Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de barrera de aire separador de espacios individuales que genera diferentes cámaras dentro de un recinto.

Descripción del arte previo

Son por demás conocidos los dispositivos sopladores de aire, los cuales son colocados en los accesos que separan distintos ambientes y que tienen por finalidad mantener separadas dos masas de aire con características distintas de temperatura y/o humedad. A los fines de superar los inconvenientes que pueden generar las barreras físicas tales como puertas, portones o cortinas en cuanto a su frecuencia de apertura y cierre, estos dispositivos proveen una adecuada solución y simplicidad mecánica para mantener separados los ambientes y a su vez tener un adecuado ahorro energético.

También existen dispositivos inyectores o sopladores de aire que lo inyectan dentro de los ambientes a los fines de regular las condiciones atmosféricas interiores tales como controlar temperatura, humedad, dispersión de aerosoles, contaminación y/o presión atmosférica.

Todos los dispositivos anteriormente mencionados son utilizados en locales comerciales, cámaras frigoríficas, espacios públicos, cámaras de atmósfera controlada, laboratorios, recintos industriales, vehículos, etc.

Hoy en día y con la aparición de nuevas enfermedades tales como por ejemplo el COVID 19, existe la necesidad por motivos sanitarios y de higiene pública de mantener separadas a las personas a los fines de minimizar o eliminar el intercambio de materiales (líquidos, gaseosos o sólidos particulados) productos de la respiración, por ejemplo, exhalaciones, proyecciones de partículas de saliva, estornudos, etc.

Una de las formas de conseguir este objetivo es cumplir con la denominada distancia social, es decir, una distancia mínima de separación, en el orden de los 2 metros para el caso del COVID 19 según recomendación de la QMS, que deberán mantener los individuos entre ellos. Sin embargo, existen situaciones en las cuales el cumplir con esto puede generar una serie de inconvenientes funcionales o una subutilización de recursos.

Como ejemplo se puede mencionar el caso de ascensores, funiculares, cabinas tripuladas, buses o dispositivos los cuales han sido diseñados y optimizados de forma tal que las personas que los ocupan están muy próximas unas a otras y el hecho de mantener la denominada "distancia social" torna poco práctica su utilización.

Ante esta necesidad, los dispositivos sopladores mencionados anteriormente del arte previo no pueden ser utilizados ya que no es esa su función de diseño.

De acuerdo con la presente invención, se ha logrado que por medio de barreras de aire se generen cámaras o espacios individuales los cuales, que a pesar de la ausencia de barreras físicas, puedan garantizar el aislamiento de cada una de dichas cámaras o espacios individuales a los efectos de cumplir con la seguridad higiénica sanitaria mencionada anteriormente. Esta invención, el dispositivo de barrera de aire separadora de espacios, puede ser aplicada de forma tal de mantener aislada a una sola persona en forma selectiva, por ejemplo el chofer de un bus o colectivo, o bien a la totalidad del pasaje, por ejemplo, un ascensor.

También puede ser aplicado en lugares en donde las personas estén haciendo una fila para esperar un turno o atención y no se pueda mantener la distancia o bien se quiera dar una protección adicional, como ejemplo se pueden citar lugares públicos en donde se hacen trámites, bancos, hospitales, etc. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 se refiere a una vista lateral de cabina de ascensor.

La Figura 2 se refiere a una vista frontal de cabina de ascensor.

La Figura 3 se refiere a una vista superior de cabina de ascensor a la altura de la zona de inyección del aire.

La Figura 4 se refiere a una vista en perspectiva de cabina de ascensor.

La Figura 5 se refiere a una vista lateral en perspectiva de cabina de ascensor.

La Figura 6 se refiere a un diagrama de distribución de velocidades de aire inyectado en la cabina del ascensor a la altura de la cara del pasajero.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION

La presente se refiere a un dispositivo de barrera de aire separador de espacios por medio de sopladores mecánicos que determinan una pluralidad de espacios de aislamiento individual con el fin de evitar la propagación de la contaminación aérea. Este dispositivo tiene la función de generar espacios o volúmenes los cuales se mantienen aislados unos de otros por medio del sostenimiento de un flujo vertical y continuo de una barrera de aire.

Esta delimitación no es a los fines de preservar condiciones individuales de temperatura, humedad y/o presión en dichos espacios, sino que evita que exista el intercambio de materiales (gaseosos, líquidos o particulados sólidos) que emiten las personas a través de sus vías respiratorias, los cuales pueden ser vectores de enfermedades tal como bacterias, virus o cualquier otro tipo de material nocivo para la salud.

Este dispositivo es de aplicación a cualquier espacio cerrado o abierto en el cual las personas necesiten permanecer en reducida proximidad unas de otras por un lapso de tiempo.

Como ejemplo de aplicación podemos citar, ascensores, funiculares, trenes, buses, aviones, salas de espera o permanencia de personas, etc. Estos ejemplos no limitan de modo alguno la presente invención.

Ejemplo de Realización

A los fines explicativos, utilizaremos como ejemplo de realización, un ascensor. Este ejemplo no limita de modo alguno la presente invención. El dispositivo de la Figura 1 consta de una pluralidad de ventiladores centrífugos (1), pudiendo también ser radiales o de cualquier otro tipo que generen un caudal de aire adecuado para cumplir los requerimientos mínimos de velocidad que se citan más adelante, los cuales inyectan un caudal de aire a través de una pluralidad de boquillas (2), ver Figura 3, las cuales se ubican en el techo de la cabina del ascensor (3), ver Figura (1).

La disposición de la pluralidad de boquillas (2) está hecha de tal manera que las mismas están ubicadas cenitalmente a la posición de la persona a la que se desea aislar, y son de forma alargada proyectando sobre los límites laterales del espacio individual que se genera. Esta distribución delimita una pluralidad de espacios rectangulares. Ver Figura 3. Para el caso de la figura 3, esta pluralidad de boquillas son cinco y determinan seis espacios individuales.

Otra disposición posible de las boquillas (2) es en forma curva o circular o poligonal , de modo de adaptarse a distintas posibles conformaciones de las cabinas o espacios.

El individuo a proteger percibe un flujo laminar de aire, el cual fluye a lo largo de su parte frontal, lateral y/o espalda de forma tal de interponerse entre él y la persona más próxima a su posición. La sección más alargada de la boquilla (2) es de forma rectangular, pudiendo sus vértices estar o no redondeados, y su sección más angosta puede tener sus caras paralelas o bien convergentes en dirección a la salida de aire, de modo de incrementar la velocidad de salida del fluido por efecto venturi. La sección más angosta de la boquilla tiene dimensiones que van de los 10 a 60 mm de ancho. Con este ancho de boquillas se logran velocidades de inyección elevadas con un caudal de aire 10 a 300 veces inferior al que se necesitaría si se quisiera imprimir esa velocidad al aire en toda la superficie de la cabina. Así se logra el efecto deseado con un mínimo de energía necesaria respecto a la otra posibilidad mencionada, esto es, imprimir esa velocidad al aire en toda la superficie de la cabina.

La velocidad de aire necesaria para aislar a las personas entre sí de patógenos está relacionada con la velocidad del aire al salir por la nariz y por la boca ya sea respirando agitado o no agitado o estornudando o tosiendo que es de entre 0,2 a 1 m/s a la salida de la boca o nariz. Velocidades 3 a 7 veces superiores ya son suficientes para forzar hacia abajo el aliento apenas salido de boca o nariz evitando que se contamine al pasajero aun al más cercano. Además a medida que nos alejamos de la boca o nariz, la velocidad del aliento o aire expulsado va disminuyendo muy rápidamente por lo que el efecto es aún mayor en la zona perimetral.

De acuerdo a los ensayos realizados, se determinó que la velocidad de salida del aire debe estar entre los 1 y 10 m/s, con valores de preferencia en el rango de los 7 m/s. Estas velocidades de salida de aire se han establecido para alturas de cabina de 2,3 m. En el caso en que la altura de cabina sea mayor, se deberá incrementar la velocidad de salida del fluido.

En la Figura 6 se puede apreciar un corte horizontal a 1,6 m del piso de la cabina del ascensor de la Figura 1, en donde se ve la distribución de velocidades del aire. En dicha realización preferida, se ve una cabina de ascensor, separada en 6 zonas de aislamiento, las cuales están delimitadas por aire fluyendo en forma laminar, de arriba hacia abajo, a una velocidad mayor a 7 m/s (4), una pequeña zona adyacente de transición (5) en donde el aire disminuye su velocidad y la zona o volumen que ocupa la persona (6) con velocidades de aire inferior a 0,7 m/s a los fines de mantener una zona de confort.

La cantidad de zonas de aislamiento puede aumentar o disminuir en función del tamaño de la cabina.

El dispositivo cuenta con un tablero de control con el cual se puede regular su encendido, apagado y velocidad de aire. El mismo puede estar ubicado dentro de la cabina, en el exterior o en cualquier lugar que se considere pertinente.

También se pueden disponer sensores en cabina que identifiquen la cantidad y ubicación de los pasajeros para regular el flujo de aire y encender o apagar el sistema.

Adicionalmente el dispositivo de barrera de aire separador de espacios individuales cuenta con rejillas (7) o conductos de salida del aire inyectado y también puede contar con conductos que dirijan el aire desde los ventiladores a las boquillas de inyección. Esto último dependerá de las características físicas del lugar en donde se instale el dispositivo de barrera de aire y la distancia que haya desde los sopladores a las boquillas.

Las rejillas (7) tienen por finalidad garantizar la circulación del aire, permitiendo su salida, en las condiciones de velocidad establecidas anteriormente.

El dispositivo de barrera de aire separador de espacios individuales puede ser provisto de elementos filtrantes ya sea en la admisión de los ventiladores o bien en una ubicación entre los ventiladores y las boquillas.

También se pueden proveer dispositivos que inyecten junto con el aire sustancias sanitizantes a los fines higiénicos/desinfectantes o aromáticas a los fines del confort, o bien que inyecten aire filtrado, sanitizado o natural en forma complementaria dentro de la zona del espacio individual delimitado por la barrera de aire, a los fines de proveer ventilación al individuo que ocupa el espacio. Es de destacar que la inyección de este aire es a baja velocidad y no se mezcla con el inyectado a alta velocidad por la barrera de aire.

En el caso de habitáculos que tienen instalados dispositivos sanitizantes por UV, cuando no hay pasajeros, el forzamiento de la circulación del aire, elimina la potencial presencia de ozono en la cabina.

También al ser el aire que se inyecta el provisto desde el pasadizo, en el caso de un ascensor, este no se contamina ya que el volumen del pasadizo por donde circula el ascensor es 10 a 150 veces el de la cabina y con tiraje a los cuatro vientos en la parte superior del edificio, teniendo la ventaja de evitar el uso de filtros y por consiguiente mayores potencias en los motores de sopladores para vencer la caída de presión producida por los filtros.

Sin embargo, el uso de filtros no se descarta en el presente desarrollo.

Al momento de abrirse las puertas del ascensor, la presión en el interior es positiva, impidiendo el acceso de aire de los palieres o salas, circunstancia especialmente importante en salas de emergencia o terapia intensiva en hospitales.