Alveare Grupo 19

ALVEARE TÍTULO DEL PROTOTIPO Cápsula reguladora de humedad

OBJETO DE LA INVENCIÓN El prototipo consiste en una cápsula que varía su volumen y su geometría en relación a la humedad relativa del interior a tiempo real. Su finalidad es proporcionar un control sobre la humedad con la menor inserción de vapor posible, optimizando así los recursos disponibles de agua.

Su envoltura está compuesta por una serie de cojines de polietileno de baja densidad. Mediante su hinchado y deshinchado se controla el tamaño total de la burbuja. El bajo peso del material es una ventaja que comporta un ahorro importante en el dimensionado de la subestructura metálica soporte.

Debido al sistema de cojines y la construcción mediante patronaje existe la posibilidad de diferentes dimensiones, acorde con el espacio en el que están siendo insertadas y al uso interior que se quiera albergar, teniendo un tamaño máximo de cojín constante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las fuentes principales de referencia se encuentran tanto en la arquitectura neumática de los años 60 y 70 (Ant Farm, Archigram…), así como en proyectos donde las condiciones termodinámicas y de humedad juegan un papel relevante (Philippe Rahm, Ábalos + Sentkiewicz, etc.).

En 1969 Prada Poole construyó el pabellón para Expoplástica, una estructura cupular compuesta de células de doble membrada infladas individualmente y unidas entre sí. El prototipo se sirve de la idea de una piel subdividida en almohadillas independientes para poder cambiar el tamaño del conjunto, aunque la forma de estas y el método de unión cambie para responder a las condiciones de forma y la necesidad de hermetismo. El prototipo incluye además una automatización en el cambio de volumen puesto que este viene dado por los valores de humedad interiores.

Por otro lado, Another Generosity es una instalación en el Pabellón Nórdico para la Bienal de Arquitectura de Venecia 2018 hecha por Eero Lundén. Unos sensores que monitorean los niveles de dióxido de carbono, humedad y temperatura circundantes contraen y expanden unos globos de gran tamaño llenos de agua y aire.

Sin embargo, no se puede acceder al interior de las células cambiantes y los cambios de tamaño son pequeños y sin utilidad directa, puramente contemplativos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención consta principalmente de tres niveles estructurales y funcionales diferenciados: El primer nivel es el sistema de instalaciones y es la base para el control del proyecto.

Este sistema se divide en dos partes: la que monitorea y gestiona los niveles de dióxido de carbono, presión, humedad y temperatura del interior de la cápsula, y la que constituye el sistema de hinchado y deshinchado de los cojines, que se compone de tuberías de plástico PVC flexible que van desde la maquinaria hasta cada cojín. Salvo la parte de distribución de aire a los cojines, este nivel se sitúa principalmente en un forjado equipado, que servirá de sustento y apoyo para los próximos dos niveles.

El segundo nivel es la estructura principal de cojines anteriormente mencionados. Estos cojines de polietileno de baja densidad -un material barato, impermeable y fácilmente adquirible- son la solución que da el proyecto para los cambios de volumen. Mediante el hinchado y deshinchado de las piezas de los extremos, el espacio interior que contiene se transforma y controla así la humedad sin gasto de agua.

Los cojines tienen un tamaño máximo de 1,5 x 1,5 metros y pueden tener distintas formas en función de la burbuja que configuren y su posición en ella.

El último nivel es una subestructura de acero que soporta y da forma y consistencia a la configuración de mosaico que forman las células almohadilladas hinchables. El poco peso de la estructura de aire y plástico que soporta permite que esta segunda arquitectura metálica sea también ligera. Además incluye un sistema de plegado mediante juntas de rotación para el almacenaje de los cojines deshinchados.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS -Figura 1Se representa en axonometría desplegada el módulo básico del conjunto de la patente. Es la unidad esencial para el funcionamiento del prototipo. Este dibujo permite ver todos los elementos principales que componen el proyecto más en detalle: la estructura metálica que soporta el conjunto (3) (4), las células hinchables (1) (2) y las instalaciones que regulan el hinchado de los cojines (7) y las condiciones de humedad del interior (10).

-Figura 2Corresponde a una sección de detalle de las piezas de enganche diseñadas a lo largo de una de las barras para los distintos tipos de encuentro entre la estructura principal de cojines y la secundaria metálica, pudiendo ver con detalle las uniones (5) (6) y la posición de las tuberías de instalaciones en el interior (7) (10). También aparece las láminas de sellado para hermetizar (12).

-Figura 3Se representa en axonometría desplegada un detalle de la unión entre barras metálicas. Es una junta móvil que permite el plegado consecuente al desinflado de cojines. La estructura de barras se separa en dos órdenes (3) y (4), que se diferencian en sus extremos (14) (15).

-Figuras 4 y 5Se representa en el primer dibujo una axonometría de dos arcos y, en el segundo, el alzado del mismo par de arcos. Ambas se destinan a la explicación del plegado de cojines que genera los cambios de volumen. Las piezas sin aire se acumulan en los extremos (16) y la geometría del espacio interior queda reducida. En cambio, al hincharse las células que se encontraban acumuladas el espacio crecerá.

-Figura 1-

(1) (2)

(3) (4)

(7) (8)

(5) (6)

(9) (10) (11)

-Figura 2-

(1)

(8)

(13)

(6) (9) (7) (5)

(10)

(12)

(2)

-Figura 3-

(3) (4) (15) (14)

(3) (4)

-Figuras 4 y 5-

(1)

(2)

(3)

(4) (16)

FORMA DE REALIZACIÓN ADECUADA

REIVINDICACIONES DE LA PATENTE

A la vista de las comentadas figuras, puede observarse como el proceso de construcción del dispositivo comienza con la unión de las dos membranas exterior (1) e interior (2) que forman los cojines mediante planchado a alta temperatura en la zona de los bordes (franja de 5 cm) y la incorporación de la pieza de válvula de entrada (8) en la capa interior.

1. La envoltura hermética, caracterizada por adaptar sus características geométricas dependiendo de la humedad relativa en el espacio interior a tiempo real creando una superficie de cubrición almohadillada adaptable que reduzca la cantidad de agua y vapor a gastar para obtener unos valores de humedad deseados.

Por otro lado, se arma la subestructura soporte metálica de barras (3) (4), que encajan entre sí en una unión móvil (14) (15).

Es una junta seca que permite desmontaje y cierto grado de libertad de movimiento. Una vez terminada esta arquitectura que sustenta el proyecto se comenzará a adherir a ella las diferentes capas. Primero se añadirá el sistema de instalaciones que va colgado hacia el interior. Este incluye los conductos de vapor de agua (10) con difusores (11) a lo largo de la tubería, y aire (7) para el inflado de cojines, con llaves de paso (9) automatizadas que controlan la distribución de este y por tanto la forma del conjunto.

Lo siguiente será incorporar al conjunto formado de estructura e instalaciones las células hinchables. Para su unión con el esqueleto metálico se utilizarán las piezas de enganche (5) en ambas direcciones y el sistema de tuberías de PVC que llevan el aire se unirá al de cojines mediante tubos (13) que conectan cada llave de paso (9) y con cada válvula de entrada (8) de las piezas acolchadas.

Por último se incluyen unas láminas plásticas de sellado (12) que se unen a los cojines y se apoyan en piezas (6) sobre la estructura metálica y hermetizan el conjunto.

2. El sistema de calibrado para el cambio de tamaño, caracterizado por calcular la diferencia de volumen necesaria para lograr la humedad requerida dentro de la cápsula atendiendo a unas condiciones iniciales dadas. Estas condiciones pueden obtenerse bien por la monitorización de la cantidad de vapor en el aire mediante un higrómetro y un termómetro colocado en el interior (situación física a tiempo real) o mediante unas condiciones deseadas de prueba decididas por el individuo (situación hipotética prototípica de prueba).

Los datos, a priori atmosféricos y ambientales, son codificados a cambios volumétricos precisos, convirtiéndolos en características espaciales tridimensionales.

3. El sistema de contracción y expansión de la envoltura, caracterizado por el inflado individual y controlado de las células acolchadas.

La individualidad de las piezas posibilita que aparezca la opción de la disparidad e irregularidad en el hinchado y la formación de la de la superficie de cubrición. Esta condición unida al patronaje específico de los cojines permite la singularidad de situaciones que una pieza continua no lograría.

4. El sistema de plegado de los cojines, caracterizado por una estructura que se recoge sobre sí misma doblándose mediante juntas de rotación y permitiendo el almacenamiento vertical de las células deshinchadas.

ANEXO FOTOGRÁFICO