BR112021011406A2 - Sistema purificador de ar doméstico e método para remover gases indesejados - Google Patents

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Abstract

sistema purificador de ar doméstico e método para remover gases indesejados. um sistema purificador de ar doméstico compreendendo um filtro de particulado removível (4), uma ventoinha (2) ou rotor e que é alimentado por um motor, um duto de ar (1) através do qual ar passa em uma direção de fluxo de ar e é purificado, e o dito duto de ar (1) compreendendo uma parede de duto e em que uma porção da dita parede de duto (1) compreende um filtro de gás (3) e um método para remover gases indesejados a partir de gás ambiente ao passar sobre um filtro de gás no dito sistema.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção
SISTEMA PURIFICADOR DE AR DOMÉSTICO E MÉTODO PARA REMOVER
GASES INDESEJADOS Campo da Invenção
[0001] A presente invenção se refere a um aprimoramento em sistemas purificadores de ar.
Antecedentes da Invenção
[0002] US 2006/0191415 (Johnson) revela um dispositivo para prender material particulado suspenso no escapamento de motores a diesel e para separar gases de partículas. O dispositivo compreende um canal de escapamento espiral que direciona partículas arrastadas no fluxo para serem capturadas por uma malha enquanto os gases não são afetados pela espiral e são capturados separadamente.
[0003] CN 205372827 (Yiming) revela um purificador de desinfecção de ar de plasma do tipo de duto. O purificador de desinfecção de ar de plasma do tipo de duto compreende um corpo de caixa, ventoinhas, um gerador de plasma e um gerador de ânion, em que as duas ventoinhas são ajustadas separadamente na parede lateral e na extremidade superior do corpo de caixa; o lado exterior de cada ventoinha é provido com um abrigo de ventoinha; uma chapa para guiar o fluxo é conectada entre os dois abrigos de ventoinha; um canal para guiar o fluxo é formado pela chapa para guiar o fluxo; o gerador de plasma e o gerador de ânion são separadamente e fixamente ajustados na extremidade inferior no corpo de caixa; e os eletrodos do gerador de plasma e o gerador de ânion penetram através da chapa para guiar o fluxo e são ajustados no canal para guiar o fluxo.
[0004] Apesar do estado da técnica, ainda permanece uma necessidade por aprimoramentos adicionais para sistemas de purificação de ar, em particular sistemas de purificação de ar autônomos que são pretendidos para uso no ambiente doméstico.
Sumário da Invenção
[0005] Consequentemente, e em um primeiro aspecto, é provido um sistema purificador de ar doméstico compreendendo um filtro de particulado removível, uma ventoinha ou rotor e que é alimentado por um motor, um duto de ar através do qual ar passa em uma direção de fluxo de ar e é purificado, e o dito duto de ar compreendendo uma parede de duto e em que uma porção da dita parede de duto compreende um filtro de gás.
Breve Descrição das Figuras
[0006] A figura 1 é uma construção típica encontrada em muitos produtos comerciais. O duto de ar (1) define o fluxo de ar (A) como criado pela ventoinha (2). O ar passa através de um filtro de particulado (4) e um filtro de carvão ativado (3).
[0007] A figura 2 é uma realização conforme a invenção e onde filtros de carvão ativado (3) são dispostos nas laterais do duto de ar (1) de forma que o fluxo de ar passa por eles e não através deles. O filtro de particulado (4) está na mesma posição que na figura 1.
[0008] A figura 3 é uma realização adicional e em que o duto é curvado (em 5) para formar um cotovelo. O filtro de carvão ativado (3) neste exemplo é somente disposto na superfície mais distante do duto de ar (1) na curva. O filtro de particulado (4) nesta realização é disposto antes do filtro de carvão.
Descrição Detalhada da Invenção
[0009] Foi surpreendentemente encontrado que a remoção eficaz de gases danosos pode ser alcançada ao usar um filtro de gás disposto em uma direção do fluxo de ar. Isto está em contraste com os purificadores de ar na literatura e no mercado onde os mesmos filtros de gás são propositalmente dispostos para cruzar a direção do fluxo de ar e assim forçar ar através deles. Tais desenhos resultam em uma queda de pressão indesejada conforme o ar flui através do dispositivo. Quedas de pressão levam à velocidades de ventoinha aumentadas e ruídos aumentados, ambos os quais são características de desempenho indesejadas na mente do consumidor. Este é particularmente o caso quando o dispositivo é usado em um quarto e à noite onde um desempenho quieto, mas eficaz é altamente desejável.
[0010] Preferivelmente, o filtro de gás compreende um material resiliente ou curvável. Isto permite que o filtro seja adaptado de acordo com o desenho do sistema purificador de ar e não seja projetado de acordo.
[0011] Preferivelmente, o filtro de gás é um filtro de carvão como é conhecido na técnica. Preferivelmente, é um filtro de carvão ativado.
[0012] Preferivelmente, o filtro de gás compreende uma superfície de duto e que é nivelada com a parede do duto. Esta disposição do filtro de gás no duto de ar aprimora o fluxo de ar através do dispositivo e ainda mantém um nível de desempenho aceitável.
[0013] Preferivelmente, o filtro de gás compreende meios de fixação à parede do duto. A parede do duto consequentemente preferivelmente compreende meios para receber o filtro de gás.
[0014] Adequadamente meios preferidos de fixação incluem arranjos de projeções, fendas, encaixe por interferência e engate rápido. Preferivelmente, o filtro de gás compreende uma estrutura substancialmente rígida para prover meios de encaixe aprimorados. A dita estrutura pode ser constituída de metal ou plástico e pode formar um arranjo de estrutura de perímetro ou estrutura do tipo malha. Mais preferivelmente, os meios para fixar o filtro de gás à parede do duto são dispostos na estrutura substancialmente rígida. Em uma realização mais preferida, o filtro de gás é removível da dita estrutura de forma que a substituição do meio de filtração de gás pode ser feita enquanto mantém o uso da estrutura.
[0015] Preferivelmente, o duto de ar é configurado de forma que a direção do fluxo de ar muda pelo menos uma vez durante a passagem através do dispositivo. Onde o fluxo de ar muda de direção é referido como uma curva, ou, onde a mudança de direção é 45 ou 90 graus, um cotovelo. Mudanças na direção podem também ser criadas por revestimento e guias de fluxo como curvas, junções, construções, malhas etc. Em tal realização, o ar é filtrado enquanto sua direção é mudada com baixa queda de pressão e demanda de energia. O dispositivo é assim mais eficaz em energia no contexto de filtração gasosa.
[0016] Sistemas conforme a invenção tipicamente envolve coletar ar para dentro do sistema em uma direção e expelir em outra. Entre os mesmos, o fluxo de ar poderia mudar de direção uma ou duas vezes dependendo do desenho do sistema. Em outras palavras, pode haver uma ou mais curvas no fluxo de ar a partir dos meios de deslocamento de ar ao filtro de particulado, ou onde o fluxo de ar sai do sistema.
[0017] Onde há uma mudança de direção do fluxo de ar é geralmente entre a ventoinha e o filtro de particulado. Preferivelmente, o filtro de gás é disposto onde a direção do fluxo de ar é mudada e mais preferivelmente, o filtro de gás é disposto na parede mais distante em uma curva.
[0018] Preferivelmente, o sistema adicionalmente compreende um filtro de particulado removível. Filtros de particulado são encarregados de capturar material particulado conforme ele passa através do filtro no fluxo de ar. Preferivelmente, o filtro de particulado removível é um filtro de particulado de ar de alta eficiência (HEPA). Deve ser entendido que apesar da parte filtrante de um purificador de ar ser uma parte vital de sua função, purificadores de ar não são comumente fabricados com um filtro no lugar. Eles são praticamente sempre fabricados separadamente e, mais importante, frequentemente por uma empresa comercial diferente do fabricante do purificador de ar em si. É também típico para um fabricante de filtros fabricar filtros para modelos de purificador de ar diferentes feitos por diferentes fabricantes. O filtro de particulado deve ser diferenciado do pré-filtro ou qualquer filtro de pó que esteja presente. Pré-filtros e filtros de pó não são considerados filtros HEPA visto que eles não têm capacidade de capturar particulado exibida pelos filtros HEPA.
[0019] Preferivelmente, o filtro de particulado é disposto de forma que o ar passando ao longo da direção do fluxo de ar passa através do filtro de particulado.
[0020] O sistema compreende meios de deslocamento de ar. Meios de deslocamento de ar típicos incluem ventoinhas e rotores. Os meios de deslocamento de ar podem ser dispostos no início ou no final do fluxo de ar de forma que o ar é tanto empurrado através do sistema ou puxado através dele. Ventoinhas típicas incluem ventoinhas radiais e ventoinhas axiais. É preferido que o dispositivo conforme a invenção compreenda uma ventoinha radial. Ventoinhas radiais são muito mais eficientes em energia que ventoinhas axiais e também criam um fluxo de ar que é menos propenso em resultar em turbulência quando passa sobre filtros de gás dispostos ao longo das paredes de duto do sistema.
[0021] Em tal sistema o ar é limpo de gases indesejados ao passar sobre o filtro de gás e não necessariamente através do mesmo. O benefício surpreendente não é apenas que o ar pode ser limpo de gases meramente ao passar sobre o dito filtro, ao invés de passar através do mesmo, mas também que não há perda na capacidade de limpeza de gás com tal sistema. Consequentemente, a mesma quantidade de gás pode ser limpa com o mesmo consumo de energia. A velocidade da ventoinha pode ser abaixada e, portanto, menos energia é usada para conduzir o fluxo de ar através do sistema.
[0022] Preferivelmente, o filtro de gás tem um membro poroso e é preferivelmente compreendido de um filtro espumoso.
[0023] Um filtro de gás preferido compreende carvão ativado que é uma forma comercialmente disponível de carvão que foi processado para torna-lo poroso.
[0024] Preferivelmente, os filtros de gás são substituíveis. Entretanto, em vista de estarem localizados internamente, é preferido que o sistema também compreenda meios para permitir acesso apropriado aos filtros de gás.
Preferivelmente, o sistema compreende uma porta ou outro acesso adequado que pode ser aberto permitindo remoção e substituição dos filtros de gás.
[0025] O sistema pode também compreender preferivelmente um pré-filtro ou filtro de pó na entrada e/ou saída de ar. Tal filtro não é um filtro HEPA uma vez que carece de densidade física para agir como um filtro para partículas pequenas como PM10 e PM 2,5’s, mas eles vão impedir o pó de entrar no sistema e também agir como uma proteção de cutucada evitando ferimento ou dano ao usuário ou ao sistema.
[0026] Preferivelmente, o sistema também compreende um sensor para detectar a concentração de gases particulares no ar ambiente. Mais preferivelmente, os parâmetros operacionais do sistema podem ser determinados pelos resultados obtidos a partir do sensor. Por exemplo, se mais formaldeído é detectado, a velocidade da ventoinha pode ser aumentada. Alternativamente, uma indicação pode ser feita tanto através de uma interface de usuário ou por smartphone ao consumidor que os níveis de gás estão de tal forma que a modificação da operação possa ser benéfica. Por exemplo, a velocidade da ventoinha poderia ser modificada, os filtros poderiam necessitar de mudança ou a localização do sistema em um ambiente doméstico poderia ser mudada.
[0027] Em um segundo aspecto é provido um método para remover gases indesejados do ar ambiente ao passar sobre um filtro de gás em um sistema como descrito na presente invenção. Gases indesejados incluem formaldeído, óxido nitroso e moléculas de carbono orgânicas voláteis.
EXEMPLOS
[0028] Realizações da invenção serão agora descritas com referência às seguintes figuras não limitantes em que:
[0029] A figura 1 é uma construção típica encontrada em muitos produtos comerciais. O duto de ar (1) define o fluxo de ar (A) como criado pela ventoinha (2). O ar passa através de um filtro de particulado (4) e um filtro de carvão ativado (3).
[0030] A figura 2 é uma realização conforme a invenção e onde filtros de carvão ativado (3) são dispostos nas laterais do duto de ar (1) de forma que o fluxo de ar passa por eles e não através deles. O filtro de particulado (4) está na mesma posição que na figura 1.
[0031] A figura 3 é uma realização adicional e em que o duto é curvado (em 5) para formar um cotovelo. O filtro de carvão ativado (3) neste exemplo é somente disposto na superfície mais distante do duto de ar (1) na curva. O filtro de particulado (4) nesta realização é disposto antes do filtro de carvão.

Claims (6)

Reivindicações
1. Sistema purificador de ar doméstico caracterizado por compreender um filtro de particulado removível (4), uma ventoinha (2) ou rotor e que é alimentado por um motor, um duto de ar (1) através do qual o ar passa em uma direção de fluxo de ar e é purificado, e o dito duto de ar (1) compreendendo uma parede de duto, e em que uma porção da dita parede de duto (1) compreende um filtro de gás (3).
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo filtro de gás (3) compreender uma superfície de duto e o qual é nivelado com parede de duto.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo duto de ar (1) ser configurado de forma que a direção do fluxo de ar muda pelo menos uma vez durante a passagem através do dispositivo.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo filtro de particulado (4) ser disposto de forma que a passagem de ar ao longo da direção de fluxo de ar passa através do filtro de particulado (4).
5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo filtro de gás (3) compreender um componente espumado.
6. Método para remover gases indesejados caracterizado por ser a partir do ar ambiente ao passar sobre um filtro de gás em um sistema, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
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