ES2636543T3 - Dispositivo de filtro de aire y procedimiento para su fabricación - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de filtro de aire que comprende un canal de aire (2), un primer filtro de aire (8) montado en el canal de aire (2), cuyo primer filtro de aire comprende un marco de filtro (10) provisto de al menos un pasaje (10a) para el flujo pasante de aire, y un cuerpo de filtro (11) que comprende fibras cargables electrostáticamente que están unidas al marco de filtro (10) de manera tal que el cuerpo de filtro (11) logra una extensión desde el marco de filtro (10) hasta una posición ubicada a una distancia desde y corriente abajo del marco de filtro (10) con respecto a la dirección de flujo prevista del aire a través del canal de aire (2), un segundo filtro de aire (9), que comprende un paño de filtro que, en un estado montado, se adapta para extenderse a través del canal de aire (2) de manera tal que es atravesado por el aire que fluye en una dirección longitudinal substancial en el canal de aire (2), donde el segundo filtro de aire está montado en el canal de aire (2) en una posición ubicada corriente abajo del primer filtro de aire (8) con respecto a la dirección de flujo prevista del aire a través del canal de aire (2), caracterizado porque el segundo filtro de aire es tal que a medida que la capacidad de separación de partículas del primer filtro disminuye gradualmente con el tiempo, el segundo filtro de aire realiza cada vez más el trabajo de separación de partículas.
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de filtro de aire y procedimiento para su fabricacion Antecedentes de la invencion y tecnica anterior
La presente invencion se refiere a un dispositivo de filtro de aire y un procedimiento para fabricar dicho dispositivo de filtro de aire. El dispositivo de filtro de aire comprende un canal de aire, un primer filtro de aire que esta montado en el canal de aire, cuyo primer filtro de aire comprende un marco de filtro provisto de al menos un pasaje para le flujo pasante de aire y un cuerpo de filtro que comprende fibras cargables electrostaticamente que estan unidas al marco de filtro de manera tal que el cuerpo de filtro logra una extension desde el marco de filtro hasta una posicion ubicada a una distancia desde y corriente abajo del marco de filtro con respecto a la direccion de flujo prevista del aire a traves del canal de aire.
Cuando el aire fluye a traves de un primer filtro de aire de la clase antes mencionada, se proporcionan movimientos mutuos entre las fibras en el cuerpo de filtro de tal manera que se frotan entre sf Este frotamiento y la friccion proporcionada cuando los flujos de aire pasan por las fibras dan como resultado que las fibras mantienen una carga electrostatica. Este tipo de filtro de aire separa las partfculas del aire tanto por accion electroestatica como mecanica. La caractenstica de este tipo de filtro de aire es que la cafda de presion en el filtro de aire no cambia sustancialmente durante la vida util del filtro. El flujo de aire a traves del filtro de aire sera de ese modo sustancialmente constante durante la vida util del filtro. Sin embargo, el numero de partfculas, que son atrapadas y mantenidas sobre las superficies de las fibras, aumenta con el tiempo de manera sucesiva, lo que da como resultado que las superficies de las fibras que se usan para capturar futuras partfculas por accion electrostatica disminuyan. El grado de separacion del filtro de aire de ese modo se reduce con el tiempo. La cantidad de aire limpio obtenida por medio del filtro de aire disminuye de ese modo con el tiempo. Cuando el grado de separacion se ha reducido a un nivel aceptable mas bajo, el filtro de aire se cambia por uno nuevo.
El documento WO 95/33569 muestra un dispositivo para separar partfculas muy finas del aire. Se utiliza aqrn un modelo mas antiguo del primer filtro de aire mencionado inicialmente que comprende un soporte con elementos conectados de cinta cargables electrostaticamente. Un segundo filtro de aire en forma de un tubo de filtro esta aqrn dispuesto radialmente hacia fuera de los elementos de cinta del primer filtro de aire. El tubo de filtro esta provisto de fibras cargables electrostaticamente con una estructura esponjosa. El aire que pasa a traves del tubo de filtro de ese modo proporciona una baja resistencia al flujo. El primer filtro de aire esta adaptado para proporcionar una pre-separacion de partfculas. Ademas, las partfculas mas grandes caen y son recolectadas en una placa inferior. Tal pre-separacion de partfculas disminuye la carga en el tubo de filtro. El primer filtro de aire tambien tiene la tarea de proporcionar un campo electrostatico por medio de los elementos de cinta cargables electrostaticamente. De ese modo, las fibras en el tubo de filtro circundante en forma radial proporcionan una carga electrostatica tan pronto como el aire fluye a traves del primer filtro de aire. Las fibras del tubo de filtro estan de ese modo adaptadas para separar partfculas finas del are que fluye a traves del tubo filtrante por medio de accion electrostatica. Un ventilador para forzar el aire a traves de los dos filtros de aire esta ubicado aqrn corriente arriba de los filtros de aire. El ventilador ha logrado aqrn esta posicion ya que es dificil disponerlo corriente abajo de los dos filtros de aire porque el aire se distribuye radialmente hacia afuera cuando pasa por el tubo de filtro. Puesto que el ventilador tiene esta posicion, este sera atravesado por el aire sin filtrar. Las partes sensibles del ventilador asf corren el riesgo de ser obstruidas por partfculas en el aire. El ventilador aqrn alcanza una vida util muy reducida.
Por lo general, se utilizan filtros de barrera de diferentes tipos para filtrar el aire de las partfculas. Generalmente, un filtro de barrera comprende pano de filtro provisto de pasajes finos que estan destinados a permitir el paso del aire mientras que las partfculas en el aire estan destinadas a quedar atrapadas en el pano de filtro. El pano de filtro puede estar formado por un material textil pero tambien pueden utilizarse otros tipos de material. Sin embargo, los pasajes son obstruidos sucesivamente por partfculas que quedan atrapadas en el pano de filtro. El grado de separacion del filtro de barrera aumenta simultaneamente con la obstruccion de los pasajes. Simultaneamente, la cafda de presion en el filtro de barrera tambien aumenta, lo que da como resultado que se reduzca el flujo de aire a traves del filtro. Sin embargo, el efecto del flujo de aire reducido a traves del filtro de barrera es mas pronunciado que la capacidad de separacion incrementada del filtro. De ese modo, la cantidad de aire limpio proporcionada por el filtro de barrera disminuye con el tiempo. Cuando el filtro de barrera ha alcanzado cierto grado de obstruccion, se cambia por uno nuevo.
El documento WO 2006/015808, con el que se delimitan las reivindicaciones independientes, muestra un filtro con fibras cargables electrostaticamente que esta montado entre un elemento de pre-filtracion y un elemento de post-filtracion. El elemento de pre-filtracion y el elemento de post-filtracion tienen dimensiones para retener partfculas de gran tamano mientras que la filtracion de partfculas con un tamano muy pequeno sera realizada por el filtro con fibras cargables electrostaticamente.
El documento US 5.681.374 D3 muestra un dispositivo para la separacion de partfculas microscopicas del aire. El dispositivo comprende una unidad principal de separacion de partfculas con fibras cargables electrostaticamente. El primer filtro fijo esta dispuesto corriente arriba de la unidad de separacion y un segundo filtro fijo esta dispuesto
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Compendio de la invencion
El objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de filtro de aire que tenga una larga vida util al mismo tiempo que pueda proporcionar una cantidad sustancialmente constante de aire limpio durante sustancialmente toda la vida util del dispositivo de filtro.
Este objeto se logra mediante el dispositivo de filtro de aire de acuerdo a la reivindicacion 1. Un pano de filtro es muchas veces relativamente delgado en relacion con su extension, pero tambien puede tener obviamente un espesor considerable. Durante un penodo inicial cuando el aire fluye a traves de un dispositivo de filtro de acuerdo a la invencion, todo el filtrado de partfculas del aire se lleva a cabo sustancialmente en el primer filtro de aire. El aire que llega al segundo filtro de aire esta sustancialmente libre de partfculas. Despues de un penodo de uso del dispositivo de filtro de aire, se recoge una cantidad cada vez mayor de partfculas sobre las superficies de fibras cargadas electrostaticamente del primer filtro de aire. De ese modo, la capacidad de las fibras para separar futuras partfculas del aire disminuye. El aire que llega al segundo filtro de aire dispuesto corriente abajo contiene una cantidad cada vez mayor de partfculas. Estas partfculas son filtradas del aire en el cuerpo de filtro del segundo filtro de aire. Los pasajes del pano de filtro del segundo filtro de aire de ese modo seran mas estrechos. De ese modo, el grado de separacion para el segundo filtro de aire aumenta con el tiempo al mismo tiempo que el grado de separacion para el primer filtro de aire disminuye con el tiempo. Por consiguiente, una combinacion de dichos filtros de aire proporciona un grado de separacion alto sustancialmente constante de las partfculas del aire durante una gran parte de su vida util.
La cafda de presion total en la combinacion de filtros consiste en la suma de la cafda de presion en el primer filtro de aire y la cafda de presion en el segundo filtro de aire. En consecuencia, el primer filtro de aire es de un tipo, que sustancialmente no es obstruido durante el funcionamiento. Por lo tanto, la cafda de presion en el primer filtro de aire es sustancialmente constante. Por otro lado, el segundo filtro de aire se obstruye sucesivamente. De ese modo, la cafda de presion en el segundo filtro aumenta con el grado de obstruccion del filtro. Dado que el segundo filtro de aire solo se obstruye al final de la vida util del dispositivo de filtro, la cafda de presion en el segundo filtro de aire estara en un nivel substancialmente constante durante gran parte de la vida util del dispositivo de filtro de aire. De ese modo, la presion total cae en el primer filtro de aire y el segundo filtro de aire tambien estara en un nivel sustancialmente constante. La corriente de aire a traves de la combinacion de filtros, que esta relacionada con la cafda de presion, tambien se mantiene de ese modo en un nivel sustancialmente constante. En consecuencia, el dispositivo de filtro de aire puede proporcionar una cantidad sustancialmente constante de aire limpio durante una gran parte de su vida util. Dado que se utilizan dos filtros de aire para limpiar el aire de las partfculas, las partfculas atrapadas se dispersaran en los respectivos filtros de aire. Un dispositivo de filtro de aire con varios filtros de aire de ese modo proporciona una vida util mayor que un dispositivo de filtro de aire con un filtro de aire solamente. En consecuencia, los filtros de aire en el dispositivo de filtro de aire no necesitan ser cambiados tan a menudo como en el caso en que solamente se utiliza un solo filtro de aire.
De acuerdo a una realizacion del presente, el dispositivo de filtro comprende un ventilador adaptado para lograr dicho flujo de aire a traves del canal de aire cuyo ventilador esta dispuesto en el canal de aire en una posicion corriente abajo del segundo filtro de aire. De ese modo, el ventilador es atravesado por el aire que se ha filtrado de partfculas. El ventilador de ese modo entra en contacto con considerablemente menos partfculas que si esta colocado corriente arriba del filtro de aire. Un ventilador, que esta sometido a grandes cantidades de partfculas, alcanza usualmente una vida considerablemente reducida. Ventajosamente, al menos la porcion del canal de aire, que comprende el primer filtro de aire y el segundo filtro de aire, tiene una extension recta. De ese modo, se evitan curvas en el canal de aire y las perdidas de flujo en el canal de aire pueden mantenerse en un nivel despreciable. La distancia entre el primer filtro de aire y el segundo filtro de aire debe ser relativamente pequena. Por lo tanto, el dispositivo de filtro de aire puede hacerse bastante compacto. El dispositivo de filtro puede comprender elementos de pared que definen el canal de aire y dichos elementos de pared comprenden una primera abertura para el montaje del primer filtro de aire en el canal de aire y una segunda abertura para el montaje del segundo filtro de aire en el canal de aire Una cubierta o similar puede sellar las aberturas cuando los filtros de aire han sido montados en el canal de aire.
De acuerdo a una realizacion de la presente invencion, el primer filtro de aire es montable como una unidad integrada separada en el canal de aire. De ese modo, se proporciona un montaje y desmontaje simple y rapido del primer filtro de aire en el canal de aire. El primer filtro de aire y el segundo filtro de aire pueden ser montables como una unidad integrada en el canal de aire. En este caso, solamente se requiere una abertura en los elementos de pared que definen el canal de aire para montar y desmontar los filtros de aire. El primer filtro de aire y el segundo filtro de aire pueden estar conectados entre sf por medio de una carcasa circundante. En consecuencia, los dos filtros de aire se mantienen juntos en una forma simple pero funcional.
De acuerdo a una realizacion adicional de la presente invencion, el segundo filtro comprende un filtro de bolsa. Un filtro de bolsa comprende un pano de filtro que esta provisto de varias porciones con forma de bolsa. De ese modo,
el pano de filtro proporciona una gran superficie que puede utilizarse para filtrar partfculas del aire que fluye a traves del filtro de bolsa. De ese modo, un filtro de bolsa se puede utilizar un tiempo relativamente largo antes de que se detenga y necesite ser cambiado. Alternativamente, el segundo filtro puede consistir en un filtro plegado o un filtro plano.
5 El objeto mencionado inicialmente se logra tambien con el procedimiento mencionado en la reivindicacion 11.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion, se describen realizaciones preferidas de la invencion como un ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 muestra un dispositivo de filtro de acuerdo a una primera realizacion de la invencion,
10 La Fig. 2 muestra una vista en seccion transversal de un dispositivo de filtro de acuerdo a una segunda realizacion de la invencion,
La Fig. 3 muestra una vista en seccion transversal de un dispositivo de filtro de acuerdo a una tercera realizacion de la invencion,
La Fig. 4 muestra una vista en seccion transversal de un dispositivo de filtro de acuerdo a una cuarta realizacion de 15 la invencion,
La Fig. 5 muestra graficos esquematicos de como vana la cafda de presion en los filtros de aire con el tiempo y La Fig. 6 muestra graficos esquematicos de como vana el grado de separacion de los filtros de aire con el tiempo. Descripcion detallada de las realizaciones preferidas de la invencion
La Fig. 1 muestra un dispositivo de filtro realizado con elementos de pared 1 que definen un canal de aire interno 2. 20 En este caso, el dispositivo de filtro esta provisto de patas 3 de manera tal que pueda colocarse en una superficie del piso. Alternativamente, podna disponerse en una posicion elevada y fijarse contra una superficie de pared, superficie de techo o similar. El canal de aire 2 tiene una abertura de entrada axial 2a para aire que esta situada en un extremo superior del dispositivo de filtro y aberturas de salida radiales 2b que estan situadas en un extremo inferior del dispositivo de filtro. El dispositivo de filtro comprende una placa inferior homogenea 1a que hace que el aire solo 25 pueda salir del dispositivo de filtro a traves de las aberturas radiales de salida 2b. Un ventilador 4 mostrado esquematicamente esta adaptado para lograr un flujo de aire forzado a traves del canal de aire 2. El dispositivo de filtro comprende una cubierta que se puede abrir 5, que en posicion cerrada, sella una primera abertura 6 y una segunda abertura 7 al canal de aire 2. Cuando la cubierta 5 esta en posicion abierta, es posible montar y desmontar un primer filtro de aire 8 en el canal de aire 2 a traves de la abertura 6 y un segundo filtro de aire 9 en el canal de 30 aire 2 a traves de la abertura 7.
El primer filtro de aire 8 comprende al menos un marco 10 que esta provisto de un cuerpo de filtro 11 unido de fibras cargables electrostaticamente. Sin embargo, cualquiera de los cuerpos de filtro 11 no son visibles en la Fig. 1. El marco de filtro 10 esta formado por elementos de separacion longitudinal y transversal que definen pasajes intermedios 10a para el aire. Cuando el aire fluye a traves de dicho filtro de aire 8, el aire fluye inicialmente a traves 35 de dichos conductos de aire 10a. A continuacion, el aire fluye a traves del cuerpo de filtro 11 en una direccion sustancialmente longitudinal a las fibras cargables electrostaticamente. De ese modo, se presentan movimientos relativos entre fibras adyacentes en el cuerpo de filtro 11, lo que da como resultado que las fibras se carguen electrostaticamente. En consecuencia, se produce una atraccion electrostatica entre las partfculas en el aire y las fibras cargadas, lo que hace que las partfculas queden atrapadas sobre las superficies de las fibras. Ademas, se 40 consigue una separacion mecanica de partfculas cuando el aire fluye a traves del cuerpo de filtro 11. El primer filtro de aire 8, que se muestra en la Fig. 1, comprende una carcasa 12 que rodea y mantiene juntos tres marco de filtros 10 con los cuerpos de filtro conectados 11. Por lo tanto, el primer filtro de aire 8 puede montarse como una unidad integrada en el canal de aire 2.
El segundo filtro de aire 9 comprende un pano de filtro 9a, que en un estado montado, se adapta para extenderse a 45 traves del canal de aire 2. De ese modo, el pano de filtro 9a sera atravesado por el aire que fluye en una direccion longitudinal del canal de aire 2. El pano de filtro 9a puede ser construido por fibras con paso transversal de aire. El pano de filtro 9a puede realizarse mediante un material textil. El segundo filtro de aire 9, de acuerdo a la presente invencion, se monta corriente abajo del primer filtro de aire 8 con respecto a la direccion de flujo prevista del aire a traves del dispositivo de filtro. El segundo filtro de aire 9 es, en la Fig. 1, ejemplificado como filtro de bolsa 13a. Un 50 filtro de bolsa 13a tiene un pano de filtro 9a que comprende una pluralidad de porciones en forma de bolsa. De ese modo, se logra una superficie de filtro grande para capturar partfculas y un gran numero de pasajes por los que el aire puede fluir. Un filtro de bolsa 13a de ese modo tiene una vida util relativamente larga. El filtro de bolsa 13a esta unido en un marco circundante 14a de manera tal que puede montarse como una unidad integrada en el canal de aire 2.
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La Fig. 2 muestra una vista en seccion transversal de otro dispositivo de filtro de acuerdo a la invencion. Este dispositivo de filtro puede montarse en un canal de aire existente, canal de ventilacion, agregado de limpieza o similar. El dispositivo de filtro comprende aqm tambien elementos de pared 1 que definen un canal de aire interno 2. El canal de aire interno 2, en el que los filtros de aires 8, 9 se montan, esta provisto de una abertura de entrada 2a y abertura de salida 2b. Un ventilador 4 esta montado en el canal de aire 2 en una posicion apropiada corriente abajo de los filtros de aire 8, 9. El ventilador 4 esta adaptado para lograr un flujo de aire forzado a traves del canal de aire 2. El primer filtro de aire 8 consiste en un marco l0 con elementos de separacion que estan dispuestos de manera tal que se forman dichos pasajes de aire 10a. Los elementos de separacion 10 son relativamente delgados de manera tal que el aire solo proporciona perdidas de flujo pequenas cuando fluye a traves de los pasajes de aire 10a. Un gran numero de fibras cargables electrostaticamente estan unidas al marco de filtro 10 en un extremo superior. Las fibras cuelgan holgadamente hacia abajo desde el bastidor 10 hasta un extremo inferior. De ese modo, las fibras logran una extension desde el marco de filtro 10 hasta una posicion ubicada a una distancia desde y corriente abajo del marco de filtro 10 con respecto a la direccion de flujo prevista del aire a traves del canal de aire 2. Las fibras pueden tener una longitud opcional. Ventajosamente, el cuerpo de filtro 11 contiene un gran numero de fibras sinteticas que pueden ser fibras polimericas. Sin embargo, el cuerpo de fibra 11 puede contener fibras de otro material sintetico o material natural o mezclas de estos. Sin embargo, las fibras deben tener la propiedad de que se puedan cargar electricamente de forma tal que puedan atraer y unir partmulas que se transportan con el aire a traves del cuerpo de filtro.
El segundo filtro de aire 9 tambien esta ejemplificado, en la Fig. 2, como un filtro de bolsa 13a que tiene un pano de filtro que se extiende a traves del canal de aire 2 en un estado montado. El filtro de bolsa 13a esta unido en un marco circundante 14a. El marco circundante 14a con el filtro de bolsa 13a aqm esta unido dentro de una carcasa 12a que tambien circunda el primer filtro de aire 8. De ese modo, en este caso, el primer filtro de aire 8 y el segundo filtro de aire 9 pueden montarse como una unidad integrada en el canal de aire 2.
La Fig. 3 muestra una vista en seccion transversal de un dispositivo de filtro de acuerdo a una realizacion adicional. El segundo filtro 9 se ejemplifica aqm como un filtro plegado 13b. El filtro plegado 13b comprende un pano de filtro plegado que se extiende a traves del canal de aire 2. El filtro plegado 13b esta unido en un marco circundante 14b. La Fig. 4 muestra una vista en seccion transversal de un dispositivo de filtro de acuerdo a una realizacion adicional. El segundo filtro 9 se ejemplifica aqm como un filtro plano 13c. El filtro plano 13c comprende un pano de filtro sustancialmente plano que se extiende a traves del canal de aire 2. El filtro plano 13c esta unido en un marco circundante 14c.
La Fig. 5 muestra un grafico de lmea de puntos 8' que muestra esquematicamente como la cafda de presion Ap vana con el tiempo t en un filtro de aire separado del tipo que se utiliza como primer filtro de aire 8 en el dispositivo de filtro. Se supone que el primer filtro de aire 8 tiene la vida util t1 cuando se usa por separado. Dado que el filtrado de las partmulas en dicho filtro de aire se realiza en la direccion longitudinal de las fibras, el primer filtro de aire 8 no es obstruido sustancialmente. De ese modo, la cafda de presion Ap aumenta solo muy ligeramente durante la vida util t1 del filtro. El grafico de lmea discontinua 9' muestra esquematicamente como la cafda de presion Ap vana con el tiempo t en un filtro de aire separado del tipo que se usa como un segundo filtro de aire 9 en el dispositivo de filtro. Se supone que el segundo filtro de aire 9 tiene la vida util t2 en un estado separado. Dado que un filtro de este tipo es obstruido sucesivamente, la cafda de presion Ap en el filtro aumenta con el tiempo t. La cafda de presion Ap puede aumentar sustancialmente linealmente con el tiempo t. Con el tiempo significa aqm el tiempo en el que se utiliza el filtro de aire.
La Fig. 6 muestra un grafico de lmea discontinua 8” que muestra esquematicamente como vana el grado de separacion con el tiempo t de un filtro de aire separado del tipo que se utiliza como primer filtro de aire 8. Durante el funcionamiento, se capturan mas y mas partmulas en el tiempo t sobre las superficies de las fibras que reducen la capacidad de los filtros de aire 8 para separar las partmulas con accion electrostatica. En consecuencia, el grado de separacion s disminuye en el tiempo t en este tipo de filtro de aire. El grafico de lmea discontinua 9" muestra esquematicamente como vana el grado de separacion s en el tiempo t del filtro de aire que consiste en el segundo filtro de aire 9. Dado que tal filtro de aire es obstruido sucesivamente en el tiempo t por partmulas, sera mas y mas difmil que las futuras partmulas pasen a traves del filtro. De ese modo, el grado de separacion s del filtro de barrera aumenta con el tiempo t.
Durante el funcionamiento del dispositivo de filtro, de acuerdo a lo anterior, el ventilador 4 proporciona un flujo de aire a traves de los respectivos canales de aire 2. El ventilador 4 tiene una posicion corriente abajo de los filtros de aire 8, 9. En consecuencia, el aire es succionado a traves del primer filtro de aire 8 y despues a traves del segundo filtro de aire 9. Cuando el primer filtro de aire 8 es nuevo, este proporcionara la separacion principal de partmulas del aire que fluye a traves del canal de aire 2. De ese modo, el aire, que alcanza el segundo filtro de aire situado corriente abajo 9, esta relativamente libre de partmulas. Por lo tanto, el segundo filtro de aire 9 se mantiene durante un penodo inicial en un estado relativamente sin uso. De ese modo, la cafda de presion en el segundo filtro de aire se mantendra en un nivel inicial durante el penodo inicial. Consecuentemente, puesto que la cafda de presion Ap en el primer filtro de aire 8 es sustancialmente constante, toda la cafda de presion Ap de los filtros de aire 8, 9 sera sustancialmente constante durante dicho periodo inicial. Sin embargo, la capacidad de separacion de partmulas de los filtros de aire 8 se reduce gradualmente. De ese modo, el segundo filtro de aire 9 toma cada vez mas el trabajo de separacion de partmulas. De ese modo, la cafda de presion Ap en la combinacion de filtros comenzara
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gradualmente a aumentar. No obstante, el gran aumento de la ca^da de presion Ap en el segundo filtro de aire 9 no se produce hasta el final de la vida util de la combinacion de filtros que puede corresponder a la vida total ti+ t2 de los filtros de aire separados 8, 9. El grafico de lmea continua 15 en la Fig. 5 muestra como puede variar la cafda de presion Ap en la combinacion de filtros con el tiempo t.
A partir de la Fig. 6, esta claro que el primer filtro de aire 8 y el segundo filtro de aire 9 tienen propiedades completamente diferentes con respecto a como vana el grado de separacion s con el tiempo t. Sin embargo, no es una propiedad deseada que el grado de separacion s vane con el tiempo t, sino que se prefiere un grado de separacion s constante. En consecuencia, el grado de separacion s de la combinacion de filtros esta influenciado por los grados de separacion s de los respectivos filtros de aire 8, 9. Dado que el grado de separacion para el primer filtro de aire 8 disminuye con el tiempo t y el grado de separacion s para el segundo filtro de aire aumenta con el tiempo s, la combinacion de filtros puede proporcionar un grado de separacion s sustancialmente constante durante una gran parte de su vida util ti+ t2. El grafico de lmea continua 16 muestra como puede variar el grado de separacion con el tiempo t.
Si el ventilador 4 de un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a lo anterior opera con un efecto constante, este proporciona un flujo de aire a traves de los filtros de aire 8, 9 que se relaciona con la cafda de presion Ap en los filtros de aire 8, 9. CADR (tasa de suministro de aire limpio) es una medida de la capacidad de un dispositivo de filtro de aire y se expresa como la cantidad de aire limpio que se puede suministrar. Esta medida se puede calcular como el producto del flujo de aire a traves de un filtro de aire y el grado de separacion de partmulas del filtro de aire. Un dispositivo de filtro de aire, que contiene solamente el tipo de filtro de aire usado como el primer filtro de aire 8, logra un flujo de aire sustancialmente constante a traves del filtro de aire durante su vida util entera. Por otro lado, el grado de separacion s se reduce con el tiempo t. De ese modo, se reducira con el tiempo la capacidad de tal dispositivo de filtro de aire de suministrar aire limpio. Un dispositivo de filtro de aire que contiene solamente el tipo de filtro de aire usado como el segundo filtro de aire 9, logra un flujo de aire reducido a traves del filtro de aire con el tiempo cuando el filtro es obstruido. El grado de separacion s aumenta aqrn con el tiempo, pero no tanto que este aumento puede compensar el flujo de aire reducido a traves del filtro de aire 9. De ese modo, la capacidad de dicho un dispositivo de filtro de aire para suministrar aire limpio tambien se reducira con el tiempo. El dispositivo de filtro de aire, de acuerdo a la presente invencion, que comprende el primer filtro de aire 8 y segundo filtro de aire 9 mencionados mas arriba en dicho orden proporciona una cafda de presion relativamente constante Ap (vease el grafico 15) y un grado de separacion constante 2 (vease el grafico 16) durante una parte muy grande de su vida util esperada ti+t2. De ese modo, la capacidad del dispositivo de filtro de aire para suministrar aire fresco se mantendra en un alto nivel constante durante gran parte de su vida util.
La invencion no esta de ninguna manera restringida a las realizaciones descritas en los dibujos, pero puede variarse libremente dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (11)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Un dispositivo de filtro de aire que comprende un canal de aire (2), un primer filtro de aire (8) montado en el canal de aire (2), cuyo primer filtro de aire comprende un marco de filtro (10) provisto de al menos un pasaje (10a) para el flujo pasante de aire, y un cuerpo de filtro (11) que comprende fibras cargables electrostaticamente que estan unidas al marco de filtro (10) de manera tal que el cuerpo de filtro (11) logra una extension desde el marco de filtro (10) hasta una posicion ubicada a una distancia desde y corriente abajo del marco de filtro (10) con respecto a la direccion de flujo prevista del aire a traves del canal de aire (2),un segundo filtro de aire (9), que comprende un pano de filtro que, en un estado montado, se adapta para extenderse a traves del canal de aire (2) de manera tal que es atravesado por el aire que fluye en una direccion longitudinal substancial en el canal de aire (2), donde el segundo filtro de aire esta montado en el canal de aire (2) en una posicion ubicada corriente abajo del primer filtro de aire (8) con respecto a la direccion de flujo prevista del aire a traves del canal de aire (2), caracterizado porque el segundo filtro de aire es tal que a medida que la capacidad de separacion de partfculas del primer filtro disminuye gradualmente con el tiempo, el segundo filtro de aire realiza cada vez mas el trabajo de separacion de partfculas.
- 2. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a la reivindicacion 1, caracterizado porque el dispositivo de filtro comprende un ventilador (4) que esta adaptado para lograr dicho flujo de aire a traves del canal de aire (2), cuyo ventilador (4) esta dispuesto en el canal de aire (2) en una posicion corriente abajo del segundo filtro de aire (8).
- 3. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a la reivindicacion 2, caracterizado porque al menos la porcion del canal de aire, que comprende el primer filtro de aire (8) y el segundo filtro de aire (9), tiene una extension recta.
- 4. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a la reivindicacion 3, caracterizado porque el dispositivo de filtro comprende elementos de pared (1) que definen el canal de aire (2) y ese elemento de pared (1) comprende una primera abertura (6) para el montaje del primer filtro de aire (8) en el canal de aire (2) y una segunda abertura (7) para el montaje del segundo filtro de aire (9) en el canal de aire (2).
- 5. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer filtro de aire (8) es montable como unidad integrada en el canal de aire (2).
- 6. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a la reivindicacion 5, caracterizado porque el primer filtro de aire (8) y el segundo filtro de aire (9) son montables como una unidad integrada en el canal de aire (2).
- 7. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a la reivindicacion 6, caracterizado porque el primer filtro de aire (8) y el segundo filtro de aire (9) estan conectados entre sf por medio de una carcasa circundante (12a).
- 8. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segundo filtro es un filtro de bolsa (13a).
- 9. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-7,caracterizado porque el segundo filtro es un filtro plano (13b).
- 10. Un dispositivo de filtro de aire de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-7,caracterizado porque el segundo filtro es un filtro plegado (13c).
- 11. Un procedimiento para fabricar un dispositivo de filtro de aire que comprende un canal de aire (2), en donde elprocedimiento comprende la etapa de montar un primer filtro de aire (8) en el canal de aire (2), cuyo primer filtro deaire comprende un marco de filtro (10) provisto de al menos un pasaje (10a) para le flujo pasante de aire y un cuerpode filtro (11) que comprende fibras cargables electrostaticamente que estan unidas al marco de filtro (10), de manera tal que el cuerpo de filtro (11) logra una extension desde el marco de filtro (10) hasta una posicion ubicada a una distancia desde y corriente abajo del marco de filtro (10) con respecto a la direccion de flujo del aire a traves del canal de aire (2),la etapa de montar un segundo filtro de aire (9) que comprende un pano de filtro en el canal de aire (2), de manera tal que el pano de filtro se extiende a traves del canal de aire (2) de manera tal que es atravesado por el aire que fluye en una direccion longitudinal sustancial en el canal de aire (2) y montar el segundo filtro de aire (9) en el canal de aire (2) en una posicion corriente abajo del primer filtro de aire (8) con respecto a la direccion de flujo del aire a traves del canal de aire (2), caracterizada porque el segundo filtro de aire es tal que a medida que la capacidad de separacion de partfculas del primer filtro disminuye gradualmente con el tiempo, el segundo filtro de aire realiza cada vez mas el trabajo de separacion de partfculas.
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