de guillotina y sus elementos físicos operativos.

Las Figuras 9a y 9b son respectivamente vistas fragmentarias en sección tomadas a lo largo de un plano horizontal, incluido como 9-9 en la Figura 8, y que muestra formas de realización en variante para la conformación aerodinámica de los puntales de la puerta de guillotina.

La Figura 10 es una vista fragmentaria en sección tomada a lo largo de un plano vertical incluido como línea 10-10 en la Figura 8 que muestra la manilla de la puerta de guillotina aerodinámica usada como difusor giratorio.

Con referencia a la Figura 1 se muestra una campana de ventilación 10 de la técnica anterior que tiene una parte cerrada 12 que contiene un espacio de trabajo 14 con un piso 15, un espacio frontal 16 genéricamente encima del espacio de trabajo 14, una puerta 18 o ventana de guillotina deslizable verticalmente con unos sellos o juntas 20 a lo largo de sus bordes superior e inferior y un plano aerodinámico 22 que define un tope inferior para la puerta de guillotina 18 y una entrada 24 de barrido de piso para la admisión del aire de reemplazo 26 cuando la puerta de guillotina 18 está cerrada. Cuando la puerta de guillotina 18 está abierta, el aire 27 es aspirado dentro de la parte cerrada 12 a través de la abertura 29 de la puerta de guillotina. Dentro de la parte cerrada 12 se encuentra un reductor de tiro 28 separado de la pared posterior 30 de la parte de cierre 12 para formar una cámara 31 y que tiene en su interior unas ranuras superior 32, intermedia 34 e inferior 36 transversales para la admisión del aire a la cámara 31. La cámara 31 comunica con un conducto de ventilación 38 que conduce a un ventilador de salida (no representado.

Con referencia a la Figura 2, se muestra otra forma de realización 40 de una campana de ventilación de la técnica anterior provista para suministrar un flujo esencialmente constante de aire a la ventilación de la campana de ventilación abriendo el puerto 42 de puenteo de aire igual en área a la ganancia o perdida en el área de la abertura 29 de la puerta de guillotina cuando la puerta de guillotina 18 se abre o cierra, respectivamente. Un reductor de tiro 44 de puenteo se puede abrir o cerrar de forma variable para moderar la velocidad del aire de reemplazo secundario 46 que entra en el espacio frontal 16 a través de la rejilla 48.

Con referencia a las Figuras 3 a 5, una campana de ventilación 50 tiene un sistema de control de vórtice monoestable según la invención de la patente US número 5.697.838 incorporada por referencia. Un sensor 52 del vórtice montado en una abertura a través de la pared lateral del espacio frontal 16 que ahora incluye la cámara 54 del vórtice, mide continuamente la diferencia de presión entre la cámara del vórtice y el exterior de la campana de ventilación 50 y origina que un controlador 56 varíe la posición de los reguladores de tiro 58 y 60 que controlan las áreas abiertas de las ranuras 32 y 36, respectivamente, hasta que un vórtice 62 estable se consigue en la forma indicada por una mínima variación en la diferencia de presión medida por el sensor 52. En la forma descrita en la referencia el sistema puede mantener un flujo laminar de aire dentro del espacio de trabajo 14 mientras se hace variar la abertura 29 de la puerta de guillotina a medida que ésta se abre o cierra.

Con referencia a la Figura 6 se muestra una campana de ventilación 64 con una altura y longitud de la puerta de guillotina típica. Evidentemente, dichas dimensiones variarán en función de las necesidades del usuario. El vórtice 62 de la campana de ventilación se hace biestable según la invención. Se mantiene el vórtice biestable usando la relación siguiente para el radio hidráulico del área de la puerta de guillotina 29 abierta respecto a la relación de radios hidráulicos que será requerida en la cámara 54 del vórtice encima de la cámara 14 de trabajo. (Ecuación 1 dada a continuación). Dichas relaciones son: (a) la relación hidráulica de la cámara del vórtice está entre aproximadamente el 80 y aproximadamente el 90% del radio hidráulico de la puerta de guillotina abierta, y (b) el componente vertical (altura) de la cámara del vórtice está entre el aproximadamente 80 y aproximadamente el 85% de la altura máxima de la abertura de la ventana de guillotina. Usando la fórmula de relación de radios hidráulicos (ecuación 1 dada a continuación), la profundidad óptima de la campana de ventilación podrá ser determinada para cada abertura de la ventana de guillotina de la campana de ventilación, usando la ecuación 2.

\formulai

\formulaii

en la que a = área de la ventana abierta, y p = perímetro de la ventana abierta.

Dichas relaciones y tamaños dimensionales respecto al área de la entrada abierta suministraran el área encerrada requerida para desarrollar un vórtice biestable dentro de la parte cerrada de la campana de ventilación. Una válvula de giro 65, mostrada en la Figura 7, podrá ser un elemento auxiliar útil y su ángulo incluido \alpha deberá estar comprendido entre aproximadamente 30º y aproximadamente 45º. El difusor giratorio podrá ser aproximadamente la mitad de la altura de la dimensión de la cámara del vórtice. Dichas relaciones con la cámara del vórtice son características de la presente invención.

La campana de ventilación es muy sensible a cambios ambientales cuando la ventana de guillotina 18 está totalmente abierta y la cámara del vórtice 54 es pequeña. El sistema automático de control del vórtice mostrado en la Figura 3 detecta el vórtice y recoloca de nuevo el sistema de reductores de tiro en la forma descrita anteriormente para compensar las variaciones en la carga del equipo y la presión espacial, corrientes de aire cruzadas, actividad en la parte frontal de la campana y similares. Un sistema reductor de tiro del vórtice biestable según la invención incluye, además, unos reductores de tiro accionables superior e inferior 66 y 68, respectivamente, abisagrados o elementos de interbloqueo, que reemplazan el reductor de tiro fijo 28 del diseño de la técnica anterior. En la forma mostrada en la Figura 7. Los reductores de tiro 66 y 68 pueden pivotar alrededor de un eje horizontal estando enchavetado el extremo superior 70 del reductor de tiro 68 y anclado al extremo inferior del reductor de tiro 66, estando formada una ranura intermedia entre ambos. La ranura superior 32 está formada en la parte superior del reductor de tiro 66, y la ranura inferior 36 está formada en el extremo inferior 72 del reductor de tiro 68. Un accionador 74 está dispuesto operativamente para girar el reductor de tiro 66 y por extensión anclado al reductor de tiro 68 en direcciones opuestas alrededor de sus ejes para variar simultáneamente el tamaño de las tres ranuras y la geometría de la cámara de trabajo 14 y de la cámara 54 del vórtice.

En operación, se hace descender la ventana de guillotina 18 con lo cual el sistema de control del vórtice en bucle cerrado da energía al accionador 74 para rotar el reductor de tiro 66 en sentido de las agujas del reloj, lo que tiende a cerrar la ranura superior y al hacerlo báscula la ranura central hacia la ventana de guillotina, induciendo de dicha forma una acción de evacuación en la cámara de trabajo 14. Esta característica es extremadamente importante, dado que en una campana de ventilación monoestable, la cámara de trabajo podrá verse cargada con humos que en otra forma tenderían a recogerse y verterse hacia el operador cuando la ventana de guillotina es elevada. La acción del sistema regulador de tiro también mueve la burbuja vórtice biestable adicionalmente desde la ventana de guillotina a medida que gira a lo largo de la superficie de trabajo (compárese la posición del vórtice 62 en la Figura 5, la localización monoestable, en comparación con la localización biestable de la Figura 6). Esta acción de evacuación es potenciada por el flujo laminar de aire dentro de la campana de ventilación a través del plano aerodinámico 76 por debajo de la abertura de la ventana de guillotina. Preferentemente, el plano aerodinámico 76 está montado en el piso de la cámara de trabajo justamente dentro de la abertura de la ventana de guillotina y tiene una configuración de múltiples (tres) ranuras, las ranuras superior y central 76a y b dirigiendo aire hacia el centro de la ranura 34 del reductor de tiro y una tercera ranura 76c dirigiendo el aire a lo largo del piso de la cámara de trabajo hacia la ranura inferior 36 del reductor de tiro, en la forma mostrada en la Figura 7.

En algunas aplicaciones, particularmente en campanas de ventilación con vórtice extremadamente monoestable será posible configurar la campana de ventilación para un control de bucle abierto sin implicación de un sistema de sensor de vórtice y de control de vórtice, en el que la acción y posición de los reductores de tiro accionables se podrán sincronizar por medio de un sistema de prueba y error de la posición y movimiento de la ventana de guillotina a través de medios eléctricos conocidos, como por ejemplo un potenciómetro o un medio mecánico conocido como por ejemplo poleas, engranajes y similares. Este método de control de bucle abierto menos sofisticado podrá suministrar un rendimiento mejorado de la campana de ventilación, como por ejemplo respecto una campana de ventilación existente de la técnica anterior, a un coste inferior que un sistema de control de bucle totalmente cerrado.

En la forma de realización preferente de una campana de ventilación según la invención, un ensamblaje 78 de campana de ventilación, mostrado en las Figuras 7 y 8, comprende una cámara 14 de trabajo convencional y un espacio frontal 16 y también incluye una parte 79 de campana de ventilación frontal adicional que podrá ser fijada a la parte frontal de una parte encerrada 12 de campana de ventilación convencional a lo largo de la línea 80, bien en una campana de ventilación de nueva construcción o en un reacondicionamiento de una campana de ventilación existente. Al construir una campana de ventilación de dicha forma se podrá montar en la instalación un ensamblaje fácil y rápido. El ensamblaje 78 se muestra como formas de realización de una campana de ventilación montada en banco, aunque mayor, montada en el piso o empotrada que están dentro del ámbito de la invención. Una ventaja del ensamblaje 78 de campana de ventilación es que se extiende sustancialmente más allá del borde 81 del banco 82, lo que permite la colocación del plano de aire 76 detrás del borde inferior de la abertura 29 de la ventana de guillotina y dentro de la parte inferior de la campana de ventilación. La porción frontal 79 incluye un espacio de trabajo 14a adicional y un espacio frontal 16a, haciendo dichas cámaras más profundas, lo cual podrá mejorar la relación geométrica según la ecuación 1. La parte desmontable 79 permite que la campana de ventilación de vórtice biestable no esté limitada a un tamaño que pueda normalmente ser capaz de acoplarse a puertas de paso estándar o colocada fácilmente en la mesa de un laboratorio. Una campana de ventilación que pueda ser ensamblada en la instalación para que sea mayor que una campana de ventilación de vórtice monoestable convencional es otra característica más de la invención.

Un objetivo importante en el diseño y operación de campanas de ventilación sin fugas, eficientes, es maximizar el flujo de aire laminar en todas las regiones de la campana de ventilación y minimizar la turbulencia. Las Figuras 9a, 9b y 10 muestran las características de promoción de flujo laminar deseables referentes a la abertura de la ventana de guillotina.

En la Figura 9a, el puntal 84 de la campana de ventilación izquierdo tiene una esquina 86 redondeada hacia la entrada de la abertura de la ventana de guillotina 29 y está provisto inmediatamente fuera de un canal 88 de la ventana de guillotina con un difusor 90 de plano de aire separado montado sobre unos separadores 92 atornillados al puntal 84 para formar una cámara 96 de parte extrema abierta entre el difusor y el puntal. El difusor 90 se extiende preferentemente sobre toda la altura de la abertura 29 de la ventana de guillotina. En la práctica, una instalación de difusor de imagen especular está también provista para el puntal derecho de la campana de ventilación.

La Figura 9b muestra una forma de realización en variante a la configuración de la Figura 9a, en la cual la esquina 86 está perforada o ranurada para permitir el paso de aire y el canal 88 de la ventana de guillotina está configurado con una brida 89 para formar una cámara de aire 93.

La Figura 10 muestra una manilla 94 aerodinámica que se extiende preferentemente según la anchura total de la parte inferior de la ventana de guillotina 18 y suministra un flujo de aire laminar a través del borde inferior de la ventana de guillotina cuando la ventana de guillotina no está totalmente cerrada y una superficie aerodinámica para la ranura superior del plano de aire cuando la ventana de guillotina está totalmente cerrada.

De la descripción anterior será patente que se suministra una campana de ventilación mejorada en la cual un reductor de tiro articulado accionable y un sistema de control de vórtice suministra un vórtice de espacio frontal que es biestable. Variaciones y modificaciones en la campana de ventilación descrita en la presente memoria según la invención se les sugerirán indudablemente a los expertos en la técnica. Por lo tanto, la descripción anterior deberá tomarse en sentido ilustrativo y no limitativo.

Claims (14)

1. Una campana de ventilación (64, 78) que tiene una cámara (14), con una ventana (18) de guillotina amovible operable en una abertura (29) de la ventana de guillotina a lo largo del lado frontal de la misma, un reductor (66, 68) articulable dentro de dicha cámara, un plano aerodinámico (76) para la dirección del flujo de aire dentro de dicha cámara hacia dicho sistema reductor (66, 68), y un medio (74) para mover dicho reductor (66, 68) articulable y mantener un vórtice (62) biestable dentro de dicha cámara (14).

2. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en la que dicho medio para mover incluye un sistema sensor (52) del vórtice.

3. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en la que dicho medio para mover incluye un medio para sincronizar el movimiento de dicho reductor (66, 68) articulable con el movimiento de dicha ventana de guillotina (18) en dicha abertura (29) de la ventana de guillotina.

4. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en el que dicho reductor articulable incluye un reductor inferior (68) y un reductor superior (66), siendo articulables conjuntamente dichos reductores de tiro para definir una ranura (34) entre los mismos.

5. Una campana (64, 78) según la reivindicación 4, en la que dicho plano aerodinámico (76) está dispuesto en una parte inferior de dicha cámara.

6. Una campana (64, 78) según la reivindicación 5, en la que dicho plano aerodinámico (76) incluye tres ranuras múltiples que incluyen una ranura superior (76a) y una ranura central (76b) para dirigir aire hacia dicha unión articulable y una tercera ranura (76c) para dirigir el aire a lo largo del piso de dicha cámara.

7. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en la que dicha campana tiene unas secciones frontal y posterior separables, incluyendo dicha sección frontal dicha ventana de guillotina y unos medios para la operación de la misma.

8. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en la que dicha cámara incluye una cámara (54) de vórtice en la cual la relación de radio hidráulico de dicha cámara de vórtice está en el intervalo de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 0,9 del radio hidráulico de dicha abertura de la campana de guillotina cuando dicha campana de guillotina está totalmente abierta y en la que la altura vertical de dicha cámara de vórtice está en el intervalo de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 0,85 de la altura de dicha abertura de la ventana de guillotina cuando dicha ventana de guillotina está totalmente abierta.

9. Una campana (64, 78) según la reivindicación 8, en la que dicho radio hidráulico de dicha cámara de vórtice es una relación de cámara de vórtice y del radio hidráulico de la abertura total de la ventana de guillotina, obteniéndose cada uno de dichos radios a partir de \sqrt{(\frac{4a}{p})}, en la que a = área de dicha abertura de la cámara o ventana de guillotina y p = perímetro de dicha abertura de la cámara o ventana de guillotina. Esta relación es independiente de las unidades.

10. Una campana (64, 78) según la reivindicación 8, que comprende además un difusor (65) giratorio ajustable dentro de dicha cámara (14) de la campana de ventilación.

11. Una campana (64, 78) según la reivindicación 10, en la que dicho difusor (65) giratorio está dispuesto según un ángulo de entre aproximadamente 30 y aproximadamente 45º respecto a la pared de dicha cámara (14).

12. Una campana (64, 78) según la reivindicación 10, en la que la altura de dicho difusor (65) giratorio tiene aproximadamente la mitad de la altura de dicha cámara (54) de vórtice.

13. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en la que dicha abertura (29) de la ventana de guillotina está provista con planos (90) aerodinámicos a lo largo de los lados izquierdo y derecho de dicha abertura.

14. Una campana (64, 78) según la reivindicación 1, en la que dicha ventana de guillotina está provista con una manilla (94) que tiene un plano aerodinámico a lo largo del borde inferior de la misma.