ES2540680B1 - Dispositivo depurador para vehículos - Google Patents

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Abstract

Dispositivo depurador para vehículos (7) que cuentan con conductos de entrada (3) de aire ambiental sucio y conductos de salida que expulsan al exterior un caudal de aire limpio (9) estando conectados los conductos de entrada (3) y de salida (6) mediante un conducto principal (5) que incorpora un ventilador (4). El dispositivo depurador comprende un módulo fotocatalítico (10) conectado al conducto principal (5), entre los conductos de entrada (3) y el ventilador (4), que está formado por una cámara de entrada que incorpora una lámpara (11) de luz ultravioleta o infrarroja y una cámara de salida que incorpora un filtro de carbón activo o de dióxido de titanio.

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DEPURADOR PARA VEHÍCULOS
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como indica el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo para depurar el aire ambiente aplicado a un vehículo terrestre; no 5 descartándose sin embargo su aplicación a todo tipo de vehículos, ya sean acuáticos, de tierra, de aire o espaciales, ya que permite funcionamientos con muy diversos caudales, flujos y capacidades de los volúmenes de aire manejados, empleando para ello filtros de bolas de vidrio, elementos de filtración electrostática y otros entre los que se incluyen los filtros HEPA (High efficiency particulate air) y los reactores DBD, de Descarga de Barrera 10 Dieléctrica en combinación con la esencia de la invención, que es la incorporación de un módulo fotocatalítico compuesto por una cámara que incluye una lámpara de luz ultravioleta o infrarroja y un filtro de carbón activo o de dióxido de titanio. Con ello se posibilita que un vehículo, tenga o no características contaminantes en su propulsión o funcionamiento, se convierta además en un elemento que entrega al ambiente un aire más limpio que el que 15 recoge, quedando las partículas de suciedad en el propio dispositivo depurador, determinando así un importante medio para contrarrestar la contaminación del ambiente al que se aplique el dispositivo. Opcionalmente incluye también un módulo ionizador que puede incorporar una segunda lámpara de luz ultravioleta o infrarroja.
20
La invención encuentra especial aplicación en el ámbito de las industrias de automoción y aeroespacial.
PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidos diversos dispositivos de depuración que se incorporan a vehículos 25 automóviles para capturar y filtrar el aire, tanto para el interior del vehículo como para la expulsión a la atmósfera, limpiando el aire de humos, partículas en suspensión, polen y otros contaminantes.
No obstante, el convertir un vehículo en una depuradora de aire móvil no se ha 30 generalizado, existiendo antecedentes en este sentido, como por ejemplo el documento de patente US3738088. En este documento ya se pretende convertir un vehículo en un depurador de aire móvil, existiendo inconvenientes, ventajas e inviabilidades de distinto orden que determinaron que su implementación en el motor de un vehículo y las
metodologías de filtración no lograran un funcionamiento óptimo.
En la actualidad hay muchos automóviles que disponen de múltiples sistemas para capturar y filtrar el aire, así como los propios gases y partículas contaminantes generadas en sus motores, pero carecen de la característica de aportar al ambiente un aire más limpio que el 5 que recogen para poder ser un elemento más depurador que contaminador.
Por otra parte, es conocido el documento EPA-456/R-05-006, fechado en Noviembre del 2005 de la Agencia de Protección Medioambiental estadounidense, (Environmental Protection Agency o EPA en sus siglas en inglés) y denominado “Usando plasma no térmico 10 para controlar contaminantes de aire” preparado por el Centro de Tecnología del Aire Limpio (Clean Air Technology Center, o CATC en sus siglas en inglés). En dicho documento se explica el reactor de plasma no térmico de tipo DBD, de Descarga de Barrera Dieléctrica, que emplea un electrodo interno, un electrodo externo, en disposición coaxial y con un relleno de cuentas de vidrio, al igual que lo hace una parte del dispositivo de la invención 15 que ahora se está intentando proteger.
También son conocidos los filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air), que consisten en filtros de aire de gran eficiencia aplicados en biomedicina, en aviones, en coches y en trenes. 20
Un documento de patente que refleja la utilización de estos filtros HEPA es la patente ES2266818, consistente, tal y como se expresa en su resumen en un sistema para crear de manera selectiva una presión positiva o negativa en una parte seleccionada del espacio de una sala. 25
Por otra parte, también se conocen los filtros electrostáticos aplicados a las unidades de recirculación de aire, tal como lo refleja el filtro electrostático de dos etapas de la patente ES2113049.
30
El estado de la técnica más cercano a la presente invención es el documento de patente P201130764 propiedad del mismo solicitante que la presente invención, en la que se describe un dispositivo con conducciones de aire en las que se intercala un ventilador-aspirador. Anteponiéndose al conjunto formado por las conducciones y el ventilador-
aspirador hay unos elementos de filtración pasiva y mecánica del aire. A la salida del ventilador-aspirador hay un módulo de filtración activa en el que se incluyen uno o más conductos de plasma no térmico; de manera que cuando las conducciones más cercanas al referido módulo se bifurcan o ramifican dentro de dicho módulo determinan al menos dos salidas de aire limpio. Los componentes del conjunto se encuentran conectados a una 5 unidad de control, conectados el vehículo y la unidad de control mediante una comunicación que puede ser de tipo mecánica, eléctrica, electrónica, optoelectrónica o una combinación cualquiera de las mismas.
No se conoce en el estado actual de la técnica ningún dispositivo para depurar el aire que 10 presente la arquitectura, posibilidades de aplicación y viabilidad descritas en la presente invención, en el que se mejora la patente anteriormente citada P201130764 mediante la incorporación de un módulo catalítico y opcionalmente un módulo ionizador, según se puede apreciar en el ejemplo práctico de aplicación y mediante el juego de reivindicaciones que se presentan. 15
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención consiste en un dispositivo para depurar el aire que se incorpora en todo tipo de vehículos, ya sean acuáticos, aéreos, espaciales o terrestres, llevando incorporado el dispositivo tomas y salidas de aire; de manera que las tomas reciben un 20 caudal de aire sucio y las salidas dan un caudal de aire ya limpio y depurado.
La invención está basada en patente P201130764, también propiedad del solicitante, sobre la que se realizan importantes mejoras en cuanto a rendimiento de depuración.
25
En esta patente anterior se describe un depurador de aire aplicable a todo tipo de vehículos, no solo terrestres, sino también acuáticos, aéreos o espaciales que, en el frontal del vehículo comprende tomas de aire a través de las cuales recibe un caudal de aire ambiental sucio. Estas tomas de aire están conectadas a unos conductos de entrada que incorporan a la entrada unos elementos de filtración pasiva y mecánica del aire. El depurador anterior 30 incorpora igualmente salidas de aire formadas por conductos de plasma no térmico que incorporan a la entrada elementos de filtración activa y conectadas, por el otro extremo a unos conductos de salida a través de los cuales se expulsa al exterior un caudal de aire limpio.
Tanto los conductos de entrada como los conductos de salida están conectados mediante un conducto principal que incorpora un ventilador que ayuda a la circulación del aire desde el conducto.
5
Los componentes de este depurador están conectados a una unidad de control de forma eléctrica, electrónica, mecánica, optoelectrónica o mediante una combinación de ellas.
La presente invención incorpora al sistema anterior un módulo fotocatalítico instalado en el conducto principal aguas arriba del ventilador, entre los conductos de entrada y el ventilador. 10
El modulo fotocatalítico comprende una cámara que incorpora una lámpara con luz que puede ser ultravioleta o infrarroja. Por esta cámara entra el aire al módulo fotocatalítico. Posteriormente pasa a otra cámara a través de un filtro. Este filtro puede ser de carbón activo o de dióxido de titanio. Una vez el aire atraviesa este filtro, sale al exterior del módulo 15 fotocatalítico, incorporándose al conducto principal.
Aguas abajo del ventilador, y conectado al conducto principal el dispositivo depurador incorpora, como novedad adicional, un módulo ionizador. Para mejorar el funcionamiento y rendimiento, el módulo ionizador incorpora una segunda lámpara de luz que puede ser, al 20 igual que la primera, incorporada en el modulo fotocatalítico, ultravioleta o infrarroja.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con el objeto de facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas figuras en las que, con carácter ilustrativo 25 y no limitativo, se ha representado el objeto de la invención.
La figura 1 representa una aplicación preferente de realización de la invención mediante una vista en planta inferior de un vehículo que incorpora el dispositivo.
30
La figura 2 representa una vista ampliada de la parte del dispositivo depurador que comprende los componentes principales.
La figura 3 representa una ampliación del filtro depurador.
A continuación se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:
1. Aire ambiental sucio.
2. Tomas de aire.
3. Conductos de entrada. 5
4. Ventilador.
5. Conducto principal.
6. Conductos de salida.
7. Vehículo.
8. Salidas de aire. 10
9. Aire limpio.
10. Módulo fotocatalítico.
11. Lámpara de luz ultravioleta o infrarroja.
12. Filtro de carbón activo o de dióxido de titanio.
13. Módulo ionizador. 15
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Seguidamente se realiza una descripción de un ejemplo de la invención haciendo alusión a las referencias de las figuras.
20
Como puede verse en las figuras 1 a 3 que acompañan a este ejemplo de la invención, el dispositivo para depurar el aire de la misma comprende un vehículo 7 terrestre apreciable en la figura 1, aunque en otros ejemplos podría ser otro tipo de vehículo 7.
En la figura 1, puede verse tomas (2) de aire ambiental sucio (1) y salidas (8) de aire limpio 25 (9) en el vehículo 7.
En dicha figura se representa como el aire ambiental sucio (1) entra en el vehículo (7) a través de las tomas (2) ubicadas en el frontal del vehículo (7). Para obtener una eficacia óptima, las tomas (2) ocupan la mayor parte posible del frontal del vehículo (7) y convergen 30 en sendos conductos de entrada (3), que terminan en un conducto principal (5). A la entrada de las tomas (2) se encuentran ubicados unos filtros HEPA para mejorar el proceso de purificación del aire sucio ambiental (1).
El dispositivo de la invención se encuentra ubicado en cualquier parte a lo largo de la longitud del conducto principal (5).
Aguas abajo, el conducto principal (5) vuelve a bifurcarse en dos conductos de salida (6) en los que se incorporan nuevos filtros, que pueden ser de tipo electrostático o reactores de 5 plasma no térmico de descarga de barrea dieléctrica (DBD), y que se conectan a las salidas de aire (8) del vehículo (7) para entregar el aire limpio (9) al ambiente.
El proceso está regido mediante una unidad central de control integrada en el bloque electrónico del vehículo (7) y cuyas únicas funciones son las de ajustar el encendido y 10 apagado de los componentes y el manejo de las velocidades y caudales de aire en tratamiento para optimización del rendimiento y duración de los filtros del dispositivo depurador.
En la figura 2 se representa una descomposición del dispositivo depurador en una forma de 15 realización. En ella se puede ver el conducto principal (5) en el que está insertado el módulo catalítico (10), que se ha disgregado en sus dos componentes principales para una mejor comprensión de la circulación del aire en el dispositivo. Así, se ha representado una cámara que contiene una lámpara (11) de luz que puede ser ultravioleta o infrarroja conectada a un filtro (12) que puede ser de carbón activo o de dióxido de titanio. La salida del módulo 20 catalítico (10) está conectado, mediante el conducto principal (5) a un ventilador (4) que aspira el aire y lo impulsa hacia la salida del conducto principal (5).
La salida del ventilador (4) está conectada a un módulo ionizador (13). Este módulo ionizador (13) se encarga de eliminar los radicales libres e incorpora una segunda lámpara 25 (11) de luz que puede ser ultravioleta o infrarroja, con la que se refuerza el efecto depurador, ya que los rayos ultravioletas e infrarrojos refuerzan la capacidad de esterilización, eliminando toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos.
La comunicación entre la unidad de control y el vehículo (7), es típicamente eléctrica y 30 electrónica aunque en otras aplicaciones podría ser simplemente mecánica, optoelectrónica o cualquier combinación que la tecnología disponible permitiese en la aplicación requerida.
La presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras
configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo depurador para vehículos (7) acuáticos, aéreos, terrestres o espaciales que comprende:
    - tomas de aire (2) que reciben un caudal de aire ambiental sucio (1) conectadas a unos 5 conductos de entrada (3) que incorporan a la entrada unos elementos de filtración pasiva y mecánica del aire, y
    - salidas de aire (8) formadas por conductos de plasma no térmico que incorporan a la entrada elementos de filtración activa y conectadas a unos conductos de salida (6) que expulsan al exterior un caudal de aire limpio (9), 10
    estando:
    - los conductos de entrada (3) y los conductos de salida (6) conectados mediante un conducto principal (5) que incorpora un ventilador (4) que ayuda a la circulación del aire por los conductos (3, 5, 6) y
    - los componentes del dispositivo depurador conectados de forma eléctrica, electrónica, 15 mecánica, optoelectrónica o una combinación de las mismas a una unidad de control (5),
    estando el dispositivo depurador caracterizado por que comprende un módulo fotocatalítico (10) conectado al conducto principal (5) entre los conductos de entrada (3) y el ventilador (4). 20
  2. 2. Dispositivo depurador para vehículos (7) según la reivindicación 1, caracterizado por que el modulo fotocatalítico (10) comprende una cámara de entrada conectada con el conducto principal (5) que incorpora una lámpara (11) de luz a elegir entre ultravioleta e infrarroja y un filtro, a elegir entre uno de carbón activo y uno de dióxido de titanio, que 25 define una cámara de salida conectada con el conducto principal (5).
  3. 3. Dispositivo depurador para vehículos (7) según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un módulo ionizador (13) conectado al conducto principal (5) entre los conductos de salida (6) y el ventilador (4). 30
  4. 4. Dispositivo depurador para vehículos (7) según la reivindicación 3, caracterizado por que el módulo ionizador (13) incorpora una segunda lámpara (11) de luz a elegir entre ultravioleta e infrarroja.
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