BR102018013533B1

BR102018013533B1 - Sistema de qualidade de ar e método de monitoramento de sistema de qualidade de ar

Info

Publication number: BR102018013533B1
Application number: BR102018013533-3A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey L. Moredock; James G. Moredock
Original assignee: The Sy-Klone Company, Llc
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2023-12-26
Also published as: US10850222B2; CN109212130B; KR102174461B1; ES2894938T3; KR102246396B1; EP3431165A2; BR102018013533A2; EP3431165A3; US11517841B2; CN109212130A; JP2020182949A; US20190001250A1; US20230071376A1; AU2018204751A1; JP6940195B2; KR20190003416A; JP2019055397A; KR20200127938A; AU2018204751B2; US20210060475A1

Abstract

um sistema de qualidade do ar inclui um pré-purificador de ar, um componente de identificação de filtro e um módulo de controle. o pré-purificador possui uma carcaça do pré-purificador e um filtro disposto dentro da carcaça do pré-purificador. o componente de identificação de filtro é posicionado dentro da carcaça do pré-purificador em uma primeira posição e é montado no filtro. o módulo de controle é posicionado dentro da carcaça do pré-purificador em uma segunda posição e é configurado para emitir um campo elétrico e comunicar-se com o componente de identificação de filtro por meio do campo elétrico emitido.

Description

[001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido Provisório No 62/527,276, depositado em 30 de junho de 2017, todo o conteúdo do pedido anterior sendo incorporado neste para fins de referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A presente revelação relaciona-se a um sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar para monitorar e controlar a qualidade de ar dentro de um compartimento, tal como uma cabina de veículo.

[003] Para manter a qualidade de ar dentro de um compartimento, certas condições ambientais deverão ser mantidas. Convencionalmente, isto apresentou problemas devido à incapacidade de controlar certas variáveis, tais como as concentrações de CO2 que provêm da exalação do operador de, por exemplo, uma cabina de veículo (também chamada de “cabina”). A admissão de ar fresco e o vazamento da cabina são variáveis adicionais que são difíceis de medir e controlar. Para manter a poeira fora da cabina, a cabina deverá estar sob pressurização positiva contínua. Isto é difícil de se conseguir em um sistema estático devido às variáveis em constante mudança, tal como a carga de poeira sobre um filtro de ar, a interface do operador com o motor do soprador HVAC, portas e janelas abertas, e poeira nas vestimentas do operador trazidas para dentro da cabina.

[004] As tentativas anteriores para solucionar esses problemas são antiquadas e inadequadas para enfrentar as condições de operação das cabinas ambientais no mundo real. Atualmente, utilizam-se sensores de pressão, chaves de pressão e sensores de CO2 nas cabinas. Atualmente, não há um sistema de qualidade de ar da cabina que seja abrangente, proativo e integrado.

SUMÁRIO

[005] As concretizações exemplificativas dos princípios inventivos amplos descritos aqui abordam os problemas supramencionados provendo um sistema de qualidade de ar de cabina abrangente que proativamente monitora e controla os dispositivos dentro e fora da cabina, tal como um pré-purificador de ar, de modo a controlar parâmetros como, por exemplo, um fluxo de ar, pressão da cabina, concentração de gás e condições de alarme.

[006] Deve-se entender que a revelação a seguir não se restringe ao monitoramento e controle da qualidade de ar dentro de uma cabina. Em vez disso, há muitos compartimentos e ambientes diferentes aos quais a seguinte revelação é aplicável, tal como admissão de ar para um motor ou compartimento ambiental. Como um exemplo não-limitante, a revelação a seguir irá discutir as concretizações reveladas como aplicadas a uma cabina de veículo.

[007] As concretizações exemplificativas reveladas aqui podem ser usadas com o pré-purificador de ar e o método associado ao Sistema de Qualidade de Ar da Cabina Sy-Klone RESPA®. Adicionalmente, os aspectos das concretizações podem ser compreendidos com referência aos pré-purificadores de ar e métodos revelados no Pedido de Patente U.S de propriedade em comum No 11/877,036, depositado em 23 de outubro de 2007 (agora Patente U.S. No 8,007,565 expedida em 30 de agosto de 2011) e no Pedido de Patente U.S. No 14/536,849, depositado em 10 de novembro de 2014, cujas revelações são incorporadas neste em sua totalidade para fins de referência.

[008] Uma solução para os problemas discutidos acima é o monitoramento contínuo ou repetido dos dados ambientais pertinentes, a geração repetida ou contínua de relatórios dos dados, e a capacidade de o sistema e seus sensores modificarem o ambiente da cabina enquanto conduzem a atividade da cabina controlada pelo sistema.

[009] O monitoramento pode produzir dados e transmitir os dados ao proprietário ou gerente de um programa de saúde e segurança, de modo que se possa realizar uma ação corretiva para proteger o operador da cabina da exposição. Essencialmente, o operador ou proprietário da cabina instrui o sistema revelado a maneira que a cabina irá proceder, e os sistema utiliza seus sensores para coletar os dados, analisar os dados, e efetuar o resultado desejado, o que, nas concretizações, pode ser feito de forma contínua e instantânea.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[010] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um pré-purificador de ar exemplificativo.

[011] A Figura 2 é uma vista diagramática ilustrando o fluxo de ar através do pré-purificador.

[012] A Figura 3 é uma primeira vista em perspectiva do lado axial de uma parte do alojamento de pré-purificador.

[013] A Figura 4 é uma segunda vista em perspectiva do lado axial da parte do alojamento de pré-purificador.

[014] A Figura 5 é uma segunda vista em perspectiva do lado axial da parte do alojamento de pré-purificador com uma saída modificada.

[015] A Figura 6 é um diagrama ilustrando várias funções e conexões de um módulo de controle RESPA.

[016] A Figura 7 é uma vista em perspectiva do módulo de controle RESPA.

[017] A Figura 8 é uma vista lateral do módulo de controle RESPA.

[018] A Figura 9 é uma vista superior do módulo de controle RESPA.

[019] A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um interior de uma parte superior do módulo.

[020] A Figura 11 é uma vista lateral da parte superior do módulo.

[021] A Figura 12 é uma vista superior em perspectiva da parte superior do módulo.

[022] A Figura 13 é uma vista superior em perspectiva de uma base do módulo.

[023] A Figura 14 é uma vista superior ilustrando o interior do módulo de controle RESPA com uma placa de circuito.

[024] A Figura 15 é uma vista em perspectiva inferior do módulo de controle RESPA.

[025] A Figura 16 é uma vista frontal da placa de circuito.

[026] A Figura 17 é uma vista traseira da placa de circuito.

[027] A Figura 18 é uma vista traseira de uma placa de antena RCM.

[028] A Figura 19 é uma vista frontal da placa de antena RCM.

[029] A Figura 20 é uma vista em perspectiva de um elevador de antena.

[030] A Figura 21 é uma vista em perspectiva de um espaçador de antena.

[031] A Figura 22 é uma primeira vista lateral axial ilustrando o interior da parte do alojamento de pré-purificador com o módulo de controle RESPA e a placa de antena RCM montados.

[032] A Figura 23 é uma segunda vista lateral axial ilustrando o interior da parte do alojamento de pré-purificador com o módulo de controle RESPA montado.

[033] A Figura 24 é um diagrama ilustrando várias funções e conexões de um anel de ID do filtro.

[034] A Figura 25 é uma vista superior ilustrando uma primeira concretização do anel de ID do filtro.

[035] A Figura 26 é uma vista superior ilustrando uma concretização modificada com o anel de ID do filtro em um corpo de anel moldado.

[036] A Figura 27 é uma vista superior ilustrando o corpo de anel moldado sem o anel de ID do filtro.

[037] A Figura 28 é uma vista em perspectiva ilustrando um filtro com o corpo do anel moldado e o anel de ID do filtro montado no mesmo.

[038] A Figura 29 é uma vista em perspectiva ilustrando outra concretização modificada com o anel de ID do filtro em um alojamento do anel.

[039] A Figura 30 é uma vista em perspectiva ilustrando o anel de ID do filtro no alojamento do anel após rotação a partir da posição ilustrada na Figura 29.

[040] A Figura 31 é um diagrama ilustrando várias funções e conexões de um módulo assessor.

[041] A Figura 32 é uma vista em perspectiva superior ilustrando um alojamento do assessor. As Figuras 33A e 33B são vistas adicionais ilustrando o alojamento do assessor.

[042] A Figura 34 é uma vista em perspectiva inferior ilustrando o alojamento do assessor.

[043] A Figura 35 é uma vista superior ilustrando o alojamento do assessor.

[044] As Figuras 36A a 36C são vistas ilustrando o módulo assessor com o alojamento do assessor montado.

[045] A Figura 37 é uma vista dos componentes formando o módulo assessor incluindo uma vista frontal da placa de circuito impresso do módulo assessor.

[046] A Figura 38 é uma vista traseira da placa de circuito impresso do módulo assessor.

[047] As Figuras 39A a 39C são vistas ilustrando um sensor de pressão ambiente (APS).

[048] As Figuras 40A e 40B são vistas em perspectiva de um alojamento do APS.

[049] As Figuras 41A a 41C são vistas adicionais do alojamento do APS.

[050] A Figura 42 é uma vista frontal de uma placa de circuito impresso usada com o sensor de pressão ambiente e outros dispositivos.

[051] A Figura 43 é uma vista traseira da placa de circuito impresso.

[052] A Figura 44 é uma vista dos componentes que formam o sensor de pressão ambiente.

[053] A Figura 45 é uma vista dos componentes que formam o sensor de pressão ambiente em um estado montado.

[054] A Figura 46 é uma vista de uma gaxeta APS.

[055] A Figura 47 é uma vista de um furo do tubo formado na parte do alojamento de pré-purificador.

[056] A Figura 48 é uma vista de um tubo de ventilação de pressão ambiente instalado no furo do tubo.

[057] A Figura 49 é uma vista de uma tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão instalada sobre o tubo de ventilação de pressão ambiente.

[058] A Figura 50 é uma vista em perspectiva do tubo de ventilação de pressão ambiente.

[059] A Figura 51 é uma vista em perspectiva da tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão.

[060] A Figura 52 é uma vista em perspectiva de uma concretização de uma válvula de controle de fluxo de ar.

[061] A Figura 53 é uma vista em perspectiva de uma lâmpada de condição de operação.

[062] A Figura 54 é uma vista em perspectiva de um monitor de poeira com a placa de circuito impresso da Figura 42.

[063] A Figura 55 é uma vista em perspectiva de uma cabina usando o sistema de qualidade de ar da cabina.

[064] A Figura 56 é uma vista em perspectiva superior ilustrando uma concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar com um disco de válvula em uma primeira posição.

[065] A Figura 57 é uma vista em perspectiva superior ilustrando a concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar com a válvula de disco em uma segunda posição.

[066] A Figura 58 é uma vista em perspectiva lateral ilustrando a concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar.

[067] A Figura 59 é uma vista em perspectiva lateral ilustrando a concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar após rotação a partir da vista na Figura 58.

[068] A Figura 60 é uma vista traseira de outra concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar.

[069] A Figura 61 é uma vista em perspectiva lateral da outra concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar.

[070] A Figura 62 é uma vista frontal da outra concretização modificada da válvula de controle de fluxo de ar.

[071] A Figura 63 é uma vista superior de um módulo de controle de motor.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES EXEMPLIFICATIVAS

[072] Concretizações exemplificativas de um sistema de monitoramento e controle de qualidade de ar são descritas abaixo em detalhes.

[073] O sistema de monitoramento e controle de qualidade de ar de acordo com uma concretização inclui um pré-purificador de ar 1, um módulo de controle RESPA 100, um anel de identificação de filtro 200 (daqui em diante, “anel de ID de filtro”), um módulo assessor 300, uma pluralidade de sensores, e outros dispositivos associados que serão discutidos abaixo. O módulo de controle resposta 100, o anel de ID de filtro 200, o módulo assessor 300 e os sensores se comunicam uns com os outros para efetuar o monitoramento repetido de todos os dados ambientais pertinentes, a geração de relatório dos dados, e a modificação do ambiente da cabina, quando necessário. O monitoramento e geração de relatório repetidos podem ser contínuos ou intermitentes.

[074] Deve-se compreender que o pré-purificador de ar 1 é um dispositivo que possui capacidades de pré-limpeza, filtragem e pressurização, como descrito abaixo. Em ouras palavras, o termo “pré-purificador” não se refere a um dispositivo que meramente realiza a pré-limpeza. O pré-purificador 1 é configurado para pré- limpar, filtrar, e pressurizar da maneira descrita abaixo. O pré-purificador de ar 1 é um sistema de admissão controlado eletronicamente, projetado para monitorar e/ou controlar um ou mais dentre o fluxo de ar, qualidade de ar, temperatura do ar, queda de pressão em um filtro de ar 7, diferencial de temperatura entre o exterior e o interior do pré-purificador de ar 1, vida útil do filtro, e outros parâmetros.

[075] O meio de filtração (meio de filtro de ar) pode ser selecionado com base no ambiente em que ele é usado. Por exemplo, a filtração usada no pré- purificador de ar 1 pode ser uma nanocamada de fibras sintéticas autolimpante, obtendo uma filtração de 0,3 mícron.

[076] O filtro de ar 7 pode ser um filtro inteligente contendo um microchip 204 que é alimentado pelo módulo de controle RESPA 100 e que contém dados relacionados ao filtro 7 e ao histórico de uso do filtro.

(1) Descrição do Pré-Purificador de Ar

[077] O pré-purificador de ar 1 de uma concretização é similar, em alguns aspectos, ao pré-purificador de ar do Pedido de Patente U.S. No 14/536,849 incorporado anteriormente para fins de referência, ainda assim com diferenças estruturais importantes, algumas das quais são discutidas abaixo. Como mencionado acima, o pré-purificador 1 é um dispositivo que possui capacidades de pré-limpeza, filtração e pressurização. As Figuras 1 a 5 mostram concretizações exemplificativas do pré-purificador de ar 1.

[078] Como mostram as Figuras 1 e 2, o pré-purificador de ar 1 das concretizações reveladas compreende um caminho de fluxo (ilustrado pelas setas na Figura 2) estendendo-se através do sistema a partir de uma entrada 2 até uma saída 3 de um alojamento de pré-purificador 11 possuindo um eixo longitudinal A-A. Uma ventoinha acionada pelo motor 4 está localizada ao longo do caminho de fluxo para extrair o ar carregado de resíduos para a entrada 2 e fazê-lo girar em torno do eixo longitudinal A-A do sistema para formar um fluxo giratório que estratifica o ar carregado de resíduos com as partículas mais pesadas nas órbitas mais externas do fluxo giratório.

[079] Uma ou mais portas ejetoras 5 são proporcionadas em uma seção de extremidade da câmara separadora 32 do alojamento de pré-purificador 11 para ejetar o ar carregado de resíduos particulados das órbitas mais externas do fluxo giratório estratificado na câmara separadora 31 do pré-purificador de ar 1. O volume do ar carregado de resíduos pode ser comprimido por uma estrutura de gerenciamento de fluxo de ar (12, 13, 29) dentro do pré-purificador 1 à medida que se move através das palhetas fixas 13 para aumentar a velocidade do ar, e é girado pela estrutura de gerenciamento de fluxo de ar.

[080] O resíduo carregado pelo ar permanece nas órbitas mais externas do ar em rotação dentro da câmara separadora 31 do pré-purificador de ar 1 até alcançar a(s) porta(s) do ejetor 5 na extremidade inferior da câmara separadora 31, onde é ejetado de volta para o ambiente. O fluxo de ar que teve a maior parte dos resíduos removidos, nas órbitas mais internas do fluxo giratório estratificado dentro da câmara separadora 31, é aspirado através do filtro 7 pelo diferencial de pressão entre o alojamento de pré-purificador 11 e a saída 3 (B'') e flui para fora através do filtro 7 e para uma passagem interna do filtro de ar 8. O ar filtrado então flui para a saída de ar limpo 3 o pré-purificador de ar 1 e para um dispositivo a jusante, tal como um motor de combustão interna ou sistema de ventilação de cabina, conectado à saída 3.

[081] O ar carregado de resíduos é ejetado de maneira confiável, pois mantém-se pressão positiva dentro da câmara separadora 31 durante a operação. Isto se deve ao fato de que a quantidade de ar extraída pela ventoinha 4 para o pré- purificador de ar 1 através da entrada 2 é maior do que a quantidade de ar ejetada através das portas ejetoras 5 ou da saída de ar limpo 3. O diferencial de pressão resulta em uma pressão positiva constante mantida dentro da câmara separadora 31. Como resultado, a matéria particulada pesada separada na câmara separadora 31 pode ser ejetada através da(s) porta(s) do ejetor 5 em vez de se acumular no filtro de ar 7.

[082] Dentro do alojamento de pré-purificador 11, a ventoinha acionada pelo motor 4 possui uma pá da ventoinha 9 montada em um motor da ventoinha 28. O motor da ventoinha 28 pode ser um motor de escovas ou um motor sem escovas.

[083] As vantagens do usar um motor sem escovas incluem maior eficiência, menor suscetibilidade ao desgaste mecânico, aumento de torque, e redução de ruído. Para os fins da seguinte descrição, o motor da ventoinha 28 é sem escovas.

[084] As pás da ventoinha 9 podem estar localizadas abaixo da tela de entrada de ar 6 e ao longo do caminho de fluxo a montante da estrutura de gerenciamento de fluxo de ar para extrair o ar carregado de resíduos particulados para a entrada 2 fazer o ar carregado de resíduos fluir ao longo do caminho de fluxo. A estrutura de gerenciamento de fluxo de ar dentro do alojamento de pré-purificador 11 pode incluir um distribuidor 12 (ilustrado nas Figuras 4 e 5), as palhetas fixas 13 e um envoltório 29 (ilustrado na Figura 22), ambos os quais estão localizados dentro da câmara separadora 31. Especificamente, o distribuidor 12 e o envoltório 29 são dispostos em extremidades axiais opostas da câmara separadora 31. O envoltório 12 é configurado para manter o fluxo centrífugo do ar dentro do ar dentro da câmara separadora 31 em direção às paredes d câmara separadora 31 formando o alojamento de pré-purificador 11. O distribuidor 12 pode afilar-se para fora a jusante da pá da ventoinha 9, deixando uma passagem anular externa com palhetas fixas inclinadas circunferencialmente espaçadas 13 da estrutura de gerenciamento de fluxo de ar conectando o distribuidor 12 ao alojamento de pré-purificador 11.

[085] As palhetas fixas 13 podem assumir diferentes formas. Em uma concretização, as palhetas fixas 13 são formadas integralmente com o alojamento de pré-purificador 11 e o distribuidor 12. Neste caso, as palhetas 13 podem ser formadas de um material similar ou igual ao material formando o alojamento de pré- purificador 12 e o distribuidor 12.

[086] Como visto nas Figuras 3 a 5, o alojamento de pré-purificador 11 pode ser configurada para acomodar a instalação do módulo de controle RESPA 100 e uma placa de antena RCM 118 (descrita em detalhes abaixo). Em particular, furos podem ser proporcionados no alojamento 11 para acomodar um cabo de alimentação 14 e uma tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15 (descrita em detalhes abaixo). O cabo de alimentação 14 fornece energia ao módulo de controle RESPA 100. Entalhes (não ilustrados) podem ser proporcionados no envoltório 29 onde o cabo de alimentação 14 passa sob o envoltório 29 e se conecta à placa de antena RCM 118, e onde fios condutores de chumbo 116 e fios de antena 117 passam sob o envoltório 29 e conectam-se ao módulo de controle RESPA 100. A Figura 4 é uma vista de uma concretização do alojamento 11 possuindo uma saída de três polegadas de diâmetro 3. A Figura 5 é uma vista de outra concretização do alojamento 11 possuindo uma saída de quarto polegadas de diâmetro 3. Obviamente, deve-se compreender que o diâmetro da saída 3 pode variar conforme necessário.

(2) Descrição do Módulo de Controle RESPA

[087] O módulo de controle RESPA 100 (também chamado de “Módulo de Controle RESPA®” ou “RCM) pode ser permanentemente montado dentro do pré- filtrador de ar 1. O RCM 100 recebe dados de todos os sensores montados na e ao redor do alojamento de pré-purificador 11, analisa os dados, e proativamente modifica a operação do sistema de admissão RESPA. A Figura 6 mostra várias funções e conexões do módulo de controle RESPA 100. Evidentemente, será apreciado que as funções e conexões do módulo de controle RESPA 100 não se limitam às ilustradas na Figura 6. O módulo de controle RESPA 100 pode ser conectado ao módulo assessor 300 por meio de um rádio (ou outro meio de comunicação adequado) que é incorporado no módulo de controle RESPA 100. O módulo de controle RESPA 100 pode ser alimentado pela máquina na qual o pré- purificador de ar 1 é montado, ou pode receber energia de qualquer outra fonte de alimentação adequada.

[088] O módulo de controle RESPA 100 inclui um alojamento de módulo 101 formado de uma parte superior do módulo 102 e uma base do módulo 103. O alojamento de módulo 101 pode ser formada, por exemplo, por moldagem por injeção de polipropileno. As Figuras 7 a 9 e 15 mostram a parte superior do módulo 102 montada na base do módulo 103. As Figuras 10 a 12 mostram a parte superior do módulo 102 separada da base do módulo 103, e a Figura 13 mostra a base do módulo 103 separada da parte superior do módulo 102. Como mostram as Figuras 7 a 13, a parte superior do módulo 102 é dimensionada de modo a se encaixar dentro da base do módulo 103. A parte superior do módulo 102 pode ser provida de um ou mais pinos macho 1021 que se encaixam com um ou mais pinos fêmea 1031 formados na base do módulo 103, dessa forma montando a parte superior do módulo 102 na base do módulo 103.

[089] Como visto na Figura 10, uma área interna da parte superior do módulo 102 é dividida em três compartimentos separados: um primeiro compartimento 109, um segundo compartimento 110 e um terceiro compartimento 111. Cada compartimento é vedado de forma hermeticamente fechada de modo a ser separado fluidamente dos demais compartimentos. Como será discutido em detalhes adicionais abaixo, cada compartimento aloja um sensor correspondente.

[090] Como visto nas Figuras 10 e 12, a parte superior do módulo 102 possui um primeiro furo 104 formado de forma descentrada em uma superfície superior da parte superior do módulo 102, e um segundo furo 105 formado no centro de uma superfície lateral da parte superior do módulo 102. O primeiro furo 104 se comunica com o primeiro compartimento 109, e o segundo furo 105 se comunica com o segundo compartimento 110. Um tubo de ventilação de pressão ambiente 17 (descrito em detalhes abaixo) pode ser inserido no primeiro furo 104. Um tubo de pressão de saída (não ilustrado) pode ser inserido no segundo furo 105. Especificamente, o tubo de pressão de saída possui uma primeira extremidade inserida no segundo furo 105 e uma segunda extremidade oposta inserida em um furo formado na saída 3. Como alternativa, um dispositivo de fixação 1051 (tal como um parafuso de latão) pode ser inserido no segundo furo 105, como visto na Figura 15, quando o tubo de pressão de saída não é utilizado.

[091] Como mostra a Figura 13, a base do módulo 103 possui um terceiro furo 106, um quarto furo 107 e um quinto furo 108, todos os quais são formados em uma superfície lateral da base do módulo 103. O quarto furo 107 se comunica com o primeiro compartimento 109, o terceiro furo 106 se comunica tanto com o segundo furo 105 quanto com o segundo compartimento 110, e o quinto furo 108 se comunica com o terceiro compartimento 111. A primeira extremidade do tubo de pressão de saída (não ilustrado) é inserida tanto no terceiro furo 106 quanto no segundo furo 105.

[092] Dentro do alojamento de módulo 101, uma placa de circuito 112 é disposta como ilustrado na Figura 14. A Figura 16 é uma vista ilustrando uma superfície frontal da placa de circuito 112, ao passo que a Figura 17 ilustra uma superfície traseira da placa de circuito 112. A placa de circuito 112 inclui um microchip com uma unidade central de processamento (CPU) e uma memória (por exemplo, RAM). A placa de circuito 112 é adicionalmente provida de vários sensores. De acordo com a presente concretização, três sensores 113, 114 e 115 são incluídos no alojamento de módulo. Evidentemente, o número de sensores não se restringe a três. O módulo de controle RESPA 100 pode monitorar um ou mais dentre a pressão, temperatura e umidade do ar ambiente usando um primeiro sensor de pressão 113 disposto no primeiro compartimento 109. Especificamente, o primeiro sensor de pressão 113 se comunica com o ar ambiente por meio do primeiro furo 104 e do tubo de ventilação de pressão ambiente 17 discutido em detalhes adicionais abaixo. O módulo de controle RESPA 100 pode adicionalmente monitorar um ou mais dentre a pressão, temperatura e umidade do ar dentro do alojamento de pré-purificador 11 usando um segundo sensor de pressão 115 disposto no terceiro compartimento 111. Especificamente, o segundo sensor de pressão 115 se comunica com o ar dentro do alojamento de pré-purificador 11 devido ao vazamento do ar através das superfícies associadas da parte superior do módulo 102 e da base do módulo 103. Em outras palavras, uma vez que a parte superior do módulo 102 e a base do módulo 103 são encaixadas juntas sem qualquer selante nas superfícies associadas, o ar dentro do alojamento de pré- purificador 11 vaza para o interior do terceiro compartimento 111, desse modo alcançando o segundo sensor de pressão 115. O módulo de controle RESPA 100 pode adicionalmente monitorar um ou mais dentre a pressão, temperatura e umidade do ar fluindo através da saída 3 do pré-purificador de ar 1 usando um terceiro sensor de pressão 114 disposto no segundo compartimento 110. Especificamente, o terceiro sensor de pressão 114 se comunica com o ar limpo (filtrado) fluindo através da saída 3 por meio do segundo furo 105, do terceiro furo 106, do tubo de pressão de saída, e do furo formado na saída 3. Por conseguinte, o módulo de controle RESPA 100 pode, por exemplo, monitorar um ou mais dentre a pressão, temperatura e a umidade do ar ambiente, do ar dentro do alojamento de pré-purificador 11, e do ar na saída 3. Deve-se apreciar que, embora certos sensores na presente revelação sejam chamados de “sensores de pressão”, eles podem ser configurados para detectar e medir um ou mais dentre a pressão, a temperatura e a umidade, conforme discutido acima.

[093] A placa de circuito 112 do módulo de controle RESPA 100 é provida dos fios condutores de energia 116 conectados à mesma para fornecer energia ao módulo de controle RESPA 100 por meio da placa de antena RCM 118 (descrita em detalhes abaixo). Em particular, os fios condutores de energia saem através do quinto furo 108 do alojamento de módulo 101 para conexão com a placa da antena RCM 118. A placa de circuito 112 também é provida dos fios de antena 117, que saem através do quarto e quinto furos 107 e 108 do alojamento de módulo 101 para conexão com a placa de antena RCM 118. Os fios condutores de energia 116 e os fios da antena 117 podem sair do alojamento de módulo 101 como fios separados, como visto nas Figuras 7 a 9 e 14, ou podem ser cobertos por uma bainha 121, como mostra a Figura 15. Como será discutido abaixo, a placa de antena RCM 118 pode ser usada para fornecer energia ao módulo de controle RESPA 100. Além disso, a placa de circuito 112 pode ter capacidades Bluetooth®, capacidades WiFi (por exemplo, WiFi 802.11), e capacidades de rádio para transmissão via rádio. A placa de circuito 112 pode adicionalmente possuir um circuito de proteção de alta tensão, um conjunto de circuitos de interferência eletromagnética (EMI), e uma blindagem da placa interna.

[094] O módulo de controle RESPA 100 possui um acelerômetro integrado que permite que os sensores no módulo de controle RESPA 100 (que podem ser sensíveis ao movimento) funcionem de maneira precisa em ambientes de alta vibração, tal como uma cabina ou um motor, medindo a vibração e removendo um componente de vibração das medições dos sensores. O acelerômetro é integrado aos sensores de pressão 113, 114 e 115.

[095] O módulo de controle RESPA 100 se comunica com e é conectado à placa de antena RCM 118 disposta dentro do alojamento de módulo e ilustrado nas Figuras 18, 19 e 22. O microchip do módulo de controle RESPA 100 pode ser alimentado através do cabo de alimentação 14 e através da placa de antena RCM 118, permitindo assim a gravação e o envio de dados pelo sistema pré-purificador sem a necessidade de nenhuma fonte de alimentação conectada. Como será descrito em mais detalhes abaixo, a paca de antena RCM 118 fornece energia ao anel de ID de filtro 200, bem como por difusão de um campo elétrico para o alojamento de pré-purificador 11.

[096] Como visto nas Figuras 18 e 19, a placa de antena RCM 118 pode ser feita de uma placa de circuito impresso possuindo pontos de solda 119 para conectar os fios de antena 117 e os fios condutores de energia 116 do módulo de controle RESPA 100 à placa de antena RCM 118. O cabo de alimentação 14 escrito acima é ilustrado nas Figuras 18 e 19 e pode ser um fio de quatro condutores blindado projetado para reduzir emissões eletromagnéticas. A placa de antena RCM 118 é adicionalmente provida de condutores de energia 120 e um fio de antena 24 feito, por exemplo, de cobre. A energia é fornecida ao módulo de controle RCM 100 a partir do cabo de alimentação 14 através dos condutores de energia 120 e através dos fios condutores de energia 116. Em outras palavras, a energia é enviada a partir do cabo de alimentação 14, através dos condutores de energia 120, e então através dos fios condutores de energia 116 para o módulo de controle RCM 100. Uma vez que o módulo de controle RCM 100 receba a energia, o módulo de controle RCM 100 energiza o fio da antena 24 da placa de antena RCM 118, desse modo fazendo a antena RCM 118 emitir um campo elétrico como descrito abaixo.

[097] A Figura 22 é uma vista tomada em um primeiro lado axial do alojamento de pré-purificador 11 ao longo do eixo longitudinal A-A. A Figura 22 mostra a placa da antena RCM 118 montada no alojamento de pré-purificador 11. A placa de antena RCM 118 pode ter uma forma de ferradura, ou uma forma substancialmente de ferradura, de modo a ser montada em uma superfície do distribuidor 12. Na posição montada vista na Figura 22, os pontos de solda 119 são posicionados para conexão aos fios condutores de energia 116 e aos fios de antena 117 do módulo de controle RESPA 100.

[098] A Figura 23 é uma vista tomada em um segundo lado axial do alojamento de pré-purificador 11 ao longo do eixo longitudinal A-A. Como visto em ambas as Figuras 22 e 23, o módulo de controle RESPA 100 é posicionado dentro do alojamento de pré-purificador 11 entre duas das palhetas fixas 13 adjacentes à saída 3 do pré-purificador de ar 1. A placa de antena RCM 118 e o módulo de controle RESPA 100 são montados para serem posicionados um em relação ao outro, como mostra a Figura 22, de modo que os fios condutores de energia 116 e os fios de antena 117 do módulo de controle RESPA 100 possam ser conectados aos pontos de solda 119 da placa de antena RCM 118. Desta maneira, a placa de antena RCM 118 fornece energia (por meio dos fios condutores de energia 116) ao módulo de controle RESPA 100, e também se comunica com o mesmo (por meio dos fios de antena 117).

[099] Como descrito acima, o alojamento de módulo 101 pode incluir a parte superior do módulo 102 e a base do módulo 103. A superfície superior da parte superior do módulo 102 pode ser formada para corresponder e se encaixar na curva da parede interna do alojamento de pré-purificador 11. A superfície inferior da base do módulo 103 pode ser formada para corresponder e se encaixar na curva da parede externa do distribuidor 12. Assim, o módulo de controle RESPA 100 pode ser retido dentro do alojamento de pré-purificador 11 entre duas das palhetas fixas 13 pelas palhetas fixas 13, a parede externa do distribuidor 12, e a parede interna do alojamento de pré-purificador 11. Evidentemente, isto é apenas um exemplo da forma que o alojamento de módulo 101 pode assumir, e claramente, o alojamento de módulo 101 poderia ter uma forma diferente para montagem em uma orientação e posição diferente sem inibir o funcionamento do sistema.

[0100] Adicionalmente, um ou mais elevadores de antena 122 podem ser proporcionados entre a placa de antena RCM 118 e o distribuidor 12. O elevador de antena 122 pode ser feito de vários materiais, incluindo, mas não limitado a ácido poliláctico (PLA), plástico de prototipagem rápida e polipropileno moldado por injeção. O elevador de antena 122 atua como um espaçador entre a placa de antena RCM 118 e o distribuidor 12. Além disso, um ou mais espaçadores de antena 123 podem ser proporcionados entre a placa de antena RCM 118 e o envoltório 29. O espaçador de antena 123 pode ser feito de vários materiais, incluindo, mas não limitado a ácido poliláctico (PLA), plástico de prototipagem rápida e polipropileno moldado por injeção. O espaçador de antena 123 atua como um espaçador entre a placa de antena RCM 118 e o envoltório 29 e exerce pressão para baixo sobre a placa de antena RCM 118 para reter a placa de antena RCM 118 no local. Assim, o elevador de antena 122 e o espaçador de antena 123 são posicionados nos lados axiais opostos da placa de antena RCM 118.

[0101] Como descrito acima, o primeiro, segundo e terceiro sensores de pressão 113, 115, 114 são posicionados dentro de cada respectivo compartimento do alojamento de módulo 101 de modo a detectar com precisão a pressão e outros parâmetros do fluxo de ar aos quais os sensores 113, 115 e 114 são designados, como mostram as Figuras 14 e 16. Especificamente, o primeiro sensor de pressão 113 é posicionado no primeiro compartimento 109 para receber e monitorar a pressão e outros parâmetros do fluxo de ar ambiente. O segundo sensor de pressão 115 é posicionado no terceiro compartimento 111 para receber e monitorar a pressão e outros parâmetros do fluxo de ar dentro do alojamento de pré-purificador 11. O terceiro sensor de pressão 114 é posicionado no segundo compartimento 110 para receber e monitorar a pressão e outros parâmetros do fluxo de ar na saída 3 do pré-purificador de ar 1.

[0102] Esses três sensores de pressão 113, 115 e 114 fornecem dados em tempo real relacionados ao diferencial de temperatura e ao diferencial de pressão entre a entrada 2 e a saída 3 do alojamento de pré-purificador 11. Estes dados permitem aprimoramentos em diversas áreas, tal como economia de energia, combustível e eficiência do HVAC. Ademais, os sensores de pressão 113, 115 e 114 permitem que o fluxo de ar e outros parâmetros sejam medidos continuamente e gerados como dados a partir do módulo de controle RESPA 100 para vários dispositivos conectados, inclusive o módulo assessor 300 (descrito abaixo).

[0103] Como descrito acima, o primeiro sensor de pressão 113 disposto no primeiro compartimento 109 se comunica com o ar ambiente por meio do primeiro furo 104. Para facilitar esta comunicação, o tubo de ventilação de pressão ambiente 17 (ilustrado na Figura 50) é inserido através do alojamento de pré-purificador 11 por meio de um furo do tubo 18 visto nas Figuras 47 e 48. Uma primeira extremidade do tubo de ventilação de pressão ambiente 17 projeta-se a partir do alojamento de pré- purificador 11, como visto na Figura 48. Uma segunda extremidade oposta do tubo de ventilação de pressão ambiente 17 se encaixa no primeiro furo 104. A tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15, ilustrada na Figura 51, é proporcionada para cobrir o tubo de ventilação de pressão ambiente 17, como visto na Figura 49. A tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15 possui dois furos de conexão 20 para fixar a tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15 no alojamento de pré-purificador 11 utilizando, por exemplo, dispositivos de fixação. A tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15 é adicionalmente provida de uma seção elevada 21 disposta de forma a situar-se em cima do tubo de ventilação de pressão ambiente 17 sem perturbar as leituras de pressão do primeiro sensor de pressão 113. A seção elevada 21 permite que a água flua sob a seção elevada 21 e sobre o tubo de ventilação de pressão ambiente 17 sem obstruir o tubo de ventilação de pressão ambiente 17. Além disso, como visto na Figura 50, o tubo de ventilação de pressão ambiente 17 possui uma ou mais protuberâncias de tubo 19 formadas na primeira extremidade do tubo de ventilação de pressão ambiente 17 que se projeta a partir do alojamento do pré-purificador 11. As protuberâncias do tubo 19 entram em contato com a seção elevada 21 da tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15 de modo a impedir que a tampa de proteção contra chuva do tubo de ventilação de pressão 15 vede o tubo de ventilação de pressão ambiente 17, dessa forma evitando a situação em que a vedação do tubo de ventilação de pressão ambiente 17 resultaria na pressão caindo para equalizar-se entre o ar ambiente e o ar dentro do alojamento de pré-purificador 11.

[0104] Além disso, o módulo de controle RESPA 100 pode ser configurado para estabelecer uma rede local (LAN) para se comunicar com o motor e/ou com o filtro de ar 7 do pré-purificador de ar 1. Um endereço IP pode ser designado ao módulo de controle RESPA 100 de modo que o módulo de controle RESPA 100 possa ser acessado através de uma rede de longa distância local (WAN).

[0105] Adicionalmente, o módulo de controle RESPA 100 pode ser acessado por um terminal do usuário, tal como uma aplicação de telefone celular, para ler os dados obtidos pelo módulo de controle RESPA 100.

[0106] O módulo de controle RESPA 100 serve para várias funções, incluindo fornecer energia ao anel de ID de filtro 200, registrar dados no anel de ID de filtro 200, ler dados armazenados no anel de ID de filtro 200, detectar a pressão e outros parâmetros de fluxo de ar, e retransmitir todos esses dados ao módulo assessor 300. O módulo de controle RESPA 100 regula e controla todos os parâmetros do filtro de ar 7 e do sistema de admissão, e se comunica com o módulo assessor 300 para fornecer dados e receber instruções. Essas funções serão descritas em mais detalhes abaixo.

[0107] O sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar pode adicionalmente incluir um módulo de controle do motor 40, como ilustrado na Figura 63. O módulo de controle do motor 40 inclui uma placa de circuito 41 alojada em um invólucro 42. A placa de circuito 41 inclui resistores, diodos, capacitores e reguladores que retransmitem dados de tensão elétrica para o módulo de controle RESPA 100 e impedem sobretensão no motor 28. O invólucro 42 pode ser um dissipador de calor. Esses condutores de energia são conectados à placa de circuito 41. Especificamente, um condutor de energia 43 conecta a placa de circuito 41 à cabina operada pelo operador, um condutor de energia 44 conecta a placa de circuito 41 ao motor 28, e um condutor de energia 45 conecta a placa de circuito 41 ao módulo de controle RESPA 100. O módulo de controle do motor 40 possui várias capacidades vantajosas, incluindo supressão de EMI e EMF por meio de filtros proporcionados na placa de circuito 41, proteção contra sobretensão do motor, e transferência de dados para o módulo de controle RESPA 100 para registro de dados e comunicação externa com o módulo assessor 300. O módulo de controle do motor 40 pode enviar e receber dados para e a partir do módulo de controle RESPA 100, e para e a partir do motor da ventoinha 28. O módulo de controle do motor 40 pode determinar a temperatura do motor da ventoinha 28 do pré-purificador de ar 1 pelo monitoramento da tensão do motor. Quando a tensão do motor é excessivamente alta ou baixa, ou quando um filtro inadequado está sendo utilizado, o módulo de controle do motor 40 pode ser configurado para desligar o motor 28. Além disso, o módulo de controle do motor 40 pode desativar o motor 28 ou ajustar a velocidade do motor 28 em resposta às instruções do módulo de controle RESPA 100. O módulo de controle do motor 40 pode controlar automaticamente o motor 28 ou pode controlar o motor 28 com base nos comandos recebidos a partir do módulo de controle RESPA 100.

[0108] O módulo de controle do motor 40 pode variar a velocidade do motor com base nas necessidades da cabina ou motor para aumentar a pressão ou superar uma queda de pressão no filtro 7.

[0109] O módulo de controle do motor 40 pode se conectar ao motor 28 diretamente para ler e gravar a tensão que passa através do motor 28. O módulo de controle do motor 40 pode ser programado para desligar o motor da ventoinha 28 quando há sobretensão ou subtensão, ou quando o motor 28 alcança uma temperatura maior, tal como 70°C. O módulo de controle do motor 40 pode então ligar o motor 28 novamente quando o motor 28 cair para uma temperatura inferior, tal como 50°C.

[0110] Quando os parâmetros de operação programados são violados, o módulo de controle RESPA 100 pode fazer com que uma mensagem de alarme seja enviada a módulo assessor 300. Como alternativa ou adicionalmente, os dados que são sendo transmitidos continuamente em fluxo a partir do módulo de controle RESPA 100 e de outros sensores para o módulo assessor 300 podem ser analisados pelo módulo assessor 300, em resposta ao que o módulo assessor 300 pode efetuar a determinação para soar um alarme.

[0111] Os modos de alarme incluem, mas não estão limitados a alarmes visuais, audíveis e/ou hápticos a partir do módulo assessor 300 para o operador, uma luz de sinalização no topo da cabina, e uma mensagem de texto ou mensagem de e-mail enviada a uma pessoa apropriada ou sistema para notificar quanto à condição do alarme. Como um exemplo da luz de sinalização, a Figura 53 mostra uma lâmpada de condição de operação 16. A lâmpada de condição de operação 16 pode ser uma lâmpada LED de três cores automática controlada pelo módulo assessor 300 usando um meio de comunicação adequado, tal como Wi-Fi. Por exemplo, a lâmpada de condição de operação 16 pode notificar o operador de uma condição de alarme utilizando luz vermelha, uma condição de alarme usando luz amarela, e uma condição segura usando luz verde.

[0112] O módulo de controle RESPA 100 é configurado para se comunicar com múltiplos sensores no sistema. Especificamente, o módulo de controle RESPA 100 pode se comunicar com até 255 sensores simultaneamente.

[0113] Além disso, o módulo de controle RESPA 100 pode ser programado a partir do módulo assessor 300 ou através de outros meios de controle, tal como uma aplicação de telefone celular. O módulo de controle RESPA 100 pode operar como um escravo para o módulo assessor 300 ou independentemente do módulo assessor 300. O módulo de controle RESPA 100 pode operar de maneira independente de todos os dispositivos incluindo o módulo assessor 300.

[0114] O módulo de controle RESPA 100 pode ser configurado para se sincronizar automaticamente com o módulo assessor 300, o anel de ID de filtro 200, o motor sem escovas 28 e/ou com um aplicativo de telefone celular.

[0115] O módulo de controle RESPA 100 é configurado para se comunicar continuamente com o módulo assessor 300 para fornecer dados, tal como o tipo de filtro 7 sendo utilizado, a queda de pressão no filtro 7 (determinando quando o filtro 7 precisa ser alterado), e o fluxo de ar para a cabina usando o diâmetro de saída, pressão de saída e o Fator “K” para calcular continuamente o fluxo de ar de saída.

(3) Descrição do anel de ID de Filtro

[0116] O anel de ID de filtro 200 (também chamado de “componente de identificação de filtro”) é um anel de filtro inerte possuindo uma forma específica para se encaixar na circunferência externa do filtro de ar 7. A configuração circular permite que o filtro 7 seja montado dentro do alojamento de pré-purificador 11 em qualquer orientação e ainda alcance o mesmo nível de funcionalidade. O anel de ID de filtro 200 é configurado para se comunicar com o módulo de controle RESPA 100. A Figura 24 mostra várias funções e conexões do anel de ID de filtro 200. Evidentemente, será apreciado que as funções e conexões do anel de ID de filtro 200 não se limitam às ilustradas na Figura 24. O anel de ID de filtro 200 não se limita à forma de um anel e pode ser proporcionado em outras formas e configurações. Por exemplo, em uma concretização alternativa, o anel de ID de filtro 200 pode ser proporcionado como um chip de computador montado diretamente no filtro 7. Em ainda outra concretização alternativa, o anel de ID de filtro 200 pode ser integrado (embutido) no corpo do filtro 7 no ponto de fabricação (POM) do filtro 7. A discussão a seguir irá se focar na concretização do anel de ID de filtro em forma de anel 200.

[0117] O anel de ID de filtro 200 pode ser conectado (por exemplo, colado ou moldado) no filtro de ar 7 de modo que, quando o filtro de ar 7 for montado dentro do alojamento de pré-purificador 11, o anel de ID de filtro 200 esteja suficientemente próximo do módulo de controle RESPA 100 para receber a frequência apropriada para a placa de antena RCM 118 para prover o anel de ID de filtro 200 de energia para operar e comunicar-se. Em outras palavras, o anel de ID de filtro 200 pode ser alimentado por uma difusão de campo elétrico pela placa de antena RCM 118 para o alojamento de pré-purificador 11. A comunicação também pode ocorrer por meio deste campo elétrico. Na ausência do módulo de controle RESPA 100 e da placa de antena RCM 118, o anel de ID de filtro 200 é inerte.

[0118] Uma concretização exemplificativa do anel de ID de filtro 200 é ilustrada na Figura 25. O anel de ID de filtro 200 é formado de um fio de antena 201 e uma placa de circuito impresso 202 possuindo duas ilhas (pads) de solda 203. O fio de antena 201 pode ser, por exemplo, um fio de cobre envolvido por uma cobertura de fio de antena 205 feita, por exemplo, de polipropileno. Uma primeira extremidade do fio da antena 201 é conectada à placa de circuito impresso 202 em uma das ilhas de solda 203, enquanto que uma segunda extremidade do fio de antena 201 é conectada à placa de circuito impresso 202 na outra das ilhas de solda 203. A placa de circuito impresso 202 pode adicionalmente incluir um chip RFID 204 e um ou mais resistores e capacitores. O chip RFID 204 tem uma memória que armazena informações sobre o filtro de ar 7 ao qual o anel de ID de filtro 200 é conectado. A memória pode incluir memória discreta e/ou memória RAM, com a quantidade de memória sendo personalizável. O anel de ID de filtro 200 armazena informações de fabricação, tal como o número de série, data de fabricação, uso e número de peça do filtro de ar 7. O anel de ID de filtro 200 pode ser programado por tecnologia sem fios com dados de filtro no ponto de fabricação.

[0119] O anel de ID de filtro 200 pode ser conectado diretamente ao filtro de ar 7 de modo que o anel de ID de filtro 200 envolva a circunferência do filtro de ar 7. Como alternativa, como ilustrado nas Figuras 26 e 27, o anel de ID de filtro 200 pode ser encerrado em um corpo de anel moldado 206. O anel de ID de filtro 200 pode ser envolvido em um ou mais laços dentro do corpo de anel moldado 206, dependendo da frequência e potência requeridas. Em outras palavras, diferentes números de laços fornecerão frequências e potências diferentes. A Figura 26 mostra uma superfície frontal do corpo de anel moldado 206 no qual o anel de ID de filtro 200 é montado, e a Figura 27 mostra a superfície frontal do corpo de anel moldado 206 sem o anel de ID de filtro 200 montado no mesmo. O corpo de anel moldado 206 pode ser formado, por exemplo, por injeção de polipropileno plástico. O corpo de anel moldado 206 é provido de uma ou mais ranhuras 207, que apertam firmemente a cobertura do fio da antena 205 e a placa de circuito impresso 202. O corpo de anel moldado 206 possuindo o anel de ID de filtro 200 montado no mesmo é configurado para ser conectado diretamente ao filtro de ar 7 de modo que o corpo de anel moldado 206 envolva a circunferência do filtro de ar 7, como mostra a Figura 28. Uma superfície traseira e uma superfície lateral do corpo de anel moldado 206 são vistas na Figura 28, de modo que o fio de antena 201 esteja voltado para baixo na Figura 28. Como alternativa, o corpo de anel moldado 206 pode ser invertido de modo que o fio de antena 201 está voltado para cima na Figura 28, com um membro de cobertura adicional (não ilustrado) cobrindo a superfície frontal do corpo de anel moldado 206.

[0120] Como uma alternativa ao corpo de anel moldado 206, o anel de ID de filtro 200 pode ser alojado em um alojamento de anel 208, como ilustrado nas Figuras 20 e 30. O alojamento de anel 208 pode ser, por exemplo, moldado por injeção de polipropileno ou plástico de ácido poliláctico de prototipagem. O alojamento de anel 208 é projetado para se encaixar na garganta da tampa de filtro do filtro de ar 7. Como visto nas Figuras 29 e 30, o anel de ID de filtro 200 é envolvido no alojamento de anel 208 e é fixo por uma pluralidade de batentes de restrição 209. O anel de ID de filtro 200 pode ser envolvido em um ou mais laços ao redor do alojamento de anel 208, dependendo da frequência e potência requeridas. No exemplo ilustrado nas Figuras 29 e 30, o alojamento de anel 208 possui três batentes de restrição 209, mas o número de batentes de restrição 209 pode ser maior ou menor do que três. Os batentes de restrição 209 são dispostos e configurados para restringir o anel de ID de filtro 209 de modo que a tensão de fio do fio de antena 201 seja mantida.

[0121] O anel de ID de filtro 200 pode ser montado dentro do alojamento de pré-purificador em qualquer orientação, contanto que o anel de ID de filtro 200 seja montado em uma localização próxima o suficiente do módulo de controle RESPA 100 de modo que a placa de ante RCM 118 e o fio de antena 201 estejam se comunicando continuamente um com o outro através da difusão de campo elétrico pela placa de antena RCM 118. A orientação específica do anel de ID de filtro 200 em relação ao módulo de controle RESPA 100 dentro do alojamento de pré- purificador 11 assegura a comunicação eficiente entre o anel de ID de filtro 200 e o módulo de controle RESPA 100. O fio de antena 201 é sintonizado com a frequência do fio de antena 124 da placa de antena RCM 118 para permitir comunicação entre o módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200 dentro do alojamento de pré-purificador 11. O campo elétrico é difundido pela placa de antena RCM 118 para o alojamento de pré-purificador 11, e o fio de antena 201 do anel de ID de filtro 200 capta o campo elétrico e direciona a energia ao chip RFID 204 do anel de ID de filtro 200. Como resultado, a energia pode ser fornecida a partir do módulo de controle RESPA 100 (a placa de antena RCM 118) para o anel de ID de filtro200, os dados podem ser registrados no anel de ID de filtro 200 a partir do módulo de controle RESPA 100, e os dados armazenados no anel de ID de filtro 200 podem ser lidos pelo módulo de controle RESPA 100. A energização do chip RFID 204 do anel de ID de filtro 200 é contínua, contanto que o chip RFID 204 seja disposto dentro do campo de energia criado dentro do alojamento do pré-purificador 11 pela placa de antena RCM 118.

[0122] Adicionalmente, durante a operação, o módulo de controle RESPA 100 pode ler e gravar dados continuamente a partir do e no anel de ID de filtro 200. A comunicação bidirecional entre o módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200 permite o armazenamento e recuperação de dados contínuos. Como discutido acima, o módulo de controle RESPA 100 pode se comunicar com o anel de ID de filtro 200 usando o campo elétrico criado pela placa de antena RCM 118. O campo elétrico fornece corrente elétrica ao anel de ID de filtro 200, e também permite a comunicação bidirecional entre o módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200.

[0123] O módulo de controle RESPA 100 registra dados continuamente no anel de ID de filtro 200. Estes dados podem incluir, mas não estão limitados a um ou mais dentre pressão do filtro, pressão ambiente, fluxo de ar de saída, tensão e temperatura do motor, temperatura e umidade ambiente, temperatura e umidade do alojamento de pré-purificador, e temperatura e umidade de saída do alojamento de pré-purificador.

[0124] O anel de ID de filtro 200 pode gravar e atualizar de forma permanente e contínua a utilização do filtro de ar 7 e notificar o módulo assessor 300 quando o filtro de ar 7 tiver alcançado o fim de sua vida útil (por exemplo, o filtro de ar 7 foi utilizado por uma quantidade de horas predeterminada, ou o filtro de ar 7 se tornou restritivo demais). O anel de ID de filtro 200 efetivamente resulta em um filtro autoconsciente 7 que automaticamente grava e armazena de forma permanente todos os eventos significativos e pontos de dados durante a vida útil do filtro 7. Como resultado, não há a necessidade de inspecionar fisicamente o filtro 7 para determinar a condição em tempo real do filtro 7.

[0125] O anel de ID de filtro 200 também pode ser acessado por um terminal do usuário, tal como uma aplicação de telefone celular, para ler os dados armazenados no anel de ID de filtro 200.

(4) Descrição do Módulo Assessor

[0126] O módulo assessor 300 (também chamado de “Assessor RESPA®”) pode ser um dispositivo sem fio que usa um sinal de rádio para se comunicar com o módulo de controle RESPA 100, que, por sua vez, está se comunicando com o anel de ID de filtro 200. O módulo assessor 300 pode possuir capacidades de comunicação tanto de rádio quanto celular. O módulo assessor 300 também pode aproveitar as redes WiFi locais sem se registrar nas redes. A Figura 31 mostra várias funções e conexões do módulo assessor 300. Evidentemente, será apreciado que as funções e conexões do módulo assessor 300 não se limitam às ilustradas na Figura 31.

[0127] As Figuras 32 a 38 fornecem várias vistas dos componentes do módulo assessor 300. Como visto na Figura 32, o módulo assessor 300 é provido de um alojamento do assessor 301. O alojamento do assessor 301 pode ser formada, por exemplo, de plástico de estireno-butadieno-acrilonitrilo (ABS) moldado por injeção. O alojamento do assessor 301 inclui uma parte superior do assessor 302 e uma base do assessor 303. A parte superior do assessor 302 e a base do assessor 303 são montadas por uma configuração de união por encaixe. A configuração de união por encaixe é formada por dois furos de encaixe 321 formados na base do assessor 303 e dois pinos de encaixe 322 formados na parte superior do assessor 302.

[0128] A parte superior do assessor 302 inclui uma parte de montagem de tela de exibição 304, uma parte rebaixada 305, um ou mais respiros de ar 306, e um furo de cabo de alimentação 307. A parte de montagem de tela de exibição 304 é configurada para conter uma tela de exibição 308 que pode ser, por exemplo, uma tela de toque pela qual um usuário pode operar o módulo assessor 300. A Figura 37 mostra um exemplo da tela de exibição 308. A parte de montagem de tela de exibição 304 adicionalmente possui uma área chanfrada 311 para permitir acesso às áreas externas da tela de exibição 308. Como visto na Figura 34, a parte superior do assessor 302 possui pinos de montagem de meio de exibição 309 formados em uma superfície interna da parte superior do assessor 302. Embora somente o primeiro pino de montagem de meio de exibição 309 seja visto na Figura 34, a parte superior do assessor 302 possui quatro pinos de montagem de meio de exibição 309 dispostos ao redor da parte de montagem de tela de exibição 304, os quatro pinos de montagem de meio de exibição 309 correspondendo aos furos de tela de exibição 310 ilustrados na Figura 37.

[0129] A parte rebaixada 305 é rebaixada a partir da periferia externa mais superior da parte superior do assessor 302 de modo a proporcionar uma área para montagem, por exemplo, de um adesivo ou outros indicadores. O um ou mais respiros de ar 306 podem ser proporcionados em um ou mais lados da parte superior do assessor 302. Os respiros de ar 306 asseguram o funcionamento apropriado de um sensor de gás múltiplo 323 (discutido adiante). O furo do cabo de alimentação 307, ilustrado nas Figuras 34 e 36C, permite a passagem de um cabo de alimentação 312 através do mesmo para fornecer energia ao módulo assessor 300. O cabo de alimentação 312 estende-se a partir do módulo assessor, como visto nas Figuras 36A e 36B. O cabo de alimentação 312 pode ser um fio de quatro condutores blindado projetado para reduzir emissões eletromagnéticas.

[0130] Como mostra a Figura 32, a base do assessor 303 inclui uma pluralidade de ressaltos de montagem 313 para montagem de uma placa de circuito impresso 314 (ilustrada nas Figuras 37 e 38). Na concretização ilustrada na Figura 32, a pluralidade de ressaltos de montagem 313 inclui oito ressaltos de montagem 313. Os ressaltos de montagem 313 correspondem aos furos de placa de circuito 315 ilustrados nas Figuras 37 e 38. Os ressaltos de montagem 313 e os furos de placa de circuito 315 são configurados para receber dispositivos de fixação (por exemplo, parafusos) para montar, de forma segura, a placa de circuito impresso 314 na base do assessor 303. Os ressaltos de montagem 313 são providos de uma espessura predeterminada para reduzir a transferência de vibração para a placa de circuito impresso 314. A base do assessor 303 é adicionalmente provida de uma pluralidade de furos de montagem de base 316. Os furos de montagem de base 316 se associam aos furos de montagem de topo 317 formados na parte superior do assessor 302, e dispositivos de fixação (por exemplo, parafusos) são inseridos através dos furos de montagem de base 316 e dos furos de montagem de topo 317 para permitir a montagem do módulo assessor 300 em uma superfície (por exemplo, uma parede). Os furos de montagem de base 316 são formados por anéis alargados 318 e nervuras de reforço 319 para compressão durante a montagem.

[0131] A Figura 37 mostra uma vista frontal da placa de circuito impresso 314, enquanto que a Figura 38 mostra uma vista traseira da mesma. A placa de circuito impresso 314 é provida de uma pluralidade de sensores incluindo, sem a isto se limitar, o sensor de gás múltiplo 323 e um sensor de pressão 324. A placa de circuito 314 inclui um microchip com uma unidade central de processamento (CPU) e uma memória (por exemplo, RAM). Além disso, a placa de circuito impresso 314 pode ter capacidades Bluetooth®, capacidades WiFi (por exemplo, WiFi 802.11), e capacidades de rádio para transmissão via rádio. A placa de circuito impresso 314 pode adicionalmente possuir um circuito de proteção de alta tensão, um conjunto de circuitos de interferência eletromagnética (EMI), e uma blindagem da placa interna. Como discutido acima, o cabo de alimentação 312 é conectado à placa de circuito impresso 314 para fornecer energia à mesma (por exemplo, alimentação de energia de 3.3 volts ou alimentação de energia de 5 volts). A placa de circuito impresso 314 também pode ter um dispositivo de notificação háptico, tal como um bipe, para notificar, por exemplo, de situações de alerta.

[0132] Ademais, o módulo assessor 300 pode funcionar como um roteador de rede local. Assim, o módulo assessor 300 pode facilitar uma rede local para os sensores e se comunicar através de um protocolo de comunicação via rádio de propriedade particular invisível às redes WiFi locais.

[0133] O módulo assessor 300 pode se sincronizar automaticamente com qualquer sensor sem fio localizado dentro do alcance de rádio do módulo assessor 300. Por exemplo, o módulo assessor 300 pode se sincronizar com os sensores (inclusive os do módulo de controle RESPA 100) de múltiplos pré-purificadores de ar 1. Especificamente, o módulo assessor 300 pode se comunicar com até 255 sensores simultaneamente. O módulo assessor 300 também pode monitorar o desempenho do filtro da cabina e o desempenho do filtro do motor simultaneamente.

[0134] Os sensores que são lidos e controlados pelo módulo assessor 300 podem incluir sensores (tal como o primeiro sensor de pressão 113, o segundo sensor de pressão 115 e o terceiro sensor de pressão 114) detectando um ou mais dentre a temperatura, pressão e umidade do ar dentro do alojamento de pré- purificador 11, o ar na saída 3, ou o ar ambiente; sensores que detectam pés cúbicos por minuto (CFM) do fluxo de ar de saída; sensores que detectam a temperatura e tensão do motor da ventoinha; sensores que detectam o tipo de gás e a concentração de gás, e sensores que detectam a concentração de partículas em massa.

[0135] O módulo assessor 300 pode ser configurado para automaticamente organizar os dados recebidos a partir de múltiplos sensores. Por exemplo, se múltiplos sensores de pressão ambiente estiverem dentro do alcance, o módulo assessor 300 pode automaticamente calcular a média das leituras de pressão ambiente para fornecer uma leitura mais precisa.

[0136] A tela de exibição 308 pode exibir dados, tal como tipo de filtro, horas de utilização do filtro, diferencial de pressão, concentração de CO2, e outros parâmetros em tempo real. O módulo assessor 300 também pode relatar esses dados para a Internet por meio de rádio, texto SMS, WiFi, serviço geral de pacotes via rádio (GPRS), ou outro meio de comunicação adequado.

[0137] Como descrito acima, a tela de exibição 308 pode opcionalmente incluir uma interface homem-máquina (HMI), tal como uma tela de toque. No entanto, a HMI não é essencial.

[0138] Como descrito acima, o módulo assessor 300 também pode ter múltiplos sensores dispostos na placa de circuito impresso 314 no alojamento do assessor 301. Além do sensor de gás múltiplo 323 e do sensor de pressão 324, esses sensores podem incluir um acelerômetro integrado permitindo leituras de pressão precisas em ambientes de alta vibração, e um sensor de temperatura e umidade. O módulo assessor 300 pode adicionalmente incluir um relógio de tempo real.

[0139] O módulo assessor 300 pode ser acessado e reprogramado remotamente para transferências de dados ou atualizações de firmware usando um meio de comunicação, tal como GPRS. O módulo assessor 300 pode receber atualizações dos sensores, por exemplo, por meio de mensagens de texto.

[0140] Como discutido acima, o módulo assessor 300 pode ser configurado para sincronizar-se automaticamente com os sensores próximos. Algoritmos predeterminados podem priorizar os dados recebidos dos sensores de modo a produzir o ambiente de cabina mais seguro possível.

[0141] Especificamente, o módulo assessor 300 pode usar os sensores para monitorar, dentro da cabina, concentrações de CO2 e outros gases venenosos, concentrações de poeiras respiráveis, admissão de ar fresco, e vazamento de ar da cabina. Como será discutido em mais detalhes abaixo, o módulo assessor 300 pode ser configurado para impedir todo o ar de entrar na cabina e preencher a cabina com ar limpo livre de gás venenoso.

[0142] O sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar pode adicionalmente incluir um ou mais sensores de pressão ambiente adicionais (também chamados de “APS”) 400, além dos proporcionados no módulo assessor 300. As Figuras 39A a 45 mostram uma concretização exemplificativa de um sensor de pressão ambiente 400. O sensor de pressão ambiente 400 pode ser montado no exterior da cabina. O sensor de pressão ambiente 400 pode conectar-se e comunicar-se, por tecnologia sem fio, com o módulo assessor 300 para fornecer dados sobre a pressão ambiente. Como discutido acima, o módulo assessor 300 pode automaticamente calcular a média de uma pluralidade de leituras de pressão ambiente a partir de sensores distintos para obter uma leitura mais precisa. Com a provisão do sensor de pressão ambiente 400 no exterior da cabina, o módulo assessor 300 pode subtrair a pressão da cabina interna a partir da pressão ambiente para determinar a diferença de pressão. O módulo assessor 300 pode então exibir a diferença de pressão na tela de exibição 308 e/ou transmitir informações sobre a diferença de pressão para um dispositivo externo, para a Internet, entre outros. Com a provisão do sensor de pressão ambiente 400, o módulo assessor 300 pode determinar a diferença de pressão sem a necessidade de leituras de pressão ambiente do módulo de controle RESPA 100. Em outras palavras, em uma concretização, o módulo assessor 300 e o sensor de pressão ambiente 400 funcionam juntos sem a provisão do módulo de controle RESPA 100.

[0143] Como visto nas Figuras 39A a 45, o sensor de pressão ambiente 400 inclui um alojamento da APS 401. O alojamento da APS 401 é formado de uma parte superior da APS 402 e uma base da APS 403. A parte superior da APS 402 e a base da APS 403 são montadas em uma disposição de união por encaixe. A parte superior da APS 402 e a base da APS 403 podem ser formadas, por exemplo, de um material de náilon. A parte superior da APS 402 possui flanges externos 4021 com furos de montagem de topo 404 para acoplamento correspondente com furos de montagem de base 405 formados nos flanges externos 4031 da base da APS 403. Os furos de montagem de topo 404 podem ser providos de insertos 406 (por exemplo, insertos de latão) que funcionam como limitadores de compressão quando a parte superior da APS 402 e a base da APS 403 são montadas adicionalmente usando dispositivos de fixação (por exemplo, parafusos) inseridos através dos furos de montagem de topo 404 e furos de montagem de base 405. Como mostra a Figura 40A, a parte superior da APS 402 é provida de cantos chanfrados 407 e nervuras de reforço 408 para maior estabilidade. A base da APS 403 possui uma parte central disposta entre os flanges externos 4031, com a parte central sendo uma superfície rebaixada 409 que se projeta a partir dos flanges externo 4031 em direção à e parte dentro da parte superior da APS 402. A superfície rebaixada 409 permite uma mudança de pressão rápida dentro do alojamento da APS 401.

[0144] O sensor de pressão ambiente 400 adicionalmente inclui uma placa de circuito impresso 410, como visto nas Figuras 42 a 44. A placa de circuito impresso 410 inclui um sensor de pressão configurado para detectar a pressão ambiente. A placa de circuito 410 adicionalmente inclui um microchip com uma unidade central de processamento (CPU) e uma memória (por exemplo, RAM). Além disso, a placa de circuito impresso 410 pode ter capacidades Bluetooth®, capacidades WiFi (por exemplo, WiFi 802.11), e capacidades de rádio para transmissão via rádio. A placa de circuito impresso 410 pode adicionalmente possuir um circuito de proteção de alta tensão, um conjunto de circuitos de interferência eletromagnética (EMI), e uma blindagem da placa interna. Um cabo de alimentação 411 é conectado à placa de circuito impresso 410 para fornecer energia à mesma (por exemplo, alimentação de energia de 3.3 volts ou alimentação de energia de 5 volts). Como mostram as Figuras 44 e 45, o cabo de alimentação 411 é conectado à placa de circuito impresso 410 por meio de um conector de cabo 412 instalado em um furo de cabo de alimentação 413 formado na parte superior da APS 402. O cabo de alimentação 411 também pode ser provido de uma ferrita 414 configurada para reduzir as emissões de EMI a partir do cabo de alimentação 411.

[0145] Como visto nas Figuras 44 e 46, os sensores de pressão ambiente 400 é adicionalmente provido de uma gaxeta APS 415. A gaxeta APS 415 é um membro feito de, por exemplo, náilon, e é inserida no alojamento da APS 401. A gaxeta da APS 415 é proporcionada para reter de forma segura a placa de circuito impresso 410 e reduzir a transferência da vibração para a placa de circuito impresso 410. Como visto na Figura 46, a gaxeta da APS 415 inclui uma orla 416, uma tira 417 e um recorte 418. A placa de circuito impresso 410 é colocada na orla 416 e é retida firmemente pela orla 416 e pelas paredes internas da gaxeta da APS 415. A tira 417 estende-se acima da placa de circuito impresso 410 para assegurar que a placa de circuito impresso 410 não se move para cima e saia da orla 416. O recorte 418 é proporcionado para permitir que o cabo de alimentação 411 passe através da gaxeta da APS 415 para conexão com a placa de circuito impresso 410.

[0146] A placa de circuito impresso 410 funciona como um módulo de comunicação universal que pode ser usado em uma variedade de localizações fora do sensor de pressão ambiente 400 e não se limita ao uso em associação com o sensor de pressão ambiente 400. Em outras palavras, a placa de circuito impresso 410 pode ser usada com dispositivos mesmo na ausência do sensor de pressão ambiente 400. Por exemplo, na concretização discutida acima em que o módulo de controle RESPA 100 fornece leituras de pressão ambiente ao módulo assessor 300, pode não haver a necessidade do sensor de pressão ambiente separado 400 no exterior da cabina. Neste caso, pode haver uma ou uma pluralidade de placas de circuito impressas 410 utilizadas dentro da cabina para controlar a comunicação entre vários dispositivos e o módulo assessor 300. Uma tal disposição será discutida em mais detalhes abaixo com relação a um monitor de poeira 600.

[0147] O sistema de monitoramento e controle de qualidade de ar pode adicionalmente incluir uma ou mais válvulas de controle de fluxo de ar 500. Por exemplo, uma primeira válvula de controle de fluxo de ar 500 pode controlar o fluxo de ar entrando na cabina, e uma segunda válvula de controle de fluxo de ar 500 pode controlar o fluxo de ar saindo da cabina, desse modo funcionando como uma válvula de liberação de pressão para a cabina. A Figura 52 mostra uma concretização exemplificativa da válvula de controle de fluxo de ar 500. A válvula de controle de fluxo de ar 500 pode ser feita, por exemplo, de polipropileno moldado por injeção ou plástico de ácido poliláctico. A válvula de controle de fluxo de ar 500 pode incluir um servomotor 501 para controlar as posições das aletas 502 proporcionadas na válvula de controle de fluxo de ar 500. As aletas 502 são dispostas em um alojamento de válvula 503 contendo primeira e segunda aberturas axiais 504. A válvula de controle de fluxo de ar 500 pode ter capacidade WiFi e ser controlada diretamente pelo o módulo assessor 300. Especificamente, um algoritmo único pode ser usado pelo módulo assessor 300 para monitorar todos os parâmetros da cabina e ajustar o fluxo de ar fresco por meio do pré-purificador 1 e da primeira válvula de controle de fluxo de 500, e ajustar o vazamento da cabina por meio da segunda válvula de controle de fluxo de ar 500, para manter a proteção ideal do operador. Por exemplo, o módulo de controle RESPA 100 mede o fluxo de ar que sai da saída 3 e relata a medição do fluxo de ar para o módulo assessor 300. Em seguida, o módulo assessor 300 ajusta as válvulas de controle de fluxo de ar 500 ajustando as posições das aletas 502, para manter um fluxo de ar de admissão de ar fresco predeterminado. As válvulas de controle de fluxo de ar 500 são controladas desta maneira pelo módulo assessor 300 para permitir que mais ar fresco entre na cabina, dessa forma criando pressão interna na cabina suficiente e consistente ao mesmo tempo em que dilui as concentrações de gases prejudiciais (por exemplo, CO2). Desta maneira, o sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar monitora e controla continuamente a pressão da cabina, a admissão de ar fresco, os níveis de gás (por exemplo, CO2), e o vazamento da cabina para produzir a qualidade de ar mais segura e a maior eficiência de operação HVAC.

[0148] Cada filtro 7 terá um limite de fluxo de ar específico. Por exemplo, um filtro de carbono tem um limite de fluxo de ar de 50 cfm, enquanto um filtro MERV16 tem um limite de fluxo de ar de 130 cfm. O módulo de controle RESPA 100 pode ler o anel de ID de filtro 200 para determinar o limite de fluxo de ar associado ao filtro 7 específico sendo usado. O módulo de controle RESPA 100 pode então fornecer esta informação ao módulo assessor 300, com base no que o módulo assessor 300 pode ajustar as variáveis no algoritmo usado para controlar a quantidade de fluxo de ar pelo controle da primeira válvula de controle de fluxo de ar 500.

[0149] Uma primeira válvula de controle de fluxo de ar modificada 500’ é ilustrada nas Figuras 56 a 59. A primeira válvula de controle de fluxo de ar modificada 500’ pode ser feita, por exemplo, de polipropileno moldado por injeção ou plástico de ácido poliláctico. A primeira válvula de controle de fluxo de ar modificada 500’ pode incluir um servomotor 501’ para controlar a posição de um disco de válvula 502’ proporcionado na primeira válvula de controle de fluxo de ar modificada 500’. O disco de válvula 502’ é disposto em um alojamento de válvula 503’ contendo primeira e segunda aberturas axiais 504’. O disco de válvula 502’ é conectado a uma cavilha 505’. A cavilha 505’ pode ser feita, por exemplo, de polipropileno moldado por injeção ou plástico de ácido poliláctico. A cavilha 505’ estende-se através do diâmetro do alojamento de válvula 503’. Uma primeira extremidade da cavilha 505’ é conectada a um mancal 506’ que permite a livre rotação da cavilha 505’. Uma segunda extremidade oposta da cavilha 505’ é conectada ao servomotor 501’ de modo que o servomotor 501’ possa controlar a posição do disco de válvula 502’ pela rotação da cavilha 505’, dessa forma ajustando o fluxo de ar. A primeira válvula de controle de fluxo de ar modificada 500’ pode ter capacidade WiFi e ser controlada diretamente pelo módulo assessor 300 de uma forma similar à válvula de controle de fluxo de ar 500 descrita acima.

[0150] Uma segunda válvula de controle de fluxo de ar modificada 500'' é ilustrada nas Figuras 60 a 62. A segunda válvula de controle de fluxo de ar modificada 500'' pode ser feita, por exemplo, de polipropileno moldado por injeção ou plástico de ácido poliláctico. A segunda válvula de controle de fluxo de ar modificada 500'' pode incluir um servomotor 501'' para controlar a posição de duas veias da válvula 502'' proporcionadas na segunda válvula de controle de fluxo de ar modificada 500''. As veias da válvula 502'' são dispostas em um alojamento de válvula 503'' contendo primeira e segunda aberturas da válvula 504''. Cada uma das veias da válvula 502'' é conectada a uma respectiva cavilha 505''. As cavilhas 505'' pode ser feita, por exemplo, de polipropileno moldado por injeção ou plástico de ácido poliláctico. As cavilhas 505'' estendem-se através da largura das aberturas da válvula 504''. Uma primeira extremidade de cada cavilha 505'' é conectada a um mancal 506'' que permite a livre rotação da cavilha 505''. Uma segunda extremidade oposta de cada cavilha 505'' é conectada ao servomotor 501'' por meio de um conjunto de engrenagens 507'' que é conectado ao servomotor 501'' de modo que o servomotor 501'' possa controlar as posições das veias da válvula 502'' pela rotação das respectivas cavilhas 505'', dessa forma ajustando o fluxo de ar. A segunda válvula de controle de fluxo de ar modificada 500'' pode ter capacidade WiFi e ser controlada diretamente pelo módulo assessor 300 de uma forma similar à válvula de controle de fluxo de ar 500 descrita acima.

[0151] O sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar pode adicionalmente incluir o monitor de poeira 600, como visto na Figura 54. O monitor de poeira 600 pode ser instalado em um plenum de mistura 22 (descrito abaixo), dentro de um alojamento (não ilustrado) que aloja tanto o monitor de poeira 600 quanto a placa de circuito impresso 410. O alojamento pode ser montado em uma gaxeta de redução de vibração similar à gaxeta APS 415 para melhorar as leituras de sensor do monitor de poeira 600. O monitor de poeira 600 é conectado à placa de circuito impresso 410. Especificamente, como mostra a Figura 54, o monitor de poeira 600 tem um plugue 601 que se conecta a uma saída 4101 formada na placa de circuito impresso 410. A placa de circuito impresso 410 funciona como um módulo de comunicação universal e controla a comunicação entre o monitor de poeira 600 e o módulo assessor 300. Como resultado, as leituras de concentração de poeira do monitor de poeira são transmitidas ao módulo assessor 300 por meio da placa de circuito impresso 410. Além disso, a placa de circuito impresso 410 alimenta o monitor de poeira 600 com energia fornecida à placa de circuito impresso 410 pelo cabo de alimentação 411.

[0152] O monitor de poeira 600 monitora a poeira de modo a fornecer medições de poeira gravimétricas em tempo real ao módulo assessor 300 por meio da placa de circuito impresso 410. Os monitores de poeira atuais na técnica relacionada não são projetados para serem instalados permanentemente nas cabinas de operador, estão sujeitos a abusos em campo e sobrecarga de particulados, mas, em vez disso, são instrumentos do tipo laboratório que necessitam de calibração cuidadosa e frequente. Tais monitores de poeira atuais tendem a falhar quando expostos a uma alta concentração de poeira em um curto período de tempo. O monitor de poeira 600 revelado aqui supera os problemas acima. Em particular, o monitor de poeira 600 é configurado para ser montado dentro do plenum de mistura 22 dentro do duto de trabalho do sistema HVAC, como mostra a Figura 55. Esta localização de montagem permite o monitoramento da qualidade de ar na região da cabeça do operador da cabina. A localização de montagem também assegura a precisão das leituras de poeira e a longevidade do monitor de poeira 600. Como visto na Figura 55, a cabina possui um ambiente interno 30 no qual o operador da cabina se senta. O ar de admissão é enviado a partir do pré- purificador 1 para o plenum de mistura 22 do sistema HVAC, e então através do núcleo do evaporador 27, e então através das ventoinhas 23 e para o ambiente interno da cabina 30. O ar então se torna o ar de recirculação 26, que flui ao redor do operador e novamente para o plenum de mistura 22 através do respiro 24. O monitor de poeira 600 é vantajosamente montado no plenum de mistura 22, uma vez que o plenum de mistura é a localização mais limpa na cabina. Ademais, a localização de montagem assegura que quaisquer brechas nos filtros de recirculação ou de ar fresco e/ou no sistema de ar de admissão sejam imediatamente identificadas pelo monitor de poeira 600 devido ao aumento das leituras de poeira, desse modo fornecendo dados em tempo real e notificação da degradação do sistema. O monitor de poeira 600 pode ser integrado através de comunicação com o módulo de controle RESPA 100 e com o módulo assessor 300, desse modo oferecendo monitoramento de poeira gravimétrico robusto e rápido dentro do mesmo sistema de qualidade de ar da cabina abrangente, compacto e proativo.

[0153] O módulo assessor 300 pode ser configurado para notificar as partes apropriadas quanto às condições de alarme na cabina por um ou mais dos seguintes meios de notificação: enviar uma notificação (por exemplo, por mensagem de texto ou correio eletrônico), ativar um alarme audível, visual ou háptico no módulo assessor 300, e ativar uma luz de alarme e/ou um sinal de alarme audível no topo da cabina. Outros meios de notificação também são concebíveis. Essas notificações podem ser realizadas pelo módulo assessor 300 simultaneamente com o monitoramento e controle do ar na cabina discutido acima.

[0154] O módulo assessor 300 pode manter, de forma automática e autônoma, níveis de CO2 e pressão consistentes e seguros dentro da cabina por receber os dados dos sensores e controlar automaticamente o ambiente do ar dentro da cabina com base nos dados provenientes dos sensores.

[0155] Os alojamentos de pré-purificador de ar tradicionais absorvem o calor que é passado a jusante. As concretizações reveladas aqui podem reduzir a transmissão de calor utilizando o fluxo de ar tornádico em redemoinho dentro do alojamento de pré-purificador 11 para mover o ar aquecido, que emana da parede do alojamento de pré-purificador, para fora do alojamento de pré-purificador 11 por meio da(s) porta(s) de ejeção 5 na tampa do filtro. Este aspecto único realiza duas funções importantes: ele remove partículas do fluxo de ar, ejetando-as de volta para o ambiente, e simultaneamente remove o calor do alojamento de pré-purificador 11. O resultado final é que o ar que vai para o motor está muito mais próximo da temperatura do ar ambiente.

[0156] O módulo assessor 300 também pode fornecer funções importantes de teste e validação. O módulo assessor 300 pode realizar o teste contínuo, em tempo real, durante o uso, de vários parâmetros, inclusive o fluxo de ar através do sistema, a carga do filtro e a vida útil do filtro, atributos de autolimpeza do filtro 7, os tipos e quantidades de gases passando através do sistema, o diferencial de temperatura do ar ambiente e do ar de saída do sistema, e o desempenho do motor no pré-purificador 1. O módulo assessor 300 pode adicionalmente testar outros parâmetros relacionados à qualidade de ar dentro da cabina e os dispositivos que afetam a qualidade de ar.

(5) Descrição dos Processos de Monitoramento e Controle

[0157] No princípio, quando o sistema de monitoramento e controle de qualidade de ar está sendo estabelecido, com o anel de ID de filtro 200 conectado (por exemplo, colado) ao filtro de ar, o filtro de ar pode ser colocado dentro do alojamento de pré-purificador de modo que o anel de ID de filtro 200 esteja adjacente ao módulo de controle RESPA 100, que é pré-instalado entre duas palhetas fixas 13 do pré-purificador de ar 1. O módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200 irão então se sincronizar automaticamente um com o outro usando a placa de antena RCM 118 como discutido acima. O módulo de controle RESPA 100 também irá se sincronizar automaticamente com o módulo assessor 300.

[0158] Após se sincronizar automaticamente com o anel de ID de filtro 200, o módulo de controle RESPA 100 pode ler as informações pré-registradas no anel de ID de filtro 200 e retransmitir estas informações ao módulo assessor 300. Como discutido acima, estas informações podem incluir o uso do filtro de ar 7, baseado em que o módulo de controle RESPA 100 e/ou o módulo assessor 300 pode definir um relógio para determinar a expiração da vida útil do filtro de ar 7. Na ausência da detecção de um anel de ID de filtro 200, o sistema pode emitir um alerta e/ou desligamento.

[0159] Durante a operação dentro de uma cabina ativa, o módulo assessor 300 pode monitorar continuamente todos os parâmetros relacionados ao ambiente dentro da cabina, inclusive pressurização e concentração de gás, usando os dados que o módulo assessor 300 recebe automaticamente a partir de vários sensores do sistema e analisar automaticamente.

[0160] O módulo assessor 300 pode então automaticamente realizar uma ação para controlar o ambiente da cabina. Por exemplo, se o módulo assessor 300 determinar que o estado de pressurização ou a concentração de um certo gás (por exemplo, CO2) dentro da cabina não é ideal, o módulo assessor 300 pode controlar a válvula de controle de fluxo de ar 500 para liberar o ar da cabina. O módulo assessor 300 também pode emitir um comando para o módulo de controle RESPA 100 para alterar a velocidade do motor de ventoinha sem escovas 28 do pré- purificador de ar 1. Desta maneira, o módulo assessor 300 é configurado para monitorar e ajustar constantemente o ambiente da cabina para oferecer um ambiente ideal e seguro para o operador da cabina.

[0161] Por outro lado, se o módulo assessor 300 determinar que a atmosfera afora da cabina é perigosa ou de alguma outra forma problemática, o módulo assessor 300 pode controlar a válvula de controle de fluxo de ar 500 e o pré- purificador de ar 1 (por meio do módulo de controle RESPA 100) para impedir o ar externo de entrar na cabina.

[0162] O módulo assessor 300 também pode emitir diversas formas de alarmes (audíveis, visuais, hápticos) indicativos da concentração de gás prejudicial, fim da vida útil do filtro, e outras notificações que deverão ser fornecidas ao operador, proprietário e/ou gerente da cabina.

(6) Efeitos Vantajosos

[0163] O sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar de acordo com as concretizações exemplificativas discutidas acima oferece numerosas vantagens, incluindo, mas não limitado ao seguinte.

[0164] Baseado na comunicação entre o módulo de controle RESPA 100, o anel de ID de filtro 200, o módulo assessor 300 e os outros sensores do sistema, o sistema fornece monitoramento contínuo em tempo real do ambiente da cabina. Como resultado, o sistema promove a saúde e segurança do operador, assim como a saúde do ambiente circunjacente.

[0165] O sistema de monitoramento e controle de qualidade de ar mantém, de forma contínua e automática, o ambiente desejado dentro da cabina analisando os dados provenientes dos vários sensores e ajustando automaticamente os dispositivos do sistema para modificar o ambiente da cabina quando necessário. Como resultado, não é necessário que o operador ou outra parte monitore ativamente e ajuste o ambiente.

[0166] O módulo assessor 300 proporciona saída de dados contínua e notificação para o operador e/ou um gerente externo, de modo que todos as partes envolvidas possam ser notificadas da condição do ambiente da cabina. Assim, o fluxo de informações é mais rápido e ininterrupto, e não é necessário que o operador ou gerente examine e tente determinar a condição do ambiente da cabina.

[0167] Por interagir com o módulo de controle RESPA 100 e os outros sensores, o módulo assessor 300 é capaz de controlar o fluxo de ar, a qualidade de ar, a temperatura do ar, a queda de pressão no filtro 7, o diferencial de temperatura entre o exterior e o interior do pré-purificador de ar 1, a vida útil do filtro, e outros parâmetros para assegurar que o ambiente da cabina desejado seja obtido e mantido. Este controle pelo módulo assessor 300 do sistema de admissão do motor também resulta na melhoria do desempenho do motor e economia de combustível.

[0168] À medida que necessário, o módulo assessor 300 pode controlar a válvula de controle de fluxo de ar 500 e o motor da ventoinha 28 do pré-purificador de ar 1 para vedar e expurgar o ambiente interno da cabina, estabilizar a pressão na cabina, e manter concentrações de gás apropriadas, assegurando assim a saúde e a segurança do operador.

[0169] O módulo de controle RESPA 100 mede e relata continuamente a pressão e outros parâmetros de três fluxos de ar distintos dentro do pré-purificador de ar 1. Com base nessas medições diferentes, o módulo assessor 300 é capaz de detectar e controlar melhor o ambiente da cabina.

[0170] Acelerômetros integrados proporcionados nos sensores tanto do módulo de controle RESPA 100 quanto do módulo assessor 300 permitem a aplicação de algoritmos que permitem que o módulo de controle RESPA 100 e o módulo assessor 300 funcionem de maneira precisa em ambientes de alta vibração. Portanto, a deterioração da medição dos dados sensoriais devido a ambientes de alta vibração pode ser suprimida.

[0171] Com base nas leituras dos sensores, o módulo de controle do motor 40 irá desligar o motor da ventoinha 28 ou ajustar a velocidade do motor da ventoinha 28 para aumentar a pressão ou superar uma queda de pressão no filtro 7. Assim, como o módulo assessor 300, o módulo de controle RESPA 100 automaticamente responde a condições ambientais desfavoráveis, realizando etapas para retornar a cabina ao ambiente desejado.

[0172] Quando os parâmetros de operação programados são violados, o módulo de controle RESPA 100 pode fazer com que uma mensagem de alarme seja enviada ao módulo assessor 300, ou o módulo assessor 300 pode realizar a determinação para emitir um alarme. Como tal, o operador e outras partes envolvidas podem ser notificados automaticamente dos problemas e perigos associados ao ambiente da cabina. Essas notificações podem ser realizadas pelo módulo assessor 300 simultaneamente com o monitoramento e controle do ar na cabina.

[0173] O módulo de controle RESPA 100 controla a placa de antena RCM 118 para difundir um campo elétrico dentro do alojamento de pré-purificador 11. Este campo elétrico fornece energia ao anel de ID de filtro 200 e cria um canal de comunicação bidirecional entre o módulo de controle RSPA 100 e o anel de ID de filtro 200, possibilitando comunicação contínua entre o módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200. Por conseguinte, nenhuma fonte de energia adicional é necessária para o anel de ID de filtro 200, e nenhum meio de comunicação adicional é necessário entre o módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200.

[0174] Atualmente, as configurações de filtro radial permitem que um filtro seja colocado em um alojamento de pré-purificador em qualquer orientação de 0 a 360 graus. No entanto, as tecnologias RFID atuais exigem que a leitora de etiqueta seja colocada em proximidade com a marca RFID do filtro, e adicionalmente exigem que a etiqueta RFID receba energia elétrica. Isto apresenta o problema de que, quando o filtro é colocado em certas orientações dentro do alojamento de pré- purificador, o leitor de etiqueta pode não ser capaz de ler a etiqueta RFID, e adicionalmente, a etiqueta RFID pode não ser conectada a uma fonte de alimentação. O módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200 revelados aqui superam esses problemas por assegurar a comunicação entre o módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200, independentemente da orientação do filtro dentro do alojamento de pré-purificador 11. Ademais, a difusão do campo elétrico pela placa de antena RCM 118 do módulo de controle RESPA 100 energiza o microchip do anel de ID de filtro 200, dessa forma eliminando a necessidade de o anel de ID de filtro 200 ser conectado a uma fonte de alimentação.

[0175] Um problema adicional apresentado pelas tecnologias de filtro atuais é que os filtros tipicamente possuem uma tela metálica protetora e/ou outro elemento metálico que efetivamente atua como uma gaiola de Faraday, obstruindo o sinal RFID de baixa potência e tornando a etiqueta RFID inacessível ao leitor de etiqueta. O módulo de controle RESPA 100 e o anel de ID de filtro 200 revelados aqui superam este problema por terem uma orientação e posição específicas um em relação ao outro dentro do alojamento de pré-purificador 11, assegurando a comunicação consistente e eficiente por meio do fio da antena 124 e do fio de antena 201 usando a difusão de campo elétrico pela placa de antena RCM 118. Esta comunicação, portanto, não é obstruída por nenhum elemento atuando como uma gaiola de Faraday.

[0176] O módulo de controle RESPA 100 registra continuamente dados no anel de ID de filtro 200, mantendo um histórico constantemente atualizado de uso do filtro. Este registro em tempo real constante dos dados pelo módulo de controle RESPA 100 no anel de ID de filtro 200, em combinação com os dados pré- armazenados no anel de ID de filtro 200 no ponto de fabricação, irá assegurar que o filtro 7 não seja utilizado além de sua vida útil predeterminada. Mesmo se movido de um veículo para outro, um filtro violado ou utilizado previamente pode ser identificado, e seu uso pode ser restrito ou impedido.

[0177] Tanto o módulo assessor 300 quanto o módulo de controle RESPA 100 são capazes de se comunicar com até 255 sensores simultaneamente. Como resultado, o módulo assessor 300 é capaz de receber e analisar automaticamente vários dados sensoriais indicativos de vários parâmetros dentro e fora da cabina, desse modo aprimorando as determinações feitas pelo módulo assessor 300 e as ações realizadas pelo módulo assessor 300 para assegurar o ambiente ideal da cabina.

[0178] O módulo assessor 300 é configurado para se sincronizar automaticamente com os sensores próximos e usar seus dados para implementar automaticamente mudanças no ambiente do operador. Assim, o sistema revelado oferece uma resposta imediata às possíveis ameaças dentro do ambiente da cabina.

[0179] O módulo assessor 300 pode fornecer a tela de exibição 308 na qual dados, tal como tipo de filtro, horas de utilização do filtro, diferencial de pressão, concentração de CO2, e outros parâmetros são exibidos em tempo real. Como resultado, o operador é capaz de entender e analisar melhor o ambiente da cabina.

[0180] O módulo assessor 300 pode usar os sensores para monitorar, dentro da cabina, as concentrações de CO2, concentrações de poeira respiráveis, admissão de ar fresco, vazamento de ar da cabina e concentrações de gases venenosos. Então, em resposta, o módulo assessor 300 pode impedir todo o ar de entrar na cabina e preencher a cabina com ar limpo livre de gás venenoso. Dessa forma, o módulo assessor 300 mantém, de forma automática e autônoma, níveis de CO2 e pressão consistentes e seguros dentro da cabina por receber os dados dos sensores e controlar automaticamente o ambiente do ar dentro da cabina com base nos dados provenientes dos sensores.

[0181] Funções de teste e validação importantes também são realizadas pelo módulo assessor 300. O teste contínuo, em tempo real, durante o uso, de vários parâmetros, incluindo o fluxo de ar através do sistema, a carga do filtro e a vida útil do filtro, atributos de autolimpeza do filtro 7, os tipos e quantidades de gases passando através do sistema, o diferencial de temperatura do ar ambiente e do ar de saída do sistema, e o desempenho do motor 28 no pré-purificador 1 aprimora o monitoramento do ambiente da cabina e a capacidade de o operador e outros efetuarem melhorias e modificações no ambiente ou na própria cabina.

[0182] O sistema de monitoramento e controle da qualidade de ar revelado protege de maneira abrangente o operador de ameaças em potencial à qualidade de ar dentro da cabina.

[0183] Concretizações exemplificativas da presente invenção foram descritas acima. Deve-se observar que as concretizações exemplificativas acima são meros exemplos e que a presente invenção não se limita às concretizações detalhadas. Deve-se compreender que diversas alterações e modificações às concretizações descritas aqui serão aparentes aos versados na técnica. Tais alterações e modificações podem ser efetuadas sem divergir do âmbito e essência da presente revelação e sem detrimento de suas vantagens almejadas. Portanto, pretende-se que tais alterações e modificações sejam cobertas por esta revelação.

Claims

1. Sistema de qualidade de ar, CARACTERIZADO por compreender: um pré-purificador de ar possuindo um alojamento de pré-purificador e um filtro disposto dentro do alojamento de pré-purificador; um componente de identificação de filtro posicionado dentro do alojamento de pré-purificador em uma primeira posição, o componente de identificação de filtro sendo montado no filtro; e um módulo de controle posicionado dentro do alojamento de pré-purificador em uma segunda posição e sendo configurado para: emitir um campo elétrico; e comunicar-se com o componente de identificação de filtro por meio do campo elétrico emitido, em que o módulo de controle possui uma primeira antena, a primeira antena se estendendo circunferencialmente dentro do alojamento de pré-purificador, o componente de identificação de filtro possui uma segunda antena; o módulo de controle emite o campo elétrico por meio da primeira antena; e o módulo de controle se comunica com o componente de identificação de filtro por troca de dados entre a primeira e segunda antenas.

2. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a primeira antena é disposta em uma terceira posição diferente da segunda posição.

3. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a segunda antena é sintonizada para uma frequência da primeira antena.

4. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: uma pluralidade de sensores, o módulo de controle recebendo e analisando dados a partir da pluralidade de sensores.

5. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o módulo de controle compreende: um alojamento de módulo; uma pluralidade de sensores, a pluralidade de sensores sendo alojada dentro do alojamento de módulo, a pluralidade de sensores sendo configurada para medir pelo menos uma dentre pressão, temperatura e umidade de pelo menos um dentre ar ambiente fora do alojamento de pré-purificador, ar de admissão dentro do alojamento de pré-purificador a montante do filtro, e ar de saída em uma saída do alojamento de pré-purificador a jusante do filtro; e a primeira antena é disposta fora do alojamento de módulo.

6. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: o alojamento de módulo inclui uma pluralidade de compartimentos, cada um dos compartimentos alojando um respectivo um sensor dentre a pluralidade de sensores.

7. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que: um primeiro sensor da pluralidade de sensores é disposto em um primeiro compartimento da pluralidade de compartimentos; o alojamento de módulo possui um primeiro furo em comunicação com o primeiro compartimento; e um primeiro tubo é disposto dentro do primeiro furo para comunicar-se entre o primeiro sensor e um dentre o ar ambiente e o ar de saída.

8. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: o componente de identificação de filtro inclui adicionalmente um microchip e um ou mais capacitores.

9. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: os dados são transmitidos a partir do módulo de controle para o componente de identificação de filtro e são gravados no componente de identificação de filtro.

10. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que: os dados incluem dados de filtro indicando uso do filtro e identificação do filtro, e os dados de filtro são gravados no componente de identificação de filtro.

11. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que: os dados são transmitidos a partir do componente de identificação de filtro para o módulo de controle; e o módulo de controle transmite os dados para um ou mais dispositivos externos.

12. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que: o campo elétrico emitido pela primeira antena provê energia elétrica ao componente de identificação de filtro.

13. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o módulo de controle lê e grava continuamente dados a partir de e para o componente de identificação de filtro por meio do campo elétrico.

14. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: um módulo assessor disposto fora do alojamento de pré-purificador e configurado para se comunicar com o módulo de controle para obter, a partir do módulo de controle, tanto dados de módulo de controle quanto dados de componente de identificação de filtro.

15. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que: o módulo assessor inclui uma pluralidade de sensores configurados para medir pelo menos uma dentre concentração de gás e pressão.

16. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: uma válvula de controle de fluxo de ar configurada para controlar fluxo de ar para dentro e/ou para fora do sistema de qualidade de ar, em que o módulo assessor é configurado para controlar a válvula de controle de fluxo de ar com base em uma medição de fluxo de ar transmitida ao módulo assessor a partir do módulo de controle.

17. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: um monitor de poeira disposto em um plenum de mistura do sistema de qualidade de ar; em que o módulo assessor é configurado para comunicar-se com o monitor de poeira para receber uma medição de poeira e controlar a válvula de controle de fluxo de ar com base na medição de poeira.

18. Sistema de qualidade de ar, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: um sensor de pressão ambiente configurado para detectar pressão ambiente; em que o módulo assessor é configurado para: comunicar-se com o sensor de pressão ambiente para obter dados de pressão ambiente; e controlar a válvula de controle de fluxo de ar com base nos dados de pressão ambiente transmitidos ao módulo assessor a partir do sensor de pressão ambiente.

19. Método de monitoramento de sistema de qualidade de ar, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: prover um pré-purificador de ar fora de uma cabina operada por um operador, o pré-purificador de ar possuindo um alojamento de pré-purificador e um filtro disposto dentro do alojamento de pré-purificador; prover um componente de identificação de filtro posicionado dentro do alojamento de pré-purificador em uma primeira posição, o componente de identificação de filtro sendo montado no filtro; prover um módulo de controle posicionado dentro do alojamento de pré- purificador em uma segunda posição, o módulo de controle possuindo uma primeira antena, a primeira antena se estendendo circunferencialmente dentro do alojamento de pré-purificador; prover, pela primeira antena do módulo de controle, um campo elétrico emitido dentro do alojamento de pré-purificador, o módulo de controle comunicandose com o componente de identificação de filtro por meio do campo elétrico emitido pela troca de dados entre a primeira antena e uma segunda antena provida ao componente de identificação de filtro; obter tanto dados de módulo de controle quanto dados de componente de identificação de filtro a partir do módulo de controle; e ajustar o sistema de qualidade de ar com base nos dados de módulo de controle e nos dados de componente de identificação de filtro.