ES2894938T3 - Sistema de supervisión y de control de la calidad del aire - Google Patents

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Abstract

Sistema de calidad del aire que comprende: un prepurificador (1) de aire que tiene una carcasa (11) de prepurificador y un filtro (7) dispuesto en el interior de la carcasa (11) de prepurificador; un componente (200) de identificación de filtro posicionado en el interior de la carcasa (11) de prepurificador en una primera posición, estando el componente (200) de identificación de filtro montado en el filtro (7); y un módulo (100) de control posicionado en el interior de la carcasa (11) de prepurificador en una segunda posición y estando configurado para: emitir un campo eléctrico; y comunicarse con el componente (200) de identificación de filtro a través del campo eléctrico emitido; en el que el módulo (100) de control tiene una primera antena (118) montada en la carcasa (11) de prepurificador y que tiene forma de herradura; el componente (200) de identificación de filtro tiene una segunda antena (201), y el módulo (100) de control está configurado para: emitir el campo eléctrico a través de la primera antena (118); y comunicarse con el componente (200) de identificación de filtro mediante un intercambio de datos entre las antenas (118, 201) primera y segunda.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de supervisión y de control de la calidad del aire
Antecedentes
La presente divulgación se refiere a un sistema de supervisión y de control de la calidad del aire para supervisar y controlar la calidad del aire en el interior de un recinto, tal como la cabina de un vehículo.
Para mantener la calidad del aire en el interior de un recinto, deben mantenerse ciertas condiciones ambientales. Convencionalmente, esto ha presentado problemas debido a la incapacidad de controlar ciertas variables, tales como las concentraciones de CO2 debidas a la exhalación del operador, por ejemplo, de la cabina de un vehículo (a la que se hace referencia también como "cabina"). La entrada de aire fresco y las fugas de la cabina son variables adicionales que han sido difíciles de medir y de controlar. Para mantener el polvo fuera de la cabina, la cabina debe estar bajo una presurización positiva continua. Esto es difícil de conseguir en un sistema estático debido a las variables cambiantes, tales como la carga de suciedad en un filtro de aire, la interfaz del operador con el motor del ventilador HVAC, las puertas y ventanas abiertas y el polvo introducido a la cabina en la indumentaria del operador.
Los intentos anteriores de abordar estos problemas son anticuados e inadecuados para abordar las condiciones operativas del mundo real de las cabinas ambientales. En la actualidad, se usan sensores de presión, interruptores de presión y sensores de CO2 en las cabinas. En la actualidad, no hay ningún sistema de calidad de aire de cabina global proactivo integrado. Los documentos WO 2016/096786 A, EP2228116 A, WO2014077053 A, WO 00/32298A, WO2016/189421 A y US2017/0129311 A describen ejemplos de la técnica relacionada.
Sumario
Las realizaciones ejemplares de los principios inventivos generales descritos en el presente documento abordan los problemas indicados anteriormente mediante la provisión de un sistema de calidad de aire de cabina integral que supervisa y controla de manera proactiva los dispositivos en el interior y el exterior de la cabina, tal como un prepurificador de aire con el fin de controlar parámetros tales como el flujo de aire, la presión en la cabina, la concentración de gas y las condiciones de alarma.
Debería entenderse que la siguiente divulgación no está limitada a la supervisión y al control de la calidad del aire en el interior de una cabina. Más bien, hay muchos recintos y entornos diferentes a los que puede aplicarse la siguiente divulgación, tales como la entrada de aire a un motor o un recinto ambiental. Como un ejemplo no limitativo, la siguiente divulgación describirá las realizaciones divulgadas aplicadas a una cabina de un vehículo.
Las realizaciones ejemplares divulgadas en el presente documento pueden usarse con el prepurificador de aire y el método asociado con el sistema de calidad de aire de cabina Sy-Klone RESPA® Cab Air Quality System. Además, las características de las realizaciones pueden entenderse con referencia a los prepurificadores de aire y los métodos divulgados en la solicitud de patente US N° 11/877.036 presentada el 23 de Octubre de 2007 (ahora patente US N° 8.007.565 concedida el 30 de Agosto de 2011) y la solicitud de patente US N° 14/536.849 presentada el 10 de Noviembre de 2014 de propiedad común.
Una solución a los problemas descritos anteriormente consiste en la supervisión repetida o continua de los datos ambientales pertinentes, la notificación repetida o continua de los datos y la capacidad del sistema y sus sensores para modificar el entorno de la cabina mientras se acciona la actividad de la cabina controlada por el sistema.
La supervisión puede producir datos y puede enviar los datos al propietario o al gerente de un programa de salud y seguridad de manera que puedan tomarse acciones correctivas para proteger al operador de la cabina contra una exposición. Esencialmente, el operador o el propietario de la cabina instruye al sistema divulgado acerca de cómo debe funcionar la cabina, y el sistema usa sus sensores para recopilar los datos, analizar los datos y conseguir el resultado deseado, lo que en las realizaciones puede hacerse de manera continua e instantánea.
Según la presente invención, se proporciona un sistema y un método tal como se definen en las reivindicaciones adjuntas. Otras características de la invención serán evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes, y de la descripción siguiente.
Se proporciona un sistema de calidad de aire según la reivindicación 1 y que comprende un prepurificador de aire que tiene una carcasa de prepurificador y un filtro dispuesto en el interior de la carcasa de prepurificador. Se proporciona un componente de identificación de filtro posicionado en el interior de la carcasa de prepurificador en una primera posición, estando el componente de identificación de filtro montado en el filtro. Se proporciona también un módulo de control posicionado en el interior de la carcasa de prepurificador en una segunda posición y que está configurado para: emitir un campo eléctrico; y para comunicarse con el componente de identificación de filtro a través del campo eléctrico emitido.
El módulo de control tiene una primera antena. El componente de identificación de filtro tiene una segunda antena. El módulo de control emite el campo eléctrico a través de la primera antena. El módulo de control se comunica con el componente de identificación de filtro intercambiando datos entre las antenas primera y segunda.
La primera antena puede estar dispuesta en una tercera posición diferente de la segunda posición.
La segunda antena puede sintonizarse a la frecuencia de la primera antena.
El sistema de calidad de aire puede comprender además múltiples sensores, en el que el módulo de control recibe y analiza datos desde los múltiples sensores.
El módulo de control puede comprender: una carcasa de módulo; múltiples sensores, estando los múltiples sensores alojados en el interior de la carcasa de módulo, estando los múltiples sensores configurados para medir al menos una de entre la presión, la temperatura y la humedad de al menos uno de entre el aire ambiente en el exterior de la carcasa de prepurificador, el aire de entrada en el interior de la carcasa de prepurificador aguas arriba del filtro y el aire de salida en una salida de la carcasa de prepurificador aguas abajo del filtro; y una primera antena, estando la primera antena dispuesta en el exterior de la carcasa de módulo.
La carcasa de módulo puede incluir múltiples compartimientos, alojando cada uno de los compartimientos un sensor respectivo de entre los múltiples sensores.
El primer sensor de los múltiples sensores puede estar dispuesto en un primer compartimiento de los múltiples compartimientos. La carcasa de módulo puede tener un primer orificio que se comunica con el primer compartimiento. Puede disponerse un primer tubo en el interior del primer orificio para comunicarse entre el primer sensor y uno de entre el aire ambiente y el aire de salida.
El componente de identificación de filtro puede incluir una segunda antena, un microchip y uno o más condensadores. El módulo de control puede emitir el campo eléctrico a través de la primera antena; y puede comunicarse con el componente de identificación de filtro intercambiando datos entre las antenas primera y segunda.
Los datos pueden transmitirse desde el módulo de control al componente de identificación de filtro y pueden registrarse en el componente de identificación de filtro.
Los datos pueden incluir datos de filtro que indican el uso del filtro y la identificación del filtro, y los datos del filtro pueden registrarse en el componente de identificación de filtro.
Los datos pueden transmitirse desde el componente de identificación de filtro al módulo de control. El módulo de control puede emitir los datos a uno o más dispositivos externos.
El campo eléctrico emitido por la primera antena puede proporcionar energía eléctrica al componente de identificación de filtro.
El módulo de control puede leer y escribir datos de manera continua desde y al componente de identificación de filtro a través del campo eléctrico.
El sistema de calidad de aire puede comprender además un módulo asesor dispuesto en el exterior de la carcasa de prepurificador y configurado para comunicarse con el módulo de control para obtener desde el módulo de control tanto los datos del módulo de control como los datos del componente de identificación de filtro.
El módulo asesor puede incluir múltiples sensores configurados para medir al menos una de entre una concentración y una presión de gas.
El sistema de calidad de aire puede comprender, además: una válvula de control de flujo de aire configurada para controlar el flujo de aire que entra al sistema de calidad de aire y/o sale del mismo, en el que el módulo asesor está configurado para controlar la válvula de control de flujo de aire en base a una medición del flujo de aire transmitida al módulo asesor desde el módulo de control.
El sistema de calidad de aire puede comprender, además: un supervisor de polvo dispuesto en una cámara impelente de mezclado del sistema de calidad de aire; en el que el módulo asesor está configurado para comunicarse con el supervisor de polvo para recibir una medición de polvo y para controlar la válvula de control de flujo de aire en base a la medición de polvo.
Puede proporcionarse también un sistema de calidad de aire que comprende: un sensor de presión ambiental configurado para detectar la presión ambiental; una válvula de control de flujo de aire configurada para controlar el flujo de aire hacia el interior y/o hacia el exterior del sistema de calidad de aire; y un módulo asesor configurado para: comunicarse con el sensor de presión ambiental para obtener datos de presión ambiental; y para controlar la válvula de control de flujo de aire en base a los datos de presión ambiental transmitidos al módulo asesor desde el sensor de presión ambiental.
Un método de supervisión del sistema de calidad de aire según la reivindicación 19, que comprende: proporcionar un prepurificador de aire en el exterior de una cabina operada por un operador, teniendo el prepurificador de aire una carcasa de prepurificador y un filtro dispuesto en el interior de la carcasa de prepurificador. El método puede comprender también proporcionar un componente de identificación de filtro posicionado en el interior de la carcasa de prepurificador en una primera posición, estando el componente de identificación de filtro montado en el filtro. El método puede comprender también proporcionar un módulo de control posicionado en el interior de la carcasa de prepurificador en una segunda posición. El método puede comprender también proporcionar, por parte del módulo de control, un campo eléctrico emitido en el interior de la carcasa de prepurificador, comunicándose el módulo de control con el componente de identificación de filtro a través del campo eléctrico emitido. El método puede comprender también obtener tanto los datos del módulo de control como los datos del componente de identificación de filtro desde el módulo de control; y ajustar el sistema de calidad de aire en base a los datos del módulo de control y los datos del componente de identificación de filtro.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un prepurificador de aire ejemplar.
La Figura 2 es una vista esquemática que muestra el flujo de aire a través del prepurificador.
La Figura 3 es una primera vista en perspectiva lateral axial de una parte de la carcasa de prepurificador.
La Figura 4 es una segunda vista en perspectiva lateral axial de la parte de la carcasa de prepurificador.
La Figura 5 es una segunda vista en perspectiva lateral axial de la parte de la carcasa de prepurificador con una salida modificada.
La Figura 6 es un diagrama que muestra varias funciones y conexiones de un módulo de control RESPA.
La Figura 7 es una vista en perspectiva del módulo de control RESPA.
La Figura 8 es una vista lateral del módulo de control RESPA.
La Figura 9 es una vista superior del módulo de control RESPA.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de un interior de una parte superior del módulo.
La Figura 11 es una vista lateral de la parte superior del módulo.
La Figura 12 es una vista superior en perspectiva de la parte superior del módulo.
La Figura 13 es una vista superior en perspectiva de una base de módulo.
La Figura 14 es una vista superior que muestra el interior del módulo de control RESPA con una placa de circuito.
La Figura 15 es una vista en perspectiva inferior del módulo de control RESPA.
La Figura 16 es una vista frontal de la placa de circuito.
La Figura 17 es una vista posterior de la placa de circuito.
La Figura 18 es una vista posterior de una placa de antena RCM.
La Figura 19 es una vista frontal de la placa de antena RCM.
La Figura 20 es una vista en perspectiva de un elevador de antena.
La Figura 21 es una vista en perspectiva de un separador de antena.
La Figura 22 es una primera vista lateral axial que muestra el interior de la parte de la carcasa de prepurificador con el módulo de control RESPA y la placa de antena RCM montados.
La Figura 23 es una segunda vista lateral axial que muestra el interior de la parte de la carcasa de prepurificador con el módulo de control RESPA montado.
La Figura 24 es un diagrama que muestra diversas funciones y conexiones de un anillo ID de filtro.
La Figura 25 es una vista superior que muestra una primera realización del anillo ID de filtro.
La Figura 26 es una vista superior que muestra una realización modificada con el anillo ID de filtro en un cuerpo de anillo moldeado.
La Figura 27 es una vista superior que muestra el cuerpo de anillo moldeado sin el anillo ID de filtro.
La Figura 28 es una vista en perspectiva que muestra un filtro con el cuerpo de anillo moldeado y el anillo ID de filtro montado en el mismo.
La Figura 29 es una vista en perspectiva que muestra otra realización modificada con el anillo ID de filtro en una carcasa de anillo.
La Figura 30 es una vista en perspectiva que muestra el anillo ID de filtro en la carcasa de anillo girado desde la posición mostrada en la Figura 29.
La Figura 31 es un diagrama que muestra diversas funciones y conexiones de un módulo asesor.
La Figura 32 es una vista en perspectiva superior que muestra una carcasa de asesor.
Las Figuras 33A y 33B son vistas adicionales que muestran la carcasa de asesor.
La Figura 34 es una vista en perspectiva inferior que muestra la carcasa de asesor.
La Figura 35 es una vista superior que muestra la carcasa de asesor.
Las Figuras 36A a 36C son vistas que muestran el módulo asesor con la carcasa de asesor montada.
La Figura 37 es una vista de los componentes que forman el módulo asesor que incluye una vista frontal de la placa de circuito impreso del módulo asesor.
La Figura 38 es una vista posterior de la placa de circuito impreso del módulo asesor.
Las Figuras 39A a 39C son vistas que muestran un sensor de presión ambiental (APS).
Las Figuras 40A y 40B son vistas en perspectiva de una carcasa de APS.
Las Figuras 41A a 41C son vistas adicionales de la carcasa de APS.
La Figura 42 es una vista frontal de una placa de circuito impreso usada con el sensor de presión ambiental y otros dispositivos.
La Figura 43 es una vista posterior de la placa de circuito impreso.
La Figura 44 es una vista de los componentes que forman el sensor de presión ambiental.
La Figura 45 es una vista de los componentes que forman el sensor de presión ambiental en un estado montado.
La Figura 46 es una vista de una junta de APS.
La Figura 47 es una vista de un orificio de tubo formado en la parte de la carcasa de prepurificador.
La Figura 48 es una vista de un tubo de ventilación de presión ambiental instalado en el orificio de tubo.
La Figura 49 es una vista de una tapa para lluvia de un tubo de ventilación de presión instalada sobre el tubo de ventilación de presión ambiental.
La Figura 50 es una vista en perspectiva del tubo de ventilación de presión ambiental.
La Figura 51 es una vista en perspectiva de la tapa de lluvia del tubo de ventilación a presión.
La Figura 52 es una vista en perspectiva de una realización de una válvula de control de flujo de aire.
La Figura 53 es una vista en perspectiva de una lámpara de estado operativo.
La Figura 54 es una vista en perspectiva de un supervisor de polvo con la placa de circuito impreso de la Figura 42. La Figura 55 es una vista en perspectiva de una cabina que usa el sistema de calidad de aire de cabina.
La Figura 56 es una vista en perspectiva superior que muestra una realización modificada de la válvula de control de flujo de aire con un disco de válvula en una primera posición.
La Figura 57 es una vista en perspectiva superior que muestra la realización modificada de la válvula de control de flujo de aire con el disco de la válvula en una segunda posición.
La Figura 58 es una vista en perspectiva lateral que muestra la realización modificada de la válvula de control de flujo de aire.
La Figura 59 es una vista en perspectiva lateral que muestra la realización modificada de la válvula de control de flujo de aire girada con relación a la vista de la Figura 58.
La Figura 60 es una vista posterior de otra realización modificada de la válvula de control de flujo de aire.
La Figura 61 es una vista en perspectiva lateral de la otra realización modificada de la válvula de control de flujo de aire.
La Figura 62 es una vista frontal de la otra realización modificada de la válvula de control de flujo de aire.
La Figura 63 es una vista superior de un módulo de control de motor.
Descripción detallada de las realizaciones ejemplares
A continuación, se describen detalladamente las realizaciones ejemplares de un sistema de supervisión y de control de la calidad del aire.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire según una realización incluye un prepurificador 1 de aire, un módulo 100 de control RESPA, un anillo 200 de identificación de filtro (en adelante, "anillo ID de filtro"), un módulo 300 asesor, múltiples sensores y otros dispositivos asociados que se describirán a continuación. El módulo 100 de control RESPA, el anillo 200 ID de filtro, el módulo 300 asesor y los sensores se comunican unos con otros para conseguir la supervisión repetida de todos los datos ambientales pertinentes, la notificación de los datos y la modificación del entorno de la cabina cuando sea necesario. La supervisión y la notificación repetidas pueden ser continuas o intermitentes.
Debería entenderse que el prepurificador 1 de aire es un dispositivo que tiene capacidades de prelimpieza, filtrado y presurización, tal como se describe a continuación. En otras palabras, el término "prepurificador" no se refiere a un dispositivo que simplemente realiza una prelimpieza. El prepurificador 1 está configurado para realizar una prelimpieza, un filtrado y una presurización de la manera que se describe a continuación. El prepurificador 1 de aire es un sistema de entrada inteligente, controlado electrónicamente, diseñado para supervisar y/o controlar uno o más de entre el flujo de aire, la calidad del aire, la temperatura del aire, la caída de presión en un filtro 7 de aire, la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior del prepurificador 1 de aire, la vida útil del filtro y otros parámetros.
El medio de filtración (medio de filtrado de aire) puede seleccionarse en base al entorno en el que se usa. Por ejemplo, la filtración usada en el prepurificador 1 de aire puede ser una superposición nanotecnológica de fibra sintética autolimpiante, que consigue una filtración de 0,3 micrómetros.
El filtro 7 de aire puede ser un filtro inteligente que contiene un microchip 204 alimentado por el módulo 100 de control RESPA y que contiene datos relacionados con el filtro 7 y el historial de uso del filtro.
(1) Descripción del prepurificador de aire
El prepurificador 1 de aire de una realización es similar en algunos aspectos al prepurificador de aire de la solicitud de patente US N° 14/536.849, pero con importantes diferencias estructurales, algunas de las cuales se describen a continuación. Tal como se ha indicado anteriormente, el prepurificador 1 de aire es un dispositivo que tiene capacidades de prelimpieza, filtrado y presurización. Las Figuras 1 a 5 muestran realizaciones ejemplares del prepurificador 1 de aire.
Tal como se muestra en las Figuras 1 y 2, el prepurificador 1 de aire de las realizaciones divulgadas comprende una trayectoria de flujo (mostrada mediante flechas en la Figura 2) que se extiende a través del sistema desde una entrada 2 a una salida 3 de una carcasa 11 de prepurificador que tiene un eje A-A longitudinal. Un ventilador 4 accionado por motor está situado a lo largo de la trayectoria de flujo para introducir aire cargado de desechos en forma de partículas a la entrada 2 y hacerlo girar alrededor del eje A-A longitudinal del sistema para formar un flujo giratorio que estratifica el aire cargado de desechos con las partículas más pesadas en las órbitas más exteriores del flujo giratorio.
Hay provistos uno o más puertos 5 de expulsión en una sección 32 de extremo de la cámara separadora de la carcasa 11 de prepurificador para expulsar el aire cargado de desechos en forma de partículas desde las órbitas más exteriores del flujo giratorio estratificado en la cámara 31 separadora del prepurificador 1 de aire. El volumen del aire cargado de desechos puede ser comprimido por una estructura (12, 13, 29) de gestión de flujo de aire en el interior del prepurificador 1 de aire a medida que se mueve a través de unos álabes 13 estacionarios para aumentar la velocidad del aire y es girado por la estructura de gestión de flujo de aire.
Los desechos suspendidos en el aire permanecen en las órbitas más exteriores del aire rotatorio en el interior de la cámara 31 separadora del prepurificador 1 de aire hasta que alcanzan el o los puertos 5 de expulsión en el extremo inferior de la cámara 31 separadora donde son expulsados de nuevo al medio ambiente. El flujo de aire que ha sido despojado de la mayoría de los desechos, en las órbitas más interiores del flujo giratorio estratificado en el interior de la cámara 31 separadora, pasa a través del filtro 7 por la diferencia de presión entre la carcasa 11 de prepurificador y la salida 3 (B’’) y fluye hacia fuera a través del filtro 7 y al interior de un conducto 8 interno del filtro de aire. A continuación, el aire filtrado fluye a la salida 3 de aire limpio del prepurificador 1 de aire y a un dispositivo aguas abajo, tal como un motor de combustión interna o un sistema de ventilación de la cabina, conectado a la salida 3.
El aire cargado de desechos es expulsado de manera fiable debido a que se mantiene una presión positiva en el interior de la cámara 31 separadora durante el funcionamiento. Esto es debido al hecho de que la cantidad de aire arrastrada por el ventilador 4 hacia el prepurificador 1 de aire a través de la entrada 2 es mayor que la cantidad de aire expulsada a través de los puertos 5 de expulsión o la salida 3 de aire limpio. La diferencia de presión resulta en el mantenimiento de una presión positiva constante en el interior de la cámara 31 separadora. Como resultado, la materia particulada pesada separada en la cámara 31 separadora puede ser expulsada a través del puerto o los puertos 5 de expulsión en lugar de ser recogida en el filtro 7 de aire.
En el interior de la carcasa 11 de prepurificador, el ventilador 4 accionado por motor tiene una pala 9 de ventilador montada en un motor 28 de ventilador. El motor 28 de ventilador puede ser un motor con escobillas o un motor sin escobillas. Las ventajas de usar un motor sin escobillas incluyen una mayor eficiencia, menor susceptibilidad al desgaste mecánico, mayor par y menor ruido. Para los propósitos de la siguiente descripción, el motor 28 de ventilador es un motor sin escobillas.
Las palas del ventilador 9 pueden estar situadas debajo de la rejilla 6 de entrada de aire y a lo largo de la trayectoria de flujo aguas arriba de la estructura de gestión de flujo de aire para arrastrar aire cargado de partículas al interior de la entrada 2 y para hacer fluir el aire cargado de desechos a lo largo de la trayectoria de flujo. La estructura de gestión de flujo de aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador puede incluir un colector 12 (mostrado en las Figuras 4 y 5), los álabes 13 estacionarios y una cubierta 29 (mostrada en la Figura 22) que están ambos situados en el interior de la cámara 31 separadora. Específicamente, el colector 12 y la cubierta 29 están dispuestos en extremos axiales opuestos de la cámara 31 separadora. La cubierta 12 está configurada para mantener un flujo centrífugo del aire en el interior de la cámara 31 separadora hacia las paredes de la cámara 31 separadora que forman la carcasa 11 de prepurificador. El colector 12 puede ahusarse hacia el exterior aguas abajo de la pala 9 de ventilador, dejando un conducto anular exterior con álabes 13 estacionarios en ángulo, separados circunferencialmente, de la estructura de gestión de flujo de aire que conecta el colector 12 a la carcasa 11 de prepurificador.
Los álabes 13 estacionarios pueden adoptar diferentes formas. En una realización, los álabes 13 estacionarios están formados de manera integral con la carcasa 11 de prepurificador y el colector 12. En este caso, los álabes 13 pueden estar formados en un material similar o igual al material que forma la carcasa 11 de prepurificador y el colector 12.
Tal como se observa en las Figuras 3 a 5, la carcasa 11 de prepurificador puede estar configurada para acomodar la instalación del módulo 100 de control RESPA y una placa 118 de antena RCM (descrita detalladamente a continuación). En particular, pueden proporcionarse orificios en la carcasa 11 para acomodar un cable 14 de alimentación y una tapa 15 para lluvia del tubo de ventilación de presión (descrita detalladamente a continuación). El cable 14 de alimentación proporciona alimentación al módulo 100 de control RESPA. Pueden proporcionarse muescas (no mostradas) en la cubierta 29 donde el cable 14 de alimentación pasa debajo de la cubierta 29 y se conecta a la placa 118 de antena RCM, y donde los cables 116 de alimentación y los cables 117 de antena pasan debajo de la cubierta 29 y se conectan al módulo 100 de control RESPA. La Figura 4 es una vista de una realización de la carcasa 11 que tiene una salida 3 con un diámetro de 7,62 cm (tres pulgadas). La Figura 5 es una vista de otra realización de la carcasa 11 que tiene una salida 3 con un diámetro de 10,16 cm (cuatro pulgadas). Por supuesto, debería entenderse que el diámetro de la salida 3 puede variar según sea necesario.
(2) Descripción del módulo de control RESPA
El módulo 100 de control RESPA (denominado también "RESPA® Control Module" o "RCM") puede montarse de manera permanente en el interior del prepurificador 1 de aire. El RCM 100 recibe datos desde todos los sensores montados en y alrededor de la carcasa 11 de prepurificador, analiza los datos y cambia de manera proactiva el funcionamiento del sistema de entrada RESPA. La Figura 6 muestra diversas funciones y conexiones del módulo 100 de control RESPA. Por supuesto, se entenderá que las funciones y las conexiones del módulo 100 de control RESPA no están limitadas a las mostradas en la Figura 6. El módulo 100 de control RESPA puede conectarse al módulo 300 asesor mediante una radio (u otro medio de comunicación adecuado) que está incorporada en el módulo 100 de control RESPA. El módulo 100 de control RESPA puede ser alimentado por la máquina en la que está montado el prepurificador 1 de aire, o puede recibir la alimentación desde cualquier otra fuente de energía adecuada.
El módulo 100 de control RESPA incluye una carcasa 101 de módulo formada por una parte 102 superior del módulo y una base 103 del módulo. La carcasa 101 de módulo puede formarse, por ejemplo, mediante moldeo por inyección de polipropileno. Las Figuras 7 a 9 y 15 muestran la parte 102 superior del módulo montada a la base 103 del módulo. Las Figuras 10 a 12 muestran la parte 102 superior del módulo separada de la base 103 del módulo, y la Figura 13 muestra la base 103 del módulo separada de la parte 102 superior del módulo. Tal como se muestra en las Figuras 7 a 13, la parte 102 superior del módulo está dimensionada para encajar en el interior de la base 103 del módulo. La parte 102 superior del módulo puede estar provista de uno o más postes 1021 macho que encajan con uno o más postes 1031 hembra formados en la base 103 del módulo, montando de esta manera la parte 102 superior del módulo a la base 103 del módulo.
Tal como se observa en la Figura 10, un área interior de la parte 102 superior del módulo está dividida en tres compartimientos separados: un primer compartimiento 109, un segundo compartimiento 110 y un tercer compartimiento 111. Cada compartimiento está sellado de manera estanca al aire de manera que esté separado de manera fluida de los otros compartimientos. Tal como se describirá más detalladamente más adelante, cada compartimiento aloja un sensor correspondiente.
Tal como se observa en las Figuras 10 y 12, la parte 102 superior del módulo tiene un primer orificio 104 formado desplazado con relación al centro sobre una superficie superior de la parte 102 superior del módulo, y un segundo orificio 105 formado en el centro de una superficie lateral de la parte 102 superior del módulo. El primer orificio 104 se comunica con el primer compartimiento 109, y el segundo orificio 105 se comunica con el segundo compartimiento 110. Un tubo 17 de ventilación de presión ambiental (descrito detalladamente a continuación) puede insertarse en el primer orificio 104. Un tubo de presión de salida (no mostrado) puede insertarse en el segundo orificio 105. Específicamente, el tubo de presión de salida tiene un primer extremo insertado en el segundo orificio 105 y un segundo extremo opuesto insertado en un orificio formado en la salida 3. De manera alternativa, puede insertarse un elemento 1051 de sujeción (tal como un tornillo de latón) en el segundo orificio 105, tal como se observa en la Figura 15 cuando no se usa el tubo de presión de salida.
Tal como se muestra en la Figura 13, la base 103 del módulo tiene un tercer orificio 106, un cuarto orificio 107 y un quinto orificio 108, todos los cuales están formados en una superficie lateral de la base 103 del módulo. El cuarto orificio 107 se comunica con el primer compartimiento 109, el tercer orificio 106 se comunica tanto con el segundo orificio 105 como con el segundo compartimiento 110, y el quinto orificio 108 se comunica con el tercer compartimiento 111. El primer extremo del tubo de presión de salida (no mostrado) se inserta tanto en el tercer orificio 106 como en el segundo retén 105.
En el interior de la carcasa 101 de módulo, hay dispuesta una placa 112 de circuito, tal como se muestra en la Figura 14. La Figura 16 es una vista que muestra una superficie frontal de la placa 112 de circuito, mientras que la Figura 17 muestra una superficie posterior de la placa 112 de circuito. La placa 112 de circuito incluye un microchip con una unidad central de procesamiento (CPU) y una memoria (por ejemplo, RAM). La placa 112 de circuito está provista además de múltiples sensores. Según esta realización, hay tres sensores 113, 114 y 115 incluidos en la carcasa del módulo. Por supuesto, el número de sensores no está limitado a tres. El módulo 100 de control RESPA puede supervisar una o más de entre la presión, la temperatura y la humedad del aire ambiente usando un primer sensor 113 de presión dispuesto en el primer compartimiento 109. Específicamente, el primer sensor 113 de presión se comunica con el aire ambiente a través del primer orificio 104 y el tubo 17 de ventilación de presión ambiental que se describen detalladamente más adelante. El módulo 100 de control RESPA puede supervisar además una o más de entre la presión, la temperatura y la humedad del aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador usando un segundo sensor 115 de presión dispuesto en el tercer compartimiento 111. Específicamente, el segundo sensor 115 de presión se comunica con el aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador debido a la fuga del aire a través de las superficies complementarias de la parte 102 superior del módulo y de la base 103 del módulo. En otras palabras, debido a que la parte 102 superior del módulo y la base 103 del módulo están encajadas entre sí sin ningún sellador en las superficies complementarias, el aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador se filtra al interior del tercer compartimiento 111, alcanzando de esta manera el segundo sensor 115 de presión. El módulo 100 de control RESPA puede supervisar además una o más de entre la presión, la temperatura y la humedad del aire que fluye a través de la salida 3 del prepurificador 1 de aire usando un tercer sensor 114 de presión dispuesto en el segundo compartimiento 110. Específicamente, el tercer sensor 114 de presión se comunica con el aire limpio (filtrado) que fluye a través de la salida 3 a través del segundo orificio 105, el tercer orificio 106, el tubo de presión de salida y el orificio formado en la salida 3. Por consiguiente, el módulo 100 de control RESPA puede supervisar, por ejemplo, una o más de entre la presión, la temperatura y la humedad del aire ambiente, del aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador y del aire en la salida 3. Debería entenderse que, aunque en la presente divulgación ciertos sensores se denominan "sensores de presión", pueden estar configurados para detectar y medir una o más de entre una presión, una temperatura y una humedad, tal como se ha descrito anteriormente.
La placa 112 de circuito del módulo 100 de control RESPA está provista de los cables 116 de alimentación conectados a la misma para proporcionar energía al módulo 100 de control RESPA a través de la placa 118 de antena RCM (descrita detalladamente a continuación). En particular, los cables de alimentación salen a través del quinto orificio 108 de la carcasa 101 de módulo para su conexión con la placa 118 de antena RCM. La placa 112 de circuito está provista también de los cables 117 de antena que salen a través de los orificios 107 y 108 cuarto y quinto de la carcasa 101 de módulo para su conexión con la placa 118 de antena RCM. Los cables 116 de alimentación y los cables 117 de antena pueden salir de la carcasa 101 de módulo como cables separados, tal como se observa en las Figuras 7 a 9 y 14, o pueden estar cubiertos por un vaina 121, tal como se muestra en la Figura 15. Tal como se describirá más adelante, la placa 118 de antena RCM puede usarse para proporcionar energía al módulo 100 de control RESPA. Además, la placa 112 de circuito puede tener capacidades Bluetooth®, capacidades WiFi (por ejemplo, 802.11 WiFi) y capacidades de radio para la transmisión por radio. La placa 112 de circuito puede tener además un circuito de protección contra altas tensiones, circuitería contra interferencias electromagnéticas (EMI) y apantallamiento de la placa interna.
El módulo 100 de control RESPA tiene un acelerómetro integrado que permite que los sensores del módulo 100 de control RESPA (que pueden ser sensibles al movimiento) funcionen de manera precisa en entornos de alta vibración, tales como una cabina o un motor, mediante una medición de la vibración y la eliminación de una componente de vibración de las mediciones del sensor. El acelerómetro está integrado con los sensores 113, 114 y 115 de presión.
El módulo 100 de control RESPA se comunica con, y está conectado a, la placa 118 de antena RCM dispuesta en el interior de la carcasa del módulo y se muestra en las Figuras 18, 19 y 22. El microchip del módulo 100 de control RESPA puede alimentarse a través del cable 14 de alimentación y a través de la placa 118 de antena RCM, permitiendo de esta manera que el sistema de prepurificador registre y envíe datos sin necesidad de ninguna fuente de alimentación conectada. Tal como se describirá más detalladamente a continuación, la placa 118 de antena RCM proporciona también energía al anillo 200 ID de filtro difundiendo un campo eléctrico al interior de la carcasa 11 de prepurificador.
Tal como se observa en las Figuras 18 y 19, la placa 118 de antena RCM puede estar realizada en una placa de circuito impreso que tiene puntos 119 de soldadura para conectar los cables 117 de antena y los cables 116 de alimentación del módulo 100 de control RESPA a la placa 118 de antena RCM. El cable 14 de alimentación descrito anteriormente se muestra en las Figuras 18 y 19 y puede ser un cable apantallado de cuatro conductores diseñado para reducir las emisiones electromagnéticas. La placa 118 de antena RCM está provista además de cables 120 de alimentación y un cable 24 de antena, por ejemplo, de cobre. La alimentación es proporcionada al módulo 100 de control RCM desde el cable 14 de alimentación a través de los cables 120 de alimentación y a través de los cables 116 de alimentación. En otras palabras, la alimentación se envía desde el cable 14 de alimentación, a través de los cables 120 de alimentación, a continuación, a través de los cables 116 de alimentación al módulo 100 de control RCM. Una vez que el módulo 100 de control RCM recibe la alimentación, el módulo 100 de control RCM energiza el cable 24 de antena de la placa 118 de antena RCM, causando de esta manera que la antena 118 RCM emita un campo eléctrico, tal como se describe a continuación.
La Figura 22 es una vista tomada en un primer lado axial de la carcasa 11 de prepurificador a lo largo del eje A-A longitudinal. La Figura 22 muestra la placa 118 de antena RCM montada en la carcasa 11 de prepurificador. La placa 118 de antena RCM tiene forma de herradura, o sustancialmente forma de herradura, de manera que sea montada en una superficie del colector 12. En la posición montada mostrada en la Figura 22, los puntos 119 de soldadura están posicionados para conectarse a los cables 116 de alimentación y a los cables 117 de antena del módulo 100 de control RESPA.
La Figura 23 es una vista tomada en un segundo lado axial de la carcasa 11 de prepurificador a lo largo del eje A-A longitudinal. Tal como se observa en ambas Figuras 22 y 23, el módulo 100 de control RESPA está posicionado en el interior de la carcasa 11 de prepurificador entre dos de los álabes 13 estacionarios adyacentes a la salida 3 del prepurificador 1 de aire. La placa 118 de antena RCM y el módulo 100 de control RESPA están montados para posicionarse uno con relación al otro, tal como se muestra en la Figura 22, de manera que los cables 116 de alimentación y los cables 117 de antena del módulo 100 de control RESPA puedan conectarse a los puntos 119 de soldadura de la placa 118 de antena RCM. De esta manera, la placa 118 de antena RCM proporciona energía (a través de los cables 116 de alimentación) al módulo 100 de control RESPA y se comunica también con el mismo (a través de los cables 117 de antena).
Tal como se ha descrito anteriormente, la carcasa 101 de módulo puede incluir la parte 102 superior del módulo y la base 103 del módulo. La superficie superior de la parte 102 superior del módulo puede estar conformada de manera que coincida y se adapte a la curva de la pared interior de la carcasa 11 de prepurificador. La superficie inferior de la base 103 del módulo puede estar conformada de manera que coincida y se adapte a la curva de la pared exterior del colector 12. De esta manera, el módulo 100 de control RESPA puede mantenerse en el interior de la carcasa 11 de prepurificador entre dos de los álabes 13 estacionarios mediante los álabes 13 estacionarios, la pared exterior del colector 12 y la pared interior de la carcasa 11 de prepurificador. Por supuesto, este es solo un ejemplo de la forma que puede adoptar la carcasa 101 del módulo, y obviamente la carcasa 101 del módulo podría tener una forma diferente para un montaje en una orientación y una posición diferentes sin inhibir el funcionamiento del sistema.
Además, pueden proporcionarse uno o más elevadores 122 de antena entre la placa 118 de antena RCM y el colector 12. El elevador 122 de antena puede estar realizado en diversos materiales, incluyendo, pero sin limitarse a, el plástico de prototipado rápido de ácido poliláctico (PLA) y polipropileno moldeado por inyección. El elevador de antena 122 actúa como un separador entre la placa 118 de antena RCM y el colector 12. Además, pueden proporcionarse uno o más separadores 123 de antena entre la placa 118 de antena RCM y la cubierta 29. El separador de antena 123 puede estar realizado en diversos materiales, incluyendo, pero sin limitarse a, plástico de prototipado rápido de ácido poliláctico (PLA) y polipropileno moldeado por inyección. El separador 123 de antena actúa como un separador entre la placa 118 de antena RCM y la cubierta 29 y presiona hacia abajo la placa 118 de antena RCM para mantener la placa 118 de antena RCM en su sitio. De esta manera, el elevador 122 de antena y el separador 123 de antena se posicionan en lados axiales opuestos de la placa 118 de antena RCM.
Tal como se ha descrito anteriormente, los sensores 113, 115, 114 de presión primero, segundo y tercero están posicionados en el interior de cada compartimiento respectivo de la carcasa 101 de módulo con el fin de detectar de manera precisa la presión y otros parámetros del flujo de aire para los que están diseñados los sensores 113, 115 y 114, tal como se muestra en las Figuras 14 y 16. Específicamente, el primer sensor 113 de presión está posicionado en el primer compartimiento 109 para recibir y supervisar la presión y otros parámetros del flujo de aire ambiental. El segundo sensor 115 de presión está posicionado en el tercer compartimiento 111 para recibir y supervisar la presión y otros parámetros del flujo de aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador. El tercer sensor 114 de presión está posicionado en el segundo compartimiento 110 para recibir y supervisar la presión y otros parámetros del flujo de aire en la salida 3 del prepurificador 1 de aire.
Estos tres sensores 113, 115 y 114 de presión proporcionan datos en tiempo real relacionados con la diferencia de temperatura y la diferencia de presión entre la entrada 2 y la salida 3 de la carcasa 11 de prepurificador. Estos datos permiten mejoras en diversas áreas, tales como la energía, el ahorro de combustible y la eficiencia HVAC. Además, los sensores 113, 115 y 114 de presión permiten una medición continúa del flujo de aire y otros parámetros y la emisión de dichas mediciones como datos desde el módulo 100 de control RESPA a diversos dispositivos conectados, incluyendo el módulo 300 asesor (descrito a continuación).
Tal como se ha descrito anteriormente, el primer sensor 113 de presión dispuesto en el primer compartimiento 109 se comunica con el aire ambiente a través del primer orificio 104. Para facilitar esta comunicación, el tubo 17 de ventilación de presión ambiental (mostrado en la Figura 50) se inserta a través de la carcasa 11 de prepurificador a través de un orificio 18 de tubo que se muestra en las Figuras 47 y 48. Un primer extremo del tubo 17 de ventilación de presión ambiental sobresale desde la carcasa 11 de prepurificador, tal como se observa en la Figura 48. Un segundo extremo opuesto del tubo 17 de ventilación de presión ambiental encaja en el primer orificio 104. La tapa 15 para lluvia del tubo de ventilación de presión, mostrada en la Figura 51, se proporciona para cubrir el tubo 17 de ventilación de presión ambiental, tal como se observa en la Figura 49. La tapa 15 para lluvia del tubo de ventilación de presión tiene dos orificios 20 de fijación para asegurar la tapa 15 para lluvia del tubo de ventilación de presión a la carcasa 11 de prepurificador, por ejemplo, con elementos de sujeción. La tapa 15 para lluvia del tubo de ventilación de presión está provista además de una sección 21 elevada dispuesta para apoyarse sobre el tubo 17 de ventilación de presión ambiental sin dificultar las lecturas de presión del primer sensor 113 de presión. La sección 21 elevada permite que el agua fluya debajo de la sección 21 elevada y sobre el tubo 17 de ventilación de presión ambiental sin obstruir el tubo 17 de ventilación de presión ambiental. Además, tal como se observa en la Figura 50, el tubo 17 de ventilación de presión ambiental tiene una o más protuberancias 19 de tubo formadas en el primer extremo del tubo 17 de ventilación de presión ambiental que sobresale desde la carcasa 11 de prepurificador. Las protuberancias 19 del tubo contactan con la sección 21 elevada de la tapa 15 para lluvia de tubo de ventilación de presión con el fin de prevenir que la tapa 15 para lluvia de tubo de ventilación de presión selle el tubo 17 de ventilación de presión ambiental, evitando de esta manera la situación en la que el sellado del tubo 17 de ventilación de presión ambiental resultaría en que la presión no consiga igualar la presión del aire ambiental y del aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador.
Además, el módulo 100 de control RESPA puede estar configurado para establecer una red de área local (LAN) para comunicarse con el motor y/o el filtro 7 de aire del prepurificador 1 de aire. Puede asignarse una dirección IP al módulo 100 de control RESPA de manera que el módulo 100 de control RESPA pueda ser accedido a través de una red de área amplia (WAN) local.
Además, el módulo 100 de control RESPA puede ser accedido por un terminal de usuario, tal como una aplicación de teléfono celular, para leer los datos obtenidos por el módulo 100 de control RESPA.
El módulo 100 de control RESPA tiene diversas funciones, que incluyen proporcionar energía al anillo 200 ID de filtro, registrar datos en el anillo 200 ID de filtro, leer los datos almacenados en el anillo 200 ID de filtro, detectar la presión y otros parámetros del flujo de aire y reenviar todos estos datos al módulo 300 asesor. El módulo 100 de control RESPA regula y controla todos los parámetros del filtro 7 de aire y del sistema de admisión, y se comunica con el módulo 300 asesor para proporcionar datos y recibir instrucciones. Estas funciones se describirán más detalladamente a continuación.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire puede incluir además un módulo 40 de control de motor, tal como se muestra en la Figura 63. El módulo 40 de control de motor incluye una placa 41 de circuito alojada en una carcasa 42. La placa 41 de circuito incluye resistencias, diodos, condensadores y reguladores. que transmiten datos de voltaje al módulo 100 de control RESPA y que previenen sobrevoltajes en el motor 28. La carcasa 42 puede ser un disipador de calor. T res cables de alimentación están conectados a la placa 41 de circuito. Específicamente, un cable 43 de alimentación conecta la placa 41 de circuito a la cabina operada por el operador, un cable 44 de alimentación conecta la placa 41 de circuito al motor 28, y un cable 45 de alimentación conecta la placa 41 de circuito al módulo 100 de control RESPA. El módulo 40 de control de motor tiene diversas capacidades ventajosas, incluyendo supresión de EMI y EMF mediante filtros provistos en la placa 41 de circuito, protección contra sobrevoltajes del motor, control de velocidad del motor, regulación de voltaje del motor y transferencia de datos al módulo 100 de control RESPA para registro de datos y comunicación externa al módulo 300 asesor. El módulo 40 de control de motor puede enviar y recibir datos a y desde el módulo 100 de control RESPA, y a y desde el motor 28 de ventilador. El módulo 40 de control de motor puede determinar la temperatura del motor 28 de ventilador del prepurificador 1 de aire supervisando el voltaje del motor. Cuando el voltaje del motor es excesivamente alto o bajo, o cuando se está usando un filtro inadecuado, el módulo 40 de control de motor puede estar configurado para parar el motor 28. Además, a su vez, el módulo 40 de control de motor puede parar el motor 28 o ajustar la velocidad del motor 28 en respuesta a las instrucciones desde el módulo 100 de control RESPA. El módulo 40 de control de motor puede controlar automáticamente el motor 28 o puede controlar el motor 28 en base a comandos recibidos desde el módulo 100 de control RESPA.
El módulo 40 de control de motor puede variar la velocidad del motor en base a las necesidades de la cabina o del motor para aumentar la presión o superar una caída de presión en el filtro 7.
El módulo 40 de control de motor puede conectarse al motor 28 directamente para leer y registrar el voltaje a través del motor 28. El módulo 40 de control de motor puede estar programado para parar el motor 28 de ventilador cuando hay una sobretensión o una caída de tensión, o cuando el motor 28 alcanza una temperatura más alta, tal como 70°C. A continuación, el módulo 40 de control de motor puede poner en marcha una vez más el motor 28 cuando la temperatura del motor 28 desciende a una temperatura más baja, tal como 50°C.
Cuando se violan los parámetros operativos programados, el módulo 100 de control RESPA puede causar el envío de un mensaje de alarma al módulo 300 asesor. De manera alternativa o adicional, los datos transmitidos de manera continua desde el módulo 100 de control RESPA y otros sensores al módulo 300 asesor pueden ser analizados por el módulo 300 asesor, en respuesta a lo cual el módulo 300 asesor puede adoptar la determinación de hacer sonar una alarma.
Los modos de alarma incluyen, pero no están limitados a, alarmas visuales, audibles y/o hápticas desde el módulo 300 asesor al operador, una luz indicadora en la parte superior de la cabina y un mensaje de texto o un correo electrónico enviado a una persona o un sistema apropiados para notificar la condición de alarma. Como un ejemplo de la luz indicadora, la Figura 53 muestra una lámpara 16 de estado operativo. La lámpara 16 de estado operativo puede ser una lámpara LED de tres colores, automática, controlada por el módulo 300 asesor usando un medio de comunicación adecuado, tal como WiFi. Por ejemplo, la lámpara 16 de estado operativo puede notificar al operador una condición de alarma usando luz roja, una condición de advertencia usando luz amarilla y una condición segura usando luz verde.
El módulo 100 de control RESPA está configurado para comunicarse con múltiples sensores en el sistema. Específicamente, el módulo 100 de control RESPA puede comunicarse simultáneamente con hasta 255 sensores.
Además, el módulo 100 de control RESPA puede programarse desde el módulo 300 asesor o a través de otros medios de control, tales como una aplicación de teléfono celular. El módulo 100 de control RESPA puede funcionar como un esclavo con respecto al módulo 300 asesor o independientemente del módulo 300 asesor. El módulo 100 de control RESPA puede funcionar independientemente de todos los dispositivos, incluyendo el módulo 300 asesor.
El módulo 100 de control RESPA puede estar configurado para sincronizarse automáticamente con el módulo 300 asesor, el anillo 200 ID de filtro, el motor 28 sin escobillas y/o una aplicación de teléfono celular.
El módulo 100 de control RESPA está configurado para comunicarse de manera continua con el módulo 300 asesor para proporcionar datos, tales como el tipo de filtro 7 que se está usando, la caída de presión en el filtro 7 (que determina cuándo es necesario cambiar el filtro 7) y el flujo de aire al interior de la cabina usando el diámetro de salida, la presión de salida y el factor "K", para calcular de manera continua el flujo de aire de salida.
(3) Descripción del anillo ID de filtro
El anillo 200 ID de filtro (denominado también "componente de identificación de filtro") es un anillo de filtro inerte que tiene una forma específica para adaptarse a la circunferencia exterior del filtro 7 de aire. La configuración circular permite que el filtro 7 sea montado en el interior de la carcasa 11 de prepurificador en cualquier orientación y que aun así consiga el mismo nivel de funcionalidad. El anillo 200 ID de filtro está configurado para comunicarse con el módulo 100 de control RESPA. La Figura 24 muestra varias funciones y conexiones del anillo 200 ID de filtro. Por supuesto, se entenderá que las funciones y las conexiones del anillo 200 ID de filtro no están limitadas a las mostradas en la Figura 24. El anillo 200 ID de filtro no está limitado a la forma de un anillo y puede proporcionarse en otras formas y configuraciones. Por ejemplo, en una realización alternativa, el anillo 200 ID de filtro puede proporcionarse como un chip de ordenador montado directamente en el filtro 7. En todavía otra realización alternativa, el anillo 200 ID de filtro puede integrarse (incluirse) en el cuerpo del filtro 7 en el punto de fabricación (POM) del filtro 7. La siguiente discusión se centrará en la realización del anillo 200 ID de filtro con forma de anillo.
El anillo 200 ID de filtro puede fijarse (por ejemplo, pegarse o moldearse) al filtro 7 de aire de manera que, cuando el filtro 7 de aire está montado en el interior de la carcasa 11 de prepurificador, el anillo 200 ID de filtro esté lo suficientemente cerca del módulo 100 de control RESPA para recibir la frecuencia apropiada para la placa 118 de antena RCM para proporcionar energía al anillo 200 ID de filtro para funcionar y comunicarse. En otras palabras, el anillo 200 ID de filtro puede ser alimentado por un campo eléctrico emitido por la placa 118 de antena RCM a la carcasa 11 de prepurificador. La comunicación puede ocurrir también a través de este campo eléctrico. En ausencia del módulo 100 de control RESPA y de la placa 118 de antena RCM, el anillo 200 ID de filtro es inerte.
En la Figura 25, se muestra una realización ejemplar del anillo 200 ID de filtro. El anillo 200 ID de filtro está formado por un cable 201 de antena y una placa 202 de circuito impreso que tiene dos superficies 203 de soldadura. El cable 201 de antena puede ser, por ejemplo, un alambre de cobre encerrado por una cubierta 205 de alambre de antena hecha de, por ejemplo, polipropileno. Un primer extremo del cable 201 de antena está conectado a la placa 202 de circuito impreso en una de las superficies 203 de soldadura, mientras que un segundo extremo del cable 201 de antena está conectado a la placa 202 de circuito impreso en la otra de las superficies 203 de soldadura. La placa 202 de circuito impreso puede incluir además un chip 204 RFID y una o más resistencias y condensadores. El chip 204 RFID tiene una memoria que almacena información acerca del filtro 7 de aire al que está fijado el anillo 200 ID de filtro. La memoria puede incluir memoria discreta y/o memoria RAM, siendo la cantidad de memoria ajustable. El anillo 200 ID de filtro almacena información de fabricación, tal como el número de serie, la fecha de fabricación, el uso y el número de pieza del filtro 7 de aire. El anillo 200 ID de filtro puede programarse de manera inalámbrica con los datos del filtro en el punto de fabricación.
El anillo 200 ID de filtro puede fijarse directamente al filtro 7 de aire de manera que el anillo 200 ID de filtro se envuelva alrededor de la circunferencia del filtro 7 de aire. De manera alternativa, tal como se muestra en las Figuras 26 y 27, el anillo 200 ID de filtro puede estar encerrado en un cuerpo 206 de anillo moldeado. El anillo 200 ID de filtro puede estar envuelto en uno o más bucles en el interior del cuerpo 206 de anillo moldeado, dependiendo de la frecuencia y la potencia requeridas. En otras palabras, diferentes números de bucles proporcionarán diferentes frecuencias y potencias. La Figura 26 muestra una superficie frontal del cuerpo 206 de anillo moldeado en la que está montado el anillo 200 ID de filtro, y la Figura 27 muestra la superficie frontal del cuerpo 206 de anillo moldeado sin el anillo 200 ID de filtro montado en la misma. El cuerpo 206 de anillo moldeado puede formarse, por ejemplo, mediante inyección de polipropileno plástico. El cuerpo 206 de anillo moldeado está provisto de una o más ranuras 207 que sujetan firmemente la cubierta 205 del cable de la antena y la placa 202 de circuito impreso. El cuerpo 206 de anillo moldeado que tiene el anillo 200 ID de filtro montado en el mismo está configurado para ser fijado directamente al filtro 7 de aire de manera que el cuerpo 206 de anillo moldeado se envuelva alrededor de la circunferencia del filtro 7 de aire, tal como se muestra en la Figura 28. Una superficie posterior y una superficie lateral del cuerpo 206 de anillo moldeado se muestran en la Figura 28, de manera que el cable 201 de antena está orientado hacia abajo en la Figura 28. De manera alternativa, el cuerpo 206 de anillo moldeado puede voltearse de manera que el cable 201 de antena esté orientado hacia arriba en la Figura 28, con un miembro de cubierta adicional (no mostrado) cubriendo la superficie frontal del cuerpo 206 de anillo moldeado.
Como alternativa al cuerpo 206 de anillo moldeado, el anillo 200 ID de filtro puede estar alojado en una carcasa 208 de anillo, tal como se muestra en las Figuras 29 y 30. La carcasa 208 de anillo puede ser, por ejemplo, plástico de ácido poliláctico de prototipado o polipropileno moldeado por inyección. La carcasa 208 de anillo está conformada para encajar en la boca de la tapa del filtro del filtro 7 de aire. Tal como se observa en las Figuras 29 y 30, el anillo 200 ID de filtro está envuelto alrededor de la carcasa 208 de anillo y está asegurado mediante múltiples postes 209 de restricción. El anillo 200 ID de filtro puede estar envuelto en uno o más bucles alrededor de la carcasa 208 de anillo, dependiendo de la frecuencia y la potencia requeridas. En el ejemplo mostrado en las Figuras 29 y 30, la carcasa 208 de anillo tiene tres postes 209 de restricción, pero el número de postes 209 de restricción puede ser mayor o menor de tres. Los postes 209 de restricción están dispuestos y configurados para restringir el anillo 200 ID de filtro de manera que la tensión del cable 201 de la antena se mantenga.
El anillo 200 ID de filtro puede montarse en el interior de la carcasa de prepurificador en cualquier orientación siempre y cuando el anillo 200 ID de filtro esté montado en una ubicación suficientemente próxima al módulo 100 de control RESPA de manera que la placa 118 de antena RCM y el cable 201 de antena se estén comunicando de manera continua entre sí a través del campo eléctrico transmitido por la placa 118 de antena RCM. La orientación específica del anillo 200 ID de filtro con relación al módulo 100 de control RESPA en el interior de la carcasa 11 de prepurificador garantiza una comunicación eficiente entre el anillo 200 ID de filtro y el módulo 100 de control RESPA. El cable 201 de antena está sintonizado a la frecuencia del cable 124 de antena de la placa 118 de antena RCM para permitir la comunicación entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro en el interior de la carcasa 11 de prepurificador. El campo eléctrico es transmitido por la placa 118 de antena RCM al interior de la carcasa 11 de prepurificador, y el cable 201 de antena del anillo 200 ID de filtro recoge el campo eléctrico y dirige la energía al chip 204 RFID del anillo 200 ID de filtro. Como resultado, puede proporcionarse energía desde el módulo 100 de control RESPA (la placa 118 de antena RCM) al anillo 200 ID de filtro, los datos pueden registrarse en el anillo 200 ID de filtro del módulo 100 de control RESPA, y los datos almacenados en el anillo 200 ID de filtro pueden ser leídos por el módulo 100 de control RESPA. La energización del chip 204 RFID del anillo 200 ID de filtro es continua siempre y cuando el chip 204 RFID esté dispuesto en el interior del campo de energía creado en el interior de la carcasa 11 de prepurificador por la placa 118 de antena RCM.
Además, durante el funcionamiento, el módulo 100 de control RESPA puede leer y escribir datos de manera continua desde y al anillo 200 ID de filtro. La comunicación bidireccional entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro permite un almacenamiento y una recuperación de datos continuos. Tal como se ha descrito anteriormente, el módulo 100 de control RESPA puede comunicarse con el anillo 200 ID de filtro usando el campo eléctrico creado por la placa 118 de antena RCM. El campo eléctrico proporciona corriente eléctrica al anillo 200 ID de filtro, y permite también la comunicación bidireccional entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro.
El módulo 100 de control RESPA registra de manera continua los datos en el anillo 200 ID de filtro. Estos datos pueden incluir, pero no se limitan a, uno o más de entre una presión del filtro, una presión ambiental, un flujo de aire de salida, un voltaje y una temperatura del motor, una temperatura y una humedad ambiente, una temperatura y una humedad de la carcasa de prepurificador y una temperatura y una humedad de salida de la carcasa de prepurificador.
El anillo 200 ID de filtro puede registrar de manera permanente y actualizar de manera continua el uso del filtro 7 de aire y pueden notificar al módulo 300 asesor cuando el filtro 7 de aire ha alcanzado el final de su vida útil (por ejemplo, el filtro 7 de aire se ha usado durante un número predeterminado de horas, o el filtro 7 de aire se ha convertido en demasiado restrictivo). El anillo 200 ID de filtro resulta efectivamente en un filtro 7 autoconsciente que registra por sí mismo y almacena de manera permanente todos los eventos y puntos de datos significativos durante la vida del filtro 7. Como resultado, no hay necesidad de inspeccionar físicamente el filtro 7 para determinar el estado en tiempo real del filtro 7.
El anillo 200 de identificación de filtro puede ser accedido también por un terminal de usuario, tal como una aplicación de teléfono celular, para leer los datos almacenados en el anillo 200 de identificación de filtro.
(4) Descripción del módulo asesor
El módulo 300 asesor (denominado también "RESPA® Advisor") puede ser un dispositivo inalámbrico que usa una señal de radio para comunicarse con el módulo 100 de control RESPA, que, a su vez, se comunica con el anillo 200 ID de filtro. El módulo 300 asesor puede tener capacidades de comunicación tanto por radio como celulares. El módulo 300 asesor puede aprovecharse también de las redes WiFi locales sin iniciar sesión en las redes. La Figura 31 muestra varias funciones y conexiones del módulo 300 asesor. Por supuesto, se entenderá que las funciones y las conexiones del módulo 300 asesor no están limitadas a las mostradas en la Figura 31.
Las Figuras 32 a 38 proporcionan varias vistas de los componentes del módulo 300 asesor. Tal como se observa en la Figura 32, el módulo 300 asesor está provisto de una carcasa 301 de asesor. La carcasa 301 de asesor puede estar formada, por ejemplo, en plástico de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) moldeado por inyección. La carcasa 301 de asesor incluye una parte 302 superior de asesor y una base 303 de asesor. La parte 302 superior de asesor y la base 303 de asesor se montan mediante una configuración de encaje a presión. La configuración de encaje a presión está formada por dos orificios 321 de ajuste a presión formados en la base 303 de asesor y dos postes 322 de ajuste a presión formados en la parte 302 superior de asesor.
La parte 302 superior de asesor incluye una parte 304 de montaje de pantalla de visualización, una parte 305 rebajada, una o más salidas 306 de aire y un orificio 307 para cable de alimentación. La parte 304 de montaje de pantalla de visualización está configurada para sujetar una pantalla 308 de visualización que puede ser, por ejemplo, una pantalla táctil mediante la cual un usuario puede operar el módulo 300 asesor. La Figura 37 muestra un ejemplo de la pantalla 308 de visualización. La parte 304 de montaje de pantalla de visualización tiene además un área 311 biselada para permitir el acceso a las áreas exteriores de la pantalla 308 de visualización. Tal como se observa en la Figura 34, la parte 302 superior de asesor tiene postes 309 de montaje de pantalla formados en una superficie interior de la parte 302 superior de asesor. Aunque en la Figura 34 solo se observa un poste 309 de montaje de pantalla, la parte 302 superior de asesor tiene cuatro postes 309 de montaje de pantalla dispuestos alrededor de la parte 304 de montaje de pantalla de visualización, correspondiendo los cuatro postes 309 de montaje de pantalla a los cuatro orificios 310 de pantalla de visualización mostrados en la Figura 37.
La parte rebajada 305 está rebajada con relación a la periferia exterior más superior de la parte 302 superior de asesor con el fin de proporcionar un área para montar, por ejemplo, una pegatina u otras marcas. Las una o más aberturas 306 de aire pueden estar provistas en uno o más lados de la parte 302 superior de asesor. Las aberturas 306 de aire garantizan un funcionamiento apropiado de un sensor 323 de múltiples gases (descrito a continuación). El orificio 307 de cable de alimentación, mostrado en las Figuras 34 y 36C, permite que un cable 312 de alimentación pase a través del mismo para proporcionar energía al módulo 300 asesor. El cable 312 de alimentación se extiende desde el módulo asesor, tal como se observa en las Figuras 36A y 36B. El cable 312 de alimentación puede ser un cable apantallado de cuatro conductores diseñado para reducir las emisiones electromagnéticas.
Tal como se muestra en la Figura 32, la base 303 de asesor incluye múltiples protuberancias 313 de montaje para montar una placa 314 de circuito impreso (mostrada en las Figuras 37 y 38). En la realización mostrada en la Figura 32, las múltiples protuberancias 313 de montaje incluyen ocho protuberancias 313 de montaje. Las protuberancias 313 de montaje corresponden a los orificios 315 de la placa de circuito mostrados en las Figuras 37 y 38. Las protuberancias 313 de montaje y los orificios 315 de la placa de circuito están configurados para recibir elementos de sujeción (por ejemplo, tornillos) para montar de manera segura la placa 314 de circuito impreso a la base 303 de asesor. Las protuberancias 313 de montaje están provistas de un espesor predeterminado para reducir la transferencia de vibración a la placa 314 de circuito impreso. La base 303 de asesor está provista además de múltiples orificios 316 de montaje de base. Los orificios 316 de montaje de base se acoplan con los orificios 317 de montaje superiores formados en la parte 302 superior de asesor, y los elementos de sujeción (por ejemplo, tornillos) se insertan a través de los orificios 316 de montaje de base y los orificios 317 de montaje superiores para permitir el montaje del módulo 300 asesor a una superficie (por ejemplo, una pared). Los orificios 316 de montaje de base están formados por anillos 318 agrandados y nervios 319 de refuerzo para la compresión durante el montaje.
La Figura 37 muestra una vista frontal de la placa 314 de circuito impreso, mientras que la Figura 38 muestra una vista posterior de la misma. La placa 314 de circuito impreso está provista de múltiples sensores que incluyen, pero que no se limitan a, el sensor 323 de múltiples gases y un sensor 324 de presión. La placa 314 de circuito impreso incluye un microchip con una CPU y una memoria (por ejemplo, RAM). Además, la placa 314 de circuito impreso puede tener capacidades Bluetooth®, capacidades WiFi (por ejemplo, 802.11 WiFi) y capacidades de radio para transmisión por radio. La placa 314 de circuito impreso puede tener además un circuito de protección contra altos voltajes, circuitería de interferencia electromagnética (EMI) y apantallamiento de placa interior. Tal como se ha descrito anteriormente, el cable 312 de alimentación está conectado a la placa 314 de circuito impreso para proporcionar energía a la misma (por ejemplo, una fuente de alimentación de 3,3 voltios o una fuente de alimentación de 5 voltios). La placa 314 de circuito impreso puede tener también un dispositivo de notificación háptico, tal como un zumbador, para notificar, por ejemplo, situaciones de advertencia.
Además, el módulo 300 asesor puede funcionar como un enrutador de red de área local. De esta manera, el módulo 300 asesor puede facilitar una red local para los sensores y puede comunicarse usando un protocolo de comunicación por radio patentado invisible para las redes WiFi locales.
El módulo 300 asesor puede sincronizarse automáticamente con cualquier sensor inalámbrico situado dentro del alcance de radio del módulo 300 asesor. Por ejemplo, el módulo 300 asesor puede sincronizarse con los sensores (incluyendo los del módulo 100 de control RESPA) de múltiples prepurificadores 1 de aire. Específicamente, el módulo 300 asesor puede comunicarse con hasta 255 sensores simultáneamente. El módulo 300 asesor puede supervisar también el rendimiento del filtro de la cabina y el rendimiento del filtro del motor de manera simultánea.
Los sensores que son leídos y controlados por el módulo 300 asesor pueden incluir sensores (tales como el primer sensor 113 de presión, el segundo sensor 115 de presión y el tercer sensor 114 de presión) que detectan una o más de entre la temperatura, la presión y la humedad del aire en el interior de la carcasa 11 de prepurificador, del aire en la salida 3 o del aire ambiente; sensores que detectan el flujo de aire de salida en metros cúbicos por minuto (pies cúbicos por minuto (CFM)); sensores que detectan la temperatura y el voltaje del motor del ventilador; sensores que detectan el tipo de gas y la concentración del gas, y sensores que detectan la concentración de partículas en masa.
El módulo 300 asesor puede estar configurado para organizar automáticamente los datos recibidos desde múltiples sensores. Por ejemplo, si hay múltiples sensores de presión ambiental dentro del alcance, el módulo 300 asesor puede promediar automáticamente las lecturas de presión ambiental para proporcionar una lectura más precisa.
La pantalla 308 de visualización puede mostrar datos, tales como el tipo de filtro, las horas de filtro usadas, la diferencia de presión, la concentración de CO2 y otros parámetros en tiempo real. El módulo 300 asesor puede informar también de estos datos a Internet por radio, texto SMS, WiFi, servicio general de radio por paquetes (GPRS) u otros medios de comunicación adecuados.
Tal como se ha descrito anteriormente, la pantalla 308 de visualización puede incluir opcionalmente una interfaz hombremáquina (HMI), tal como una pantalla táctil. Sin embargo, la HMI no es esencial.
Tal como se ha descrito anteriormente, el módulo 300 asesor puede tener también múltiples sensores dispuestos en la placa 314 de circuito impreso en la carcasa 301 de asesor. Además del sensor 323 de múltiples gases y el sensor 324 de presión, estos sensores pueden incluir un acelerómetro integrado que permite lecturas de presión precisas en entornos de alta vibración y un sensor de temperatura y de humedad. El módulo 300 asesor puede incluir además un reloj en tiempo real.
El módulo 300 asesor puede ser accedido y reprogramarlo de manera remota para descargas de datos o actualizaciones de firmware usando unos medios de comunicación, tales como GPRS. El módulo 300 asesor puede recibir actualizaciones de sensores, por ejemplo, mediante mensajes de texto.
Tal como se ha descrito anteriormente, el módulo 300 asesor puede estar configurado para sincronizarse automáticamente con los sensores cercanos. Algoritmos predeterminados pueden priorizar los datos recibidos desde los sensores con el fin de producir el entorno de cabina más seguro posible. Específicamente, el módulo 300 asesor puede usar los sensores para supervisar en el interior de la cabina el CO2 y otras concentraciones de gases venenosos, concentraciones de polvo respirable, entrada de aire fresco y fugas de aire de la cabina. Tal como se describirá más adelante, el módulo 300 asesor puede estar configurado para evitar la entrada del aire en la cabina y llenar la cabina con aire limpio libre de gas venenoso.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire puede incluir además uno o más sensores 400 de presión ambiental adicionales (denominados también "APS"), además de los provistos en el módulo 300 asesor. Las Figuras 39A a 45 muestran una realización ejemplar de un sensor 400 de presión ambiental. El sensor 400 de presión ambiental puede montarse en el exterior de la cabina. El sensor 400 de presión ambiental puede conectarse de manera inalámbrica a y puede comunicarse con el módulo 300 asesor para proporcionar datos acerca de la presión ambiental. Tal como se ha descrito anteriormente, el módulo 300 asesor puede promediar automáticamente múltiples lecturas de presión ambiental desde sensores distintos para proporcionar una lectura más precisa. Con la provisión del sensor 400 de presión ambiental en el exterior de la cabina, el módulo 300 asesor puede restar la presión interna de la cabina de la presión ambiental para determinar la diferencia de presión. A continuación, el módulo 300 asesor puede mostrar la diferencia de presión en la pantalla 308 de visualización y/o puede transmitir información acerca de la diferencia de presión a un dispositivo externo, Internet, etc. Con la provisión del sensor 400 de presión ambiental, el módulo 300 asesor puede determinar la diferencia de presión sin necesidad de lecturas de presión ambiental del módulo 100 de control RESPA. En otras palabras, en una realización, el módulo 300 asesor y el sensor 400 de presión ambiental funcionan conjuntamente sin la provisión del módulo 100 de control RESPA.
Tal como se observa en las Figuras 39A a 45, el sensor 400 de presión ambiental incluye una carcasa 401 de APS. La carcasa 401 de APS está formada por una parte 402 superior de APS y una base 403 de APS. La parte 402 superior de APS y la base 403 de APS se montan en una disposición de ajuste a presión mutua. La parte 402 superior de APS y la base 403 de APS pueden estar formadas, por ejemplo, en un material de nailon. La parte 402 superior de APS tiene bridas 4021 exteriores con orificios 404 de montaje superiores para acoplarse con los orificios 405 de montaje de base formados en las bridas 4031 exteriores de la base 403 de APS. Los orificios 404 de montaje superiores pueden estar provistos de inserciones 406 (por ejemplo, inserciones de latón) que funcionan como limitadores de compresión cuando la parte 402 superior de APS y la base 403 de APS se montan adicionalmente usando elementos de sujeción (por ejemplo, tornillos) insertados a través de los orificios 404 de montaje superiores y los orificios 405 de montaje de base. Tal como se muestra en la Figura 40A, la parte 402 superior de APS está provista de esquinas 407 biseladas y rebordes 408 de refuerzo para mejorar la estabilidad. La base 403 de APS tiene una parte central dispuesta entre las bridas 4031 exteriores, siendo la parte central una superficie 409 rebajada que sobresale desde las bridas 4031 exteriores hacia y al interior de la parte 402 superior de APS. La superficie 409 rebajada permite un cambio de presión rápido en el interior de la carcasa 401 de APS.
El sensor 400 de presión ambiental incluye además una placa 410 de circuito impreso, tal como se observa en las Figuras 42 a 44. La placa 410 de circuito impreso incluye un sensor de presión configurado para detectar la presión ambiental. La placa 410 de circuito impreso incluye además un microchip con una CPU y una memoria (por ejemplo, RAM). Además, la placa 410 de circuito impreso puede tener capacidades Bluetooth®, capacidades WiFi (por ejemplo, 802.11 WiFi) y capacidades de radio para una transmisión por radio. La placa 410 de circuito impreso puede tener además un circuito de protección contra altos voltajes, circuitería de interferencia electromagnética (EMI) y apantallamiento de placa interior. Un cable 411 de alimentación está conectado a la placa 410 de circuito impreso para proporcionar energía a la misma (por ejemplo, una fuente de alimentación de 3,3 voltios o una fuente de alimentación de 5 voltios). Tal como se muestra en las Figuras 44 y 45, el cable 411 de alimentación está conectado a la placa 410 de circuito impreso mediante un conector 412 de cable instalado en un orificio 413 de cable de alimentación formado en la parte 402 superior de APS. El cable 411 de alimentación puede estar provisto también de una ferrita 414 configurada para reducir las emisiones EMI desde el cable 411 de alimentación.
Tal como se observa en las Figuras 44 y 46, el sensor 400 de presión ambiental está provisto además de una junta 415 de APS. La junta 415 de APS es un miembro realizado, por ejemplo, en nailon y se inserta en la carcasa 401 de APS. La junta 415 de APS se proporciona para sujetar de manera segura la placa 410 de circuito impreso y para reducir la transferencia de vibraciones a la placa 410 de circuito impreso. Tal como se observa en la Figura 46, la junta 415 de APS incluye un reborde 416, una correa 417 y un recorte 418. La placa 410 de circuito impreso se coloca en el reborde 416 y es sujetada firmemente por el reborde 416 y las paredes interiores de la junta 415 de APS. La correa 417 se extiende encima de la placa 410 de circuito impreso para garantizar que la placa 410 de circuito impreso no se mueva hacia arriba fuera del reborde 416. El recorte 418 se proporciona para permitir que el cable 411 de alimentación pase a través de la junta 415 de APS para su conexión con la placa 410 de circuito impreso.
La placa 410 de circuito impreso sirve como un módulo de comunicación universal que puede usarse en una diversidad de ubicaciones fuera del sensor 400 de presión ambiental y no está limitada a su uso en asociación con el sensor 400 de presión ambiental. En otras palabras, la placa 410 de circuito impreso puede usarse con dispositivos incluso en ausencia del sensor 400 de presión ambiental. Por ejemplo, en la realización descrita anteriormente en la que el módulo 100 de control RESPA proporciona lecturas de presión ambiental al módulo 300 asesor, es posible que no haya necesidad de sensor 400 de presión ambiental en el exterior de la cabina. En ese caso, puede haber una o múltiples placas 410 de circuito impreso usadas en el interior de la cabina para controlar la comunicación entre varios dispositivos y el módulo 300 asesor. Una de dichas disposiciones se describirá más adelante con respecto a un supervisor 600 de polvo.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire puede incluir además una o más válvulas 500 de control de flujo de aire. Por ejemplo, una primera válvula 500 de control de flujo de aire puede controlar el flujo de aire que entra a la cabina, y una segunda válvula 500 de control de flujo de aire puede controlar el flujo de aire que sale de la cabina, funcionando de esta manera como una válvula de alivio de presión para la cabina. La Figura 52 muestra una realización ejemplar de la válvula 500 de control de flujo de aire. La válvula 500 de control de flujo de aire puede estar realizada, por ejemplo, en plástico de ácido poliláctico o polipropileno moldeado por inyección. La válvula 500 de control de flujo de aire puede incluir un servomotor 501 para controlar las posiciones de las rejillas 502 proporcionadas a la válvula 500 de control de flujo de aire. Las rejillas 502 están dispuestas en una carcasa 503 de válvula que tiene aberturas 504 axiales primera y segunda. La válvula 500 de control de flujo de aire puede estar habilitada para WiFi y puede estar controlada directamente por el módulo 300 asesor. Específicamente, el módulo 300 asesor puede usar un algoritmo único para supervisar todos los parámetros de la cabina y para ajustar el flujo de aire fresco a través del prepurificador 1 y la primera válvula 500 de control de flujo de aire, y para ajustar las fugas de la cabina a través de la segunda válvula 500 de control de flujo de aire, para mantener una protección óptima del operador. Por ejemplo, el módulo 100 de control RESPA mide el flujo de aire que sale de la salida 3 y notifica la medición del flujo de aire al módulo 300 asesor. A continuación, el módulo 300 asesor ajusta las válvulas 500 de control de flujo de aire ajustando las posiciones de las rejillas 502, para mantener un flujo de aire de entrada de aire fresco predeterminado. De esta manera, las válvulas 500 de control de flujo de aire son controladas por el módulo 300 asesor para permitir la entrada de más aire fresco a la cabina, creando de esta manera una presión interna de cabina suficiente y constante mientras se diluyen las concentraciones de gases nocivos (por ejemplo, CO2). De esta manera, el sistema de supervisión y de control de la calidad del aire supervisa y controla de manera continua la presión de la cabina, la entrada de aire fresco, los niveles de gas (por ejemplo, CO2) y las fugas en la cabina para producir la calidad de aire más segura y la mayor eficiencia operativa de HVAC.
Cada filtro 7 tendrá un límite de flujo de aire específico. Por ejemplo, un filtro de carbón tiene un límite de flujo de aire de 1,42 m3/min (50 cfm), mientras que un filtro MERV16 tiene un límite de flujo de aire de 3,68 m3/min (130 cfm). El módulo 100 de control RESPA puede leer el anillo 200 ID de filtro para determinar el límite de flujo de aire asociado con el filtro 7 particular que se está usando. A continuación, el módulo 100 de control RESPA puede proporcionar esta información al módulo 300 asesor, en base a lo cual el módulo 300 asesor puede ajustar las variables en el algoritmo usado para controlar la cantidad de flujo de aire controlando la primera válvula 500 de control de flujo de aire.
En las Figuras 56 a 59 se muestra una primera válvula 500' de control de flujo de aire modificada. La primera válvula 500’ de control de flujo de aire modificada puede estar realizada, por ejemplo, en plástico de ácido poliláctico o polipropileno moldeado por inyección. La primera válvula 500’ de control de flujo de aire modificada puede incluir un servomotor 501' para controlar la posición de un disco 502’ de válvula provisto en la primera válvula 500’ de control de flujo de aire modificada. El disco 502’ de válvula está dispuesto en una carcasa 503’ de válvula que tiene aberturas 504' axiales primera y segunda. El disco 502’ de válvula está fijado a un pasador 505’. El pasador 505' puede estar realizado, por ejemplo, en plástico de ácido poliláctico o polipropileno moldeado por inyección. El pasador 505' se extiende a lo largo del diámetro de la carcasa 503' de la válvula. Un primer extremo del pasador 505' está conectado a un cojinete 506' que permite la rotación libre del pasador 505'. Un segundo extremo opuesto del pasador 505' está conectado al servomotor 501' de manera que el servomotor 501' pueda controlar la posición del disco 502’ de válvula haciendo girar el pasador 505', ajustando de esta manera el flujo de aire. La primera válvula 500’ de control de flujo de aire modificada puede estar habilitada para WiFi y puede ser controlada directamente por el módulo 300 asesor de una manera similar a la válvula 500 de control de flujo de aire descrita anteriormente.
En las Figuras 60 a 62 se muestra una segunda válvula 500’’ de control de flujo de aire modificada. La segunda válvula 500’’ de control de flujo de aire modificada puede estar realizada, por ejemplo, en plástico de ácido poliláctico o polipropileno moldeado por inyección. La segunda válvula 500’’ de control de flujo de aire modificada puede incluir un servomotor 501 ’’ para controlar las posiciones de dos paletas 502’’ de válvula proporcionadas a la segunda válvula 500’’ de control de flujo de aire modificada. Las paletas 502’’ de válvula están dispuestas en una carcasa 503’’ de válvula que tiene aberturas 504’’ de válvula primera y segunda. Cada una de las paletas 502’’ de válvula está fijada a un pasador 505’’ respectivo. Los pasadores 505’’ pueden estar realizados, por ejemplo, en plástico de ácido poliláctico o polipropileno moldeado por inyección. Los pasadores 505’’ se extienden a lo largo de la anchura de las aberturas 504’’ de válvula. Un primer extremo de cada pasador 505’’ está conectado a un cojinete 506’’ que permite la rotación libre del pasador 505’’. Un segundo extremo opuesto de cada pasador 505’’ está conectado al servomotor 501 ’’ a través de un conjunto 507’’ de engranajes que está conectado al servomotor 501 ’’ de manera que el servomotor 501 ’’ pueda controlar las posiciones de las paletas 502’’ de válvula girando los pasadores 505’’ respectivos, ajustando de esta manera el flujo de aire. La segunda válvula 500’’ de control de flujo de aire modificada puede estar habilitada para WiFi y puede ser controlada directamente por el módulo 300 asesor de una manera similar a la válvula 500 de control de flujo de aire descrita anteriormente.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire puede incluir además el supervisor 600 de polvo, tal como se observa en la Figura 54. El supervisor 600 de polvo puede instalarse en una cámara 22 impelente de mezclado (descrita a continuación), en el interior de una carcasa (no mostrada) que aloja tanto el supervisor 600 de polvo como la placa 410 de circuito impreso. La carcasa puede montarse en una junta reductora de vibraciones similar a la junta 415 de APS para mejorar las lecturas del sensor desde el supervisor 600 de polvo. El supervisor 600 de polvo está conectado a la placa 410 de circuito impreso. Específicamente, tal como se muestra en la Figura 54, el supervisor 600 de polvo tiene un enchufe 601 que se conecta a una salida 4101 formada en la placa 410 de circuito impreso. La placa 410 de circuito impreso sirve como un módulo de comunicación universal y controla la comunicación entre el supervisor 600 de polvo y el módulo 300 asesor. Como resultado, las lecturas de concentración de polvo desde el supervisor de polvo se transmiten al módulo 300 asesor a través de la placa 410 de circuito impreso. Además, la placa 410 de circuito impreso alimenta el supervisor 600 de polvo con energía proporcionada a la placa 410 de circuito impreso mediante el cable 411 de alimentación.
El supervisor 600 de polvo supervisa el polvo con el fin de proporcionar mediciones de polvo gravimétricas y en tiempo real al módulo 300 asesor a través de la placa 410 de circuito impreso. Los supervisores de polvo actuales en la técnica relacionada no están diseñados para ser instalados de manera permanente en cabinas de operador, sometidos a campos excesivos y sobrecarga de partículas, sino que son instrumentos de laboratorio que requieren una calibración cuidadosa y regular. Dichos supervisores de polvo actuales tienden a fallar cuando se exponen a una alta concentración de polvo en un corto período de tiempo. El supervisor 600 de polvo divulgado en el presente documento supera los problemas anteriores. En particular, el supervisor 600 de polvo está configurado para ser montado en el interior de la cámara 22 impelente de mezclado en el interior del conducto del sistema HVAC, tal como se muestra en la Figura 55. Esta ubicación de montaje permite supervisar la calidad del aire en la zona de cabeza del operador de la cabina. La ubicación de montaje garantiza también la precisión de las lecturas de polvo y la longevidad del supervisor 600 de polvo. Tal como se observa en la Figura 55, la cabina tiene un entorno 30 interior en el que se sienta el operador de la cabina. El aire de admisión se envía desde el prepurificador 1 a la cámara 22 impelente de mezclado del sistema HVAC, a continuación, a través del núcleo 27 del evaporador, a continuación, a través de los ventiladores 23 y al interior del entorno 30 interior de la cabina. A continuación, el aire se convierte en aire 26 de recirculación que fluye alrededor del operador y de nuevo al interior de la cámara 22 impelente de mezclado a través de la abertura 24. De manera ventajosa, el supervisor 600 de polvo está montado en la cámara 22 impelente de mezclado, ya la cámara impelente de mezclado es la ubicación más limpia en la cabina. Además, la ubicación de montaje garantiza que cualquier brecha en los filtros frescos o de recirculación y/o en el sistema de aire de admisión será identificada inmediatamente por el supervisor 600 de polvo debido a las lecturas de polvo más elevadas, proporcionando de esta manera datos en tiempo real y una notificación de la degradación del sistema. El supervisor 600 de polvo puede integrarse mediante una comunicación con el módulo 100 de control RESPA y el módulo 300 asesor, proporcionando de esta manera un control gravimétrico de polvo robusto y oportuno en el interior del mismo sistema de calidad de aire de cabina compacto, proactivo y completo.
El módulo 300 asesor puede estar configurado para notificar las condiciones de alarma en la cabina a las partes apropiadas mediante uno o más de los siguientes medios de notificación: envío de una notificación (por ejemplo, mediante mensaje de texto o correo electrónico), activación de una alarma audible, visual o háptica. en el módulo 300 asesor, y activación de una luz de alarma y/o una señal de alarma audible en la parte superior de la cabina. También son concebibles otros medios de notificación. Estas notificaciones pueden ser realizadas por el módulo 300 asesor de manera simultánea con la supervisión y el control del aire en la cabina descritos anteriormente.
El módulo 300 asesor puede mantener, de manera automática y autónoma, los niveles de presión y de CO2 en el interior de la cabina recibiendo los datos desde los sensores y controlando automáticamente el entorno del aire en el interior de la cabina en base a los datos desde los sensores.
Las carcasas de prepurificador de aire tradicionales absorben el calor, el cual se pasa aguas abajo. Las realizaciones divulgadas en el presente documento pueden reducir la transmisión de calor utilizando el flujo de aire tornádico, arremolinado en el interior de la carcasa 11 de prepurificador para mover el aire calentado, que sale de la pared de la carcasa de prepurificador, fuera de la carcasa 11 de prepurificador a través del puerto o los puertos 5 de expulsión en la tapa de filtro. Esta característica única realiza dos importantes funciones: elimina las partículas desde el flujo de aire expulsando las mismas al entorno, y simultáneamente elimina el calor desde la carcasa 11 de prepurificador. El resultado neto es que el aire que entra al motor está mucho más cerca de la temperatura del aire ambiente.
El módulo 300 asesor puede proporcionar también importantes funciones de ensayo y validación. El módulo 300 asesor puede realizar ensayos continuos, en tiempo real y durante el uso de diversos parámetros, incluyendo el flujo de aire a través del sistema, la carga del filtro y la vida útil del filtro, los atributos autolimpiantes del filtro 7, los tipos y las cantidades de los gases que pasan a través del sistema, la diferencia de temperatura del aire ambiente y el aire de salida del sistema, y el rendimiento del motor en el prepurificador 1. El módulo 300 asesor puede ensayar además otros parámetros relacionados con la calidad del aire en el interior de la cabina y los dispositivos que afectan a la calidad del aire.
(5) Descripción de los procesos de supervisión y de control
Al inicio, cuando se está estableciendo el sistema de supervisión y de control de la calidad del aire, con el anillo 200 ID de filtro fijado (por ejemplo, pegado) al filtro de aire, el filtro de aire puede colocarse en el interior de la carcasa de prepurificador de manera que el anillo 200 ID de filtro esté adyacente al módulo 100 de control RESPA que está preinstalado entre dos álabes 13 estacionarios del prepurificador 1 de aire. A continuación, el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro se sincronizarán automáticamente entre sí usando la placa 118 de antena RCM, tal como se ha descrito anteriormente. El módulo 100 de control RESPA se sincronizará también automáticamente con el módulo 300 asesor.
Tras sincronizarse automáticamente con el anillo 200 ID de filtro, el módulo 100 de control RESPA puede leer la información registrada previamente en el anillo 200 ID de filtro y puede transmitir esta información al módulo 300 asesor. Tal como se ha descrito anteriormente, esta información puede incluir el uso del filtro 7 de aire, en base al cual el módulo 100 de control RESPA y/o el módulo 300 asesor pueden establecer un reloj para determinar la expiración de la vida útil del filtro 7 de aire. En ausencia de una detección de un anillo 200 ID de filtro, el sistema puede emitir una advertencia y/o una parada.
Durante el funcionamiento en el interior de una cabina activa, el módulo 300 asesor puede supervisar de manera continua todos los parámetros relacionados con el entorno en el interior de la cabina, incluyendo la presurización y la concentración de gas, usando los datos que el módulo 300 asesor recibe automáticamente desde los diversos sensores del sistema y que analiza automáticamente.
A continuación, el módulo 300 asesor puede tomar una acción automáticamente para controlar el entorno de la cabina. Por ejemplo, si el módulo 300 asesor determina que el estado de presurización o la concentración de determinado gas (por ejemplo, CO2) en el interior de la cabina no es óptimo, el módulo 300 asesor puede controlar la válvula 500 de control de flujo de aire para liberar aire desde la cabina. El módulo 300 asesor puede emitir también un comando al módulo 100 de control RESPA para cambiar la velocidad del motor 28 sin escobillas del ventilador del prepurificador 1 de aire. De esta manera, el módulo 300 asesor está configurado para supervisar y ajustar de manera constante el entorno de la cabina para proporcionan un entorno óptimo y seguro para el operador de la cabina.
Por otra parte, si el módulo 300 asesor determina que la atmósfera en el exterior de la cabina es peligrosa o si no problemática, el módulo 300 asesor puede controlar la válvula 500 de control de flujo de aire y el prepurificador 1 de aire (por medio del módulo 100 de control RESPA) para prevenir la entrada de aire exterior a la cabina.
El módulo 300 asesor puede emitir también varias formas de alarmas (audibles, visuales, hápticas) indicativas de una concentración de gas nocivo, la expiración de la vida útil del filtro y otras notificaciones que deberían proporcionarse al operador, al propietario y/o al administrador de la cabina.
(6) Efectos ventajosos
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire según las realizaciones ejemplares descritas anteriormente proporciona numerosas ventajas, incluyendo, pero sin imitarse a, las siguientes.
En base a la comunicación entre el módulo 100 de control RESPA, el anillo 200 ID de filtro, el módulo 300 asesor y los otros sensores del sistema, el sistema proporciona una supervisión en tiempo real continua del entorno de la cabina. Como resultado, el sistema promueve la salud y la seguridad del operador, así como la salud del entorno circundante.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire mantiene de manera continua y automática el entorno deseado en el interior de la cabina analizando los datos desde los diversos sensores y ajustando de manera automática los dispositivos del sistema para modificar el entorno de la cabina cuando sea necesario. Como resultado, no es necesario que el operador u otra parte supervisen y ajusten de manera activa el entorno.
El módulo 300 asesor proporciona una salida y una notificación de datos continuas al operador y/o a un administrador externo de manera que todas las partes implicadas puedan ser notificadas del estado del entorno de la cabina. De esta manera, el flujo de información es más rápido y continuo, y no es necesario que el operador o el administrador examinen e intenten determinar el estado del entorno de la cabina.
Interactuando con el módulo 100 de control RESPA y los otros sensores, el módulo 300 asesor es capaz de controlar el flujo de aire, la calidad del aire, la temperatura del aire, la caída de presión en el filtro 7, la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior del prepurificador 1 de aire, la vida útil del filtro y otros parámetros para garantizar que se consiga y se mantenga el entorno de cabina deseado. Este control por parte del módulo 300 asesor del sistema de admisión del motor resulta también en un mejor rendimiento del motor y un ahorro de combustible.
Según sea necesario, el módulo 300 asesor puede controlar la válvula 500 de control de flujo de aire y el motor 28 de ventilador del prepurificador 1 de aire para sellar y purgar el entorno interior de la cabina, estabilizar la presión en la cabina y mantener concentraciones de gas apropiadas, garantizando de esta manera la salud y la seguridad del operador.
El módulo 100 de control RESPA mide y notifica, de manera continua, la presión y otros parámetros de tres flujos de aire distintos en el interior del prepurificador 1 de aire. En base a estas diferentes medidas, el módulo 300 asesor es capaz de detectar y controlar mejor el entorno de la cabina.
Los acelerómetros integrados proporcionados a los sensores tanto del módulo 100 de control RESPA como del módulo 300 asesor permiten la aplicación de algoritmos que permiten que el módulo 100 de control RESPA y el módulo 300 asesor funcionen de manera precisa en entornos de alta vibración. Por lo tanto, puede suprimirse el deterioro de los datos de medición y sensoriales debido a los entornos de alta vibración.
Según las lecturas desde los sensores, el módulo 40 de control de motor detendrá el motor 28 de ventilador o ajustará la velocidad del motor 28 de ventilador para aumentar la presión o superar una caída de presión en el filtro 7. De esta manera, al igual que el módulo 300 asesor, el módulo 100 de control RESPA responde automáticamente a las condiciones ambientales desfavorables, adoptando medidas para devolver la cabina al entorno deseado.
Cuando se violan los parámetros operativos programados, el módulo 100 de control RESPA puede causar el envío de un mensaje de alarma al módulo 300 asesor, o el módulo 300 asesor puede adoptar la determinación de emitir una alarma. De esta manera, el operador y otras partes implicadas pueden ser notificados automáticamente de los problemas y los peligros asociados con el entorno de la cabina. Estas notificaciones pueden ser realizadas por el módulo 300 asesor de manera simultánea con la supervisión y el control del aire en la cabina.
El módulo 100 de control RESPA controla la placa 118 de antena RCM para transmitir un campo eléctrico en el interior de la carcasa 11 de prepurificador. Este campo eléctrico proporciona energía al anillo 200 ID de filtro y crea un canal de comunicación bidireccional entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro, permitiendo una comunicación continua entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro. Por consiguiente, no se necesita una fuente de alimentación adicional para el anillo 200 ID de filtro, y no se necesitan medios de comunicación adicionales entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro.
En la actualidad, las configuraciones de filtros radiales permiten la colocación de un filtro en una carcasa de prepurificador en cualquier orientación de 0 a 360 grados. Sin embargo, las tecnologías RFID actuales requieren que el lector de etiquetas se coloque en las proximidades de la etiqueta RFID del filtro y, requiere además que la etiqueta RFID reciba energía eléctrica. Esto presenta el problema de que, cuando el filtro se coloca en ciertas orientaciones en el interior de la carcasa de prepurificador, es posible que el lector de etiquetas no pueda leer la etiqueta RFID y, además, la etiqueta RFID no pueda conectarse a una fuente de alimentación. El módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro divulgados en el presente documento superan estos problemas garantizando una comunicación entre el módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro independientemente de la orientación del filtro en el interior de la carcasa 11 de prepurificador. Además, el campo eléctrico emitido por la placa 118 de antena RCM del módulo 100 de control RESPA energiza el microchip del anillo 200 ID de filtro, eliminando de esta manera la necesidad de que el anillo 200 ID de filtro sea conectado a una fuente de alimentación.
Un problema adicional que presentan las tecnologías de filtrado actuales es que los filtros tienen típicamente una pantalla protectora metálica y/u otro contenido metálico que actúa efectivamente como una jaula de Faraday, obstruyendo la señal RFID de baja potencia y haciendo que la etiqueta RFID sea inaccesible para el lector de etiquetas. El módulo 100 de control RESPA y el anillo 200 ID de filtro divulgados en el presente documento superan este problema con una orientación y una posición específicas entre los mismos en el interior de la carcasa 11 de prepurificador, garantizando una comunicación consistente y eficiente a través del cable 124 de antena y el cable 201 de antena usando el campo eléctrico transmitido por la placa 118 de antena RCM. De esta manera, esta comunicación no es obstruida por ningún elemento que actúe como una jaula de Faraday.
El módulo 100 de control RESPA registra de manera continua datos en el anillo 200 ID de filtro, manteniendo un historial constantemente actualizado del uso del filtro. Este registro de datos constante y en tiempo real por parte del módulo 100 de control RESPA en el anillo 200 ID de filtro, en combinación con los datos almacenados previamente en el anillo 200 ID de filtro en el punto de fabricación, garantizará que el filtro 7 no sea usado más allá su vida predeterminada. Incluso si se pasa de un vehículo a otro, un filtro manipulado o usado previamente puede ser identificado, y su uso puede restringirse o prevenirse.
Tanto el módulo 300 asesor como el módulo 100 de control RESPA son capaces de comunicarse con hasta 255 sensores de manera simultánea. Como resultado, el módulo 300 asesor es capaz de recibir y analizar automáticamente varios datos de sensor indicativos de varios parámetros en el interior y en el exterior de la cabina, mejorando de esta manera las determinaciones realizadas por el módulo 300 asesor y las acciones adoptadas por el módulo 300 asesor para garantizar un entorno óptimo de la cabina.
El módulo 300 asesor está configurado para sincronizarse automáticamente con los sensores cercanos y para usar sus datos para implementar automáticamente cambios en el entorno del operador. De esta manera, el sistema divulgado ofrece una respuesta inmediata a las potenciales amenazas en el interior del entorno de la cabina.
El módulo 300 asesor puede proporcionar la pantalla 308 de visualización en la que los datos, tales como el tipo de filtro, las horas de filtro usadas, la diferencia de presión, la concentración de CO2 y otros parámetros, se muestran en tiempo real. Como resultado, el operador es capaz de comprender y analizar mejor el entorno de la cabina.
El módulo 300 asesor puede usar los sensores para supervisar en el interior de la cabina las concentraciones de CO2, las concentraciones de polvo respirable, la entrada de aire fresco, las fugas de aire de la cabina y las concentraciones de gases venenosos. A continuación, como respuesta, el módulo 300 asesor puede detener la entrada de aire a la cabina y puede llenar la cabina con aire limpio libre de gases venenosos. De esta manera, el módulo 300 asesor mantiene, de manera automática y autónoma, unos niveles de presión y de CO2 seguros y constantes en el interior de la cabina, recibiendo los datos desde los sensores y controlando automáticamente el entorno del aire en el interior de la cabina en base a los datos desde los sensores.
El módulo 300 asesor realiza también importantes funciones de ensayo y validación. En ensayo continuo, en tiempo real y durante el uso de diversos parámetros, incluyendo el flujo de aire a través del sistema, la carga del filtro y la vida útil del filtro, los atributos de autolimpieza del filtro 7, los tipos y las cantidades de gases que pasan a través del sistema, la diferencia de temperatura del aire ambiente y el aire de salida del sistema, y el rendimiento del motor 28 en el prepurificador 1 de aire, mejora la supervisión del entorno de la cabina y la capacidad para el operador y otras personas para realizar mejoras y modificaciones en el entorno o en la propia cabina.
El sistema de supervisión y de control de la calidad del aire divulgado protege de manera integral al operador contra potenciales amenazas a la calidad del aire en el interior de la cabina.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de calidad del aire que comprende:
un prepurificador (1) de aire que tiene una carcasa (11) de prepurificador y un filtro (7) dispuesto en el interior de la carcasa (11) de prepurificador;
un componente (200) de identificación de filtro posicionado en el interior de la carcasa (11) de prepurificador en una primera posición, estando el componente (200) de identificación de filtro montado en el filtro (7); y
un módulo (100) de control posicionado en el interior de la carcasa (11) de prepurificador en una segunda posición y estando configurado para:
emitir un campo eléctrico; y
comunicarse con el componente (200) de identificación de filtro a través del campo eléctrico emitido;
en el que el módulo (100) de control tiene una primera antena (118) montada en la carcasa (11) de prepurificador y que tiene forma de herradura;
el componente (200) de identificación de filtro tiene una segunda antena (201), y
el módulo (100) de control está configurado para:
emitir el campo eléctrico a través de la primera antena (118); y
comunicarse con el componente (200) de identificación de filtro mediante un intercambio de datos entre las antenas (118, 201) primera y segunda.
2. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 1, en el que:
la primera antena (118) está dispuesta en una tercera posición diferente de la segunda posición.
3. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que:
la segunda antena (201) está configurada para sintonizar una frecuencia de la primera antena (118).
4. Sistema de calidad de aire según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además: múltiples sensores (113, 114, 115), en el que el módulo (100) de control recibe y analiza los datos desde los múltiples sensores.
5. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 1, en el que:
el módulo (100) de control comprende:
una carcasa (101) de módulo; y
múltiples sensores, estando los múltiples sensores alojados en el interior de la carcasa (101) de módulo, estando los múltiples sensores configurados para medir al menos una de entre la presión, la temperatura y la humedad de al menos uno de entre el aire ambiente en el exterior de la carcasa (11) de prepurificador, el aire de entrada en el interior de la carcasa de prepurificador aguas arriba del filtro (7) y el aire de salida en una salida (5) de la carcasa (11) de prepurificador aguas abajo del filtro (7); y
la primera antena (118) está dispuesta en el exterior de la carcasa (101) de módulo.
6. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 5, en el que:
la carcasa (101) de módulo incluye múltiples compartimientos, alojando cada uno de los compartimientos un sensor respectivo de los múltiples sensores.
7. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que:
un primer sensor (113) de los múltiples sensores (113, 114, 115) está dispuesto en un primer compartimiento (109) de los múltiples compartimientos (109, 110, 111);
la carcasa (101) de módulo tiene un primer orificio (104) que se comunica con el primer compartimiento (109); y un primer tubo está dispuesto en el interior del primer orificio (104) para comunicarse entre el primer sensor (113) y uno de entre el aire ambiente y el aire de salida.
8. Sistema de calidad de aire según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
el componente (200) de identificación de filtro incluye un microchip y uno o más condensadores.
9. Sistema de calidad de aire según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
el sistema de calidad del aire está configurado para transmitir los datos desde el módulo (100) de control al componente (200) de identificación de filtro y está configurado para registrar los datos en el componente (200) de identificación de filtro.
10. Sistema de calidad del aire según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
los datos incluyen datos de filtro que indican el uso del filtro (7) y la identificación del filtro (7), y el sistema de calidad del aire está configurado para registrar los datos de filtro en el componente (200) de identificación de filtro.
11. Sistema de calidad del aire según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
el sistema de calidad del aire está configurado para transmitir los datos desde el componente (200) de identificación de filtro al módulo (100) de control; y
el módulo (100) de control está configurado para emitir los datos a uno o más dispositivos externos.
12. Sistema de calidad del aire según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
la primera antena (118) está configurada para emitir el campo eléctrico para proporcionar energía eléctrica al componente (200) de identificación de filtro.
13. Sistema de calidad del aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que:
el módulo (100) de control está configurado para leer y escribir datos de manera continua desde y en el componente (200) de identificación de filtro a través del campo eléctrico.
14. Sistema de calidad del aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende, además: un módulo (300) asesor dispuesto en el exterior de la carcasa (11) de prepurificador y configurado para comunicarse con el módulo (100) de control para obtener desde el módulo (100) de control tanto los datos del módulo de control como los datos del componente de identificación de filtro.
15. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 14, en el que:
el módulo (300) asesor incluye múltiples sensores (323, 324) configurados para medir al menos uno de entre la concentración y la presión de gas.
16. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 14 o la reivindicación 15, que comprende, además:
una válvula (500) de control de flujo de aire configurada para controlar el flujo de aire al interior y/o fuera del sistema de calidad del aire,
en el que el módulo (300) asesor está configurado para controlar la válvula (500) de control de flujo de aire en base a una medición del flujo de aire transmitida al módulo (300) asesor desde el módulo (100) de control.
17. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 16, que comprende, además:
un supervisor (600) de polvo dispuesto en una cámara (22) impelente de mezclado del sistema de calidad de aire; en el que el módulo (300) asesor está configurado para comunicarse con el supervisor (600) de polvo para recibir una medición de polvo y para controlar la válvula (500) de control de flujo de aire en base a la medición de polvo.
18. Sistema de calidad del aire según la reivindicación 16, que comprende:
un sensor (400) de presión ambiental configurado para detectar la presión ambiental;
en el que el módulo (300) asesor está configurado para:
comunicarse con el sensor (400) de presión ambiental para obtener los datos de presión ambiental; y
controlar la válvula (500) de control de flujo de aire en base a los datos de presión ambiental transmitidos al módulo (300) asesor desde el sensor (400) de presión ambiental.
19. Método de supervisión del sistema de calidad del aire que comprende:
proporcionar un prepurificador (1) de aire en el exterior de una cabina operada por un operador, teniendo el prepurificador (1) de aire una carcasa (11) de prepurificador y un filtro (7) dispuesto en el interior de la carcasa (11) de prepurificador;
proporcionar un componente (200) de identificación de filtro posicionado en el interior de la carcasa (11) de prepurificador en una primera posición, estando el componente (200) de identificación de filtro montado en el filtro (7); proporcionar un módulo (100) de control posicionado en el interior de la carcasa (11) de prepurificador en una segunda posición;
proporcionar, por parte del módulo (100) de control, un campo eléctrico emitido en el interior de la carcasa (11) de prepurificador, comunicándose el módulo (100) de control con el componente (200) de identificación de filtro a través del campo eléctrico emitido;
en el que el módulo (100) de control tiene una primera antena (118) montada en la carcasa (11) de prepurificador y que tiene una forma de herradura;
el componente (200) de identificación de filtro tiene una segunda antena (201), y el módulo (100) de control está configurado para:
emitir el campo eléctrico a través de la primera antena (118); y
comunicarse con el componente (200) de identificación de filtro mediante un intercambio de datos entre las antenas (118, 201) primera y segunda;
el método comprende además las etapas de:
obtener tanto los datos del módulo de control como los datos del componente de identificación de filtro desde el módulo (100) de control; y
ajustar el sistema de calidad del aire en base a los datos del módulo de control y los datos del componente de identificación de filtro.
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