MEMORIA DESCRIPTIVA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a una cubierta móvil por control térmico que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante.

El objeto de la presente invención recae en una cubierta móvil que, superpuesta al tejado o formando parte del propio edificio sobre una cubierta inferior fija, define una cámara que se configura como sistema de control térmico de dicho edificio al estar dotada de un mecanismo de movimiento vertical, de elevación o bajada, que es controlado informáticamente de modo que crea una cámara de aire de volumen variable programable en función de la diferencia de temperaturas interior y exterior detectada por un sensor térmico.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la arquitectura, tanto en la construcción clásica de viviendas, como en la construcción modular de casas prefabricadas transportables o de barracones militares o de vigilancia de obra.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, las leyes de la termodinámica y las leyes de la mecánica de fluidos son fundamentales en la transmisión del calor por convención. La mecánica de fluidos es la rama especial de la mecánica general que aplica sus principios fundamentales a los fluidos. Los tres principios básicos en los que se basa son:

1 ^o Principio del movimiento de Newton.

2 ^o Principio de Conservación de la Energía.

3 ^o La Indestructibilidad de la Materia.

La aplicación de estos principios, al fluido aire, se simplifica por ser un fluido de pequeña viscosidad, es decir casi perfecto, y no estar expuesto a esfuerzos tangenciales, pues cuando un fluido se mueve está sujeto a fuerzas dinámicas.

En mecánica de fluidos (gases o líquidos) las masas individuales no se distinguen, es necesario, por tanto, referirse a una porción de fluido contenido en unos límites, que en este caso es el aire contenido entre las dos cubiertas de un edificio, una fija y una móvil, que hacen de tubo de corriente y en el que no puede producirse acumulación de masa en su interior en la unidad de tiempo, consecuencia de la aplicación de la Ecuación de Continuidad representada en la figura 1 :

V1 A1 =V2.A2=V3.A3= etc.

El flujo de un fluido se considera bidimensional cuando es idéntico en todos los planos paralelos a un plano de referencia. La velocidad es inversamente proporcional a la separación de las líneas de corriente. Cuando las líneas están muy separadas la velocidad del flujo es pequeña; cuando las líneas de corriente están muy juntas la velocidad es mayor (ver figura 2).

Las experiencias de James Prescot Joule confirmaron que el calor es una forma de energía. El calor es la energía térmica y la temperatura es el estado térmico de un cuerpo o un fluido en referencia a su posibilidad de transmitir calor a otro. Cuando varios cuerpos se encuentran a distintas temperaturas se produce una transmisión de calor en el sentido de estados térmicos decrecientes. Los sistemas más calientes se enfrían y los más fríos se calientan. El calor siempre va del foco caliente al foco frío.

El objetivo de la presente invención es, pues, el desarrollo de una cubierta móvil que se desplaza verticalmente sobre una cubierta fija constituyendo un sistema de control térmico programable basado en los conceptos y consideraciones expuestas y que sirven para establecer las bases de la programación del movimiento relativo entre ambas cubiertas fija y móvil.

Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica, aunque ya son conocidas las cámaras de aire en los tejados, estas siempre son cámaras cerradas de volumen constante o con respiraderos que se construían en casas de campo o en la actualidad en chalets y tiendas de acampada con doble techo.

Sin embargo, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún accesorio, ni ninguna otra invención de aplicación similar.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La cubierta móvil por control térmico que la invención propone se configura como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que la distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.

Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es una cubierta móvil que, o bien superpuesta al tejado de una vivienda o similar, o bien formando parte del propio edificio sobre una cubierta inferior fija, define una cámara térmica con aberturas para el paso de corrientes de aire, estando dicha cubierta móvil asociada a un mecanismo de movimiento vertical, de elevación o bajada, que es controlado informáticamente a través de un dispositivo electrónico programable, de modo que varía el volumen de la cámara térmica en función de la diferencia de temperaturas interior y exterior detectada por un sensor térmico y, consecuentemente varía la velocidad de las corrientes de aire y, por tanto, la temperatura del mismo.

Con ello, y en base a los principios de termodinámica y mecánica de flujos anteriormente expuestos, la cámara definida entre la cubierta móvil superior y la cubierta fija inferior conforma un tubo de corriente de aire. En invierno, la masa de aire exterior a la cubierta móvil estará más fría que la comprendida en la cámara definida entre ambas cubiertas, y por el contrario en verano estará más caliente.

Cuando la temperatura exterior sea elevada, la cubierta móvil bajará y en consecuencia, al estrecharse el tubo, es decir disminuir la altura de la cámara y acercarse entre sí las líneas de corriente de aire que pasan a su través, la velocidad del flujo de aire entre cubiertas aumentará. Por el contrario cuando la temperatura exterior sea más fría, la cubierta móvil subirá disminuyendo la velocidad del flujo.

El movimiento vertical relativo entre cubiertas provoca la variación del flujo de aire entre las mismas, favoreciendo la convención en el interior de la cámara abierta.

En invierno la masa de aire en la cámara será mayor y la velocidad del flujo menor, facilitando la calefacción; por el contrario en verano la masa de aire será menor y la velocidad del flujo mayor facilitando la refrigeración, todo en base al fenómeno de la transmisión del calor por convención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

Las figuras número 1 y 2. Muestran sendos esquemas de la representación del tubo de corriente de flujo y de la diferencia de velocidad del flujo cuando las líneas de corriente pasan más juntas, y que suponen los principios en que se basa el sistema de la cubierta de la invención, expuestos en el apartado de antecedentes; y

La figura número 3.- Muestra una vista esquemática en sección de un ejemplo de realización de la cubierta móvil por control térmico objeto de la invención, apreciándose las principales partes y elementos que comprende.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización no limitativa de la cubierta móvil por control térmico de la invención, la cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.

Así, tal como se observa en dichas figuras, especialmente en la figura 3, la invención comprende, básicamente: - una cubierta móvil (1 ) propiamente dicha, instalada en un edificio (2) sobre un tejado o cubierta inferior fija (3), tal que entre ambas cubiertas móvil (1 ) y fija (3) existe una cámara (4) con, al menos dos, aberturas (5) dispuestas en puntos opuestos del edificio (2) que permiten el paso de corrientes de aire a su través,

- un mecanismo de movimiento vertical (6), de elevación o bajada, asociado a la cubierta móvil (1 ), tal que al desplazarse amplia o reduce la distancia con la cubierta fija (3) y, en consecuencia, varía el volumen de espacio que define la cámara (4) para el paso de las corrientes de aire,

- un dispositivo electrónico de control informático (7) programable vinculado al mecanismo de movimiento vertical (6) de la cubierta móvil (1) tal que acciona o detiene su desplazamiento vertical, de elevación o bajada, y

- al menos, un sensor de temperatura interior (8) y un sensor de temperatura exterior (9) conectados al dispositivo electrónico de control informático (7), tal que dicho dispositivo (7) acciona o no el mecanismo de movimiento vertical (6) para vahar el volumen de la cámara (4) en función de la diferencia preprogramada de temperaturas interior y exterior detectada por dichos sensores (8, 9).

En una forma de realización preferida, el mecanismo de movimiento vertical (6) está conformado por cuatro tornillos roscados (60) que, fijados verticalmente por su extremo superior a la cara interna de la cubierta móvil (1), roscan o desenroscan en respectivas tuercas (61 ) fijadas en unos soportes (62) fijados convenientemente en puntos verticalmente coincidentes de la estructura del edificio (2) por debajo de la cubierta fija (3).

Además, de preferencia, para procurar el movimiento de dichos tornillos (60), el extremo inferior de cada uno de los tornillos (60) está asociado a un pequeño motor (63) eléctrico, paso a paso, que, conectado al dispositivo electrónico de control (7), proporciona el giro controlado de los cuatro tornillos (60) de modo simultáneo para que la elevación o descenso de la cubierta móvil (1 ) se produzca de manera segura y estable.

En una realización alternativa, el sistema de elevación de la cubierta móvil se basa en un motor eléctrico que mueva una bomba de un sistema hidráulico o de un sistema neumático.

Opcionalmente, la conexión entre los sensores (8, 9) y el dispositivo electrónico (7) así como de los motores (63) que accionan los tornillos (60) del mecanismo de elevación (6) con dicho dispositivo (7) pueden ser, o bien conexiones físicas de cable (10) o bien conexiones inalámbricas, por ejemplo vía bluetooth.

Preferentemente, la cubierta móvil (1) cuenta con unas patas (11 ) insertadas en pilares huecos (21 ) de la estructura del edificio (2).

Lógicamente, en la figura 3, el ejemplo representado es muy esquemático y solo supone una guía para entender las partes del invento y la disposición de las mismas.

Por su parte, en la figura 1 se observa una representación esquemática del tubo (T) de corriente que supone la cámara (4) que define la cubierta móvil (1 ) de la invención entre ella y la cubierta fija (3), y en el que no puede producirse acumulación de masa en su interior en la unidad de tiempo, consecuencia de la aplicación de la Ecuación de Continuidad: V1.A1 =V2.A2=V3.A3= etc, donde A1 , A2, A3... son las consecutivas secciones del tubo, y V1 , V2, V3... son las diferentes velocidades del flujo en cada una de dichas secciones. Y, finalmente, en la figura 2 se muestra una representación del estrechamiento (e) del tubo (T) y la consecuente agrupación de las líneas de corriente (Le) en dicha zona, donde la velocidad es inversamente proporcional a la separación de las líneas de corriente. Cuando las líneas están muy separadas la velocidad del flujo es pequeña; cuando las líneas de corriente (Le) están muy juntas_zona de estrechamiento (e)_, la velocidad es mayor.

La energía eléctrica necesaria para los motores es suministrada preferentemente:

- directamente con conexión a la red de distribución local, en caso de núcleo urbano; o

- en el caso de vivienda aislada en el campo, mediante células fotovoltaicas instaladas sobre paneles solares; mediante células de combustible o mediante generadores de energía eléctrica alimentados bien por gas, bien por cualquier tipo de combustible diesel, fuel etc.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.