ES2933390A1 - Antenas de ondas ultrasonicas para la eliminacion de algas y microorganismos - Google Patents
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Abstract
Antena de ondas ultrasónicas cuya configuración permite generar la onda en toda su amplitud desde el foco emisor, la cresta positiva y la cresta negativa son generadas en el mismo intervalo y con la misma amplitud, que comprende 1.- hilo de cobre esmaltado de 0,1mm a 0,2 y de extensión hasta 2000 y 4500 metros aproximadamente, 2.- tubo cilíndrico y hueco de pvc de 20 mm. 3.- barra cilíndrica de ferrita o hierro de l4mm de diámetro y hasta 250cm de longitud, abarca toda la longitud de la antena. 4.- tubo de pvc de 32mm de color blanco o similar. 5.- Cable RG58 O RG59 de color blanco, o similar. 6.- tapas laterales, de la misma sección. 7.- resina endurecedora de dos componentes.
Description
DESCRIPCIÓN
ANTENAS DE ONDAS ULTRASÓNICAS PARA LA ELIMINACIÓN DE ALGAS Y
MICROORGANISMOS
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente memoria descriptiva se refiere a una invención relativa a una antena de ondas ultrasónicas cuya configuración permite generar la onda en toda su amplitud desde el foco emisor, la cresta positiva y la cresta negativa son generadas en el mismo intervalo y con la misma amplitud, que comprende 1.- hilo de cobre esmaltado de 0,1mm a 0,2 y de extensión hasta 2000 y 4500 metros aproximadamente, 2.-tubo cilíndrico y hueco de pvc de 20 mm 3.-barra cilíndrica de ferrita o hierro de 14mm de diámetro y hasta 250 cm de longitud, abarca toda la longitud de la antena. 4.- tubo de pvc de 32 mm de color blanco o similar. 5.- Cable RG 58 O RG59 de color blanco, o similar. 6.- tapas laterales, de la misma sección. 7.- resina endurecedora de dos componentes
CAMPO DE LA INVENCION
Esta invención tiene su aplicación en la industria de la depuración de aguas, más concretamente en la eliminación de algas y microorganismos en embalses, charcas y piscinas. La eliminación e inhibición del crecimiento de algas mediante el uso de ondas de ultrasonido, evita la utilización de productos químicos y no genera residuos. Por tanto se trata de una tecnología limpia que permite cumplir los requisitos legislativos de la política ambiental.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En el campo del tratamiento de aguas en embalses, charcas y piscinas, la eliminación
de algas y microorganismos es un problema que se venía tratando por adición al agua de sustancias químicas, como el Permanganato Potásico o el Sulfato de Cobre, cloro etc. en proporciones adecuadas y establecidas por los organismos reguladores. Este método implicaba la aplicación de sustancias químicas al agua, que no son eliminadas en su totalidad. Posteriormente ha aparecido el desarrollo de la metodología de eliminación de algas a través de ultrasonidos constituyendo un método conocido para combatir las algas.
Sin embargo, los aparatos conocidos hasta le fecha adolecen de deficiencias científico-técnicas, pues éstos distintos tipos de dispositivos electrónicos generan ondas de ultrasonidos en unos rangos de frecuencia determinados de forma que pueden alterar el comportamiento por ejemplo de insectos y roedores. Se trata de ondas sonoras con rangos de frecuencias no audibles por el oído humano, que van desde los 20 Khz hasta varios Mhz.
Para entender cómo trabajan los ultrasonidos, es necesario entender primero cómo se generan y se propagan las ondas de sonido. Una onda de sonido se inicia en un foco generador y se propaga mediante una vibración mecánica en un medio elástico como puede ser el aire o el agua, con una velocidad de propagación de las ondas sonoras que varía según el medio conductor (340 m/s en aire y 1.540 m/s en agua). Usualmente se considera que, de forma aproximada, el oído humano percibe ondas sonoras entre los 20 Hz y los 20 kHz (20.000 Hz) de frecuencia. Esto determina cierto rango de valores de longitud de onda (A) del sonido audible por los seres humanos, que están comprendidos entre los 1,7 cm y los 17 m. La frecuencia (f) de una onda sonora es la cantidad de oscilaciones que se producen por unidad de tiempo y se mide en hertzios (Hz); está relacionada con la longitud de onda: a mayores frecuencias menores longitudes de onda. Existen, por tanto, dos franjas inaudibles para el oído humano: las ondas de frecuencias inferiores a 20 Hz, que se llaman infrasónicas que son emitidas por algunos animales, como los elefantes y que también se generan en volcanes y terremotos, y las que poseen frecuencias superiores a los 20 kHz, que se denominan ultrasónicas o ultrasonidos. Estas últimas ondas, de alta frecuencia y longitud de onda corta (entre 20, 30 y 40 kHz), son las que tienen aplicación en los procesos de higienización, gracias a su capacidad para producir el fenómeno conocido como cavitación.
Las magnitudes y unidades que definen una onda son:
Amplitud (A): es la máxima altura que alcanza la onda. Se mide en metros (m).
Longitud de onda (A) es la distancia que separa dos puntos máximos de una onda. Se mide en metros (m).
Ciclo u oscilación: recorrido de cada partícula desde que inicia una vibración hasta que vuelve a la posición inicial Se mide en metros (m).
Periodo (T): tiempo en el que una partícula realiza una vibración (oscilación) completa. Se mide en segundos (s).
Frecuencia (f): es el número de oscilaciones de la partícula vibrante por segundo. Se mide en Herzios (Hz). Periodo y frecuencia están relacionados, f=1/T.
El solicitante es titular del Modelo de Utilidad n° 201500862 "CAÑON SONDA DE ONDAS ULTRASÓNICAS PARA LA ELIMINACIÓN DE ALGAS” mediante la presente invención que se propone, viene a sustituir el cañón por una antena, dado que según las investigaciones realizadas es mucho más efectivo por durabilidad en el tiempo al no producirse humedad por condensación que en los cañones de metal si se produce. La antena es capaz de emitir una onda bajo el agua senoidal y de distinta amplitud y frecuencia en el intervalo de un segundo con un mayor campo de alcance, superando así la efectividad de los aparatos de ultrasonido, actualmente conocidos en el mercado, alcanzando por su específico diseño, una plena eficacia en la eliminación de algas.
PROBLEMA TÉCNICO PLANTEADO
En la actualidad para la eliminación de algas y microorganismos, se utilizan distintos productos químicos, dejando estos residuos en el agua que son difícilmente eliminables.
Por ello la invención planteada se basa en la eliminación de estas algas mediante el empleo de una específica antena de ultrasonidos, en potencia de emisión y frecuencia adecuadas, de forma que no supone riesgo ni perjuicio para otras formas de vida, pero sí provoca efectos nocivos en las algas, inhibiendo y previniendo la formación de éstas.
La presente antena en sus dos formas de presentación mejora sustancialmente la amplitud y frecuencia de la onda frente a los cañones metálicos existentes ya que estos pierden efectividad cuando se humedecen por la condensación y cuando se sumergen a más de 40cm de la superficie, ya que usualmente trabajan con altavoces piezoeléctricos y tienen un alcance limitado de unos 400 metros, mientras que la presente antena cuya invención se propugna trabaja con hilo eléctrico y no se ve afectada por esas limitaciones y tiene un alcance de 4500 metros.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a una antena de eliminación de algas por ondas de ultrasonidos cuya configuración permite generar la onda en toda su amplitud desde el foco emisor, la cresta positiva y la cresta negativa son generadas en el mismo intervalo y con la misma amplitud
La antena comprende:
1) hilo de cobre esmaltado de 0,1mm a 0,2 y de extensión hasta 2000 y 4500 metros aproximadamente, que se enrolla a modo de bovina a lo largo del tubo cilíndrico hueco (que contiene la ferrita) de pvc
2) tubo cilíndrico y hueco de pvc de 20 mm
3) barra cilíndrica de ferrita o hierro de 14mm de diámetro y hasta 250 cm de longitud, que comprende toda la longitud de la antena que permite generar un campo magnético que multiplica cinco veces el alcance de la onda.
4) tubo de pvc de 32 mm de color blanco o similar.
5) Cable RG 58 O RG59 de color blanco, o similar.
6) tapas laterales, de la misma sección.
7) resina endurecedora de dos componentes
La transmisión a través de esta antena permite generar la onda en toda su amplitud desde el inicio, la cresta positiva y la cresta negativa son generadas en el mismo intervalo y con la misma amplitud se genera en 250 cm de antena una onda de 4,5 km de amplitud (ancho) porque el hilo tiene hasta 4500 m
Amplificador produce una frecuencia de 50 a 90 khz que es lo mismo entre 2000 y 4500 metros y es proporcional a la longitud del cable de cobre esmaltado al ser de 4500 metros produce una onda de 4500 metros de amplitud
El sistema contiene una placa electrónica convencional generadora de ultrasonidos (3.1), que permite generar una onda senoidal en de onda circular, realizando un barrido con un rango de frecuencias de entre 50 y 90 Khz en la zona de los denominados ultrasonidos. El equipo generador integrado en la placa electrónica, se alberga en el interior de caja estanca de aluminio. Dotada de entrada de alimentación eléctrica (3.2) y salida de cable apantallado (5) a antena, así como una luz led para Indicación de funcionamiento en enchufe.
Este equipo utiliza como fuente de alimentación la energía eléctrica, admitiendo tanto proveniente de la red convencional como de energía fotovoltaica, puesto que trabaja en corriente continua. La corriente eléctrica es separada de la placa electrónica mediante una fuente de alimentación, que posee un transformador capaz de aislar dicha corriente del circuito electrónico o generador. La señal generada es conducida a través de cable apantallado (5) hasta el elemento antena.
Para la mejor comprensión de cuanto antecede, se acompaña hoja de planos en la que se representa esquemáticamente la invención de la antena que, a continuación, y en referencia al mismo dibujo, se describe detalladamente. El elemento antena (Figura 1) comprende el hilo de cobre en forma de espiral, enrollado alrededor del tubo hueco (2) este alberga en el interior unas barras o barra de ferrita o hierro (3) con ambos extremos sellados, garantizando la estanqueidad en el interior. El elemento (4) actúa a modo de carcasa, en su interior se ubica todo lo descrito anteriormente y en uno de sus extremos sale un cable apantallado (5) que transporta la señal de ultrasonidos producida por el equipo generador.
En un extremo del tubo, se inserta un pasa muros con el fin de guiar el cable apantallado y hacer estanqueidad, y en el extremo contrario un tapón ciego.
Este lastre (4) garantiza la inmersión de la antena en el medio acuático y en la posición deseada, de forma que facilita la propagación de las ondas a través del agua y actuando a modo de antena.
El equipo generador al ser alimentado por la tensión eléctrica y mediante los circuitos eléctricos que posee, genera una onda senoidal que va variando de frecuencia dentro de un rango preestablecido. Esta señal debidamente amplificada y filtrada se transmite a través de la antena. El Elemento antena ubicado en el interior de tubo de material PVC (4) y estanco, sumergido en el medio acuático, genera una señal de ultrasonidos que se propaga en el seno del medio acuático en forma de energía de vibración hasta contactar con las algas produciendo efectos nocivos que provocarán su eliminación. No se ha detectado efectos nocivos sobre otros seres vivos.
Descrita suficientemente la naturaleza y alcance de la presente invención, así como la manera de poderla llevar a la práctica, se hace constar que en la misma podrán ser variables los materiales, formas, dimensiones y en general todos aquellos detalles accesorios o secundarios que no alteren, cambien ni modifiquen la esencialidad propuesta.
Los términos en que queda redactada esta memoria son ciertos y fiel reflejo del objeto descrito, debiéndose interpretar en su sentido más amplio y nunca en forma limitativa.
Además de la antena descrita la presente invención puede adoptar una forma cuadrada o rectangular para menores superficies (piscinas) que comprende: 1.- una base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita sobre las que se insertan unas pistas de hilo de cobre esmaltado por ambas caras de la placa formando una especie de en zig zag sin espacios entre los hilos y una extensión del hilo en su interior puede llegar a ser de 850 metros aproximadamente. Dicha placa se conecta igualmente por un cable RG 58 O RG59 d o similar. A esta placa se le pueden insertan ventosas para su fijación a paredes o suelo.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Muestra una imagen en perspectiva de 7 piezas constituidas con figuras geométricas diferentes. Formando el denominado antena emisora de ultrasonidos.
Figura 1: Muestra una perspectiva los componentes de la antena:
1. - de una bobina de hilo, de cobre de forma espiral, que simula el enrolladlo de esta en un tubo de pvc hasta alcanzar la longitud aproximada de hasta 4500 m.
2. - Muestra una perspectiva de un tubo de pvc hueco, donde va enrollado el hilo anterior.
3. -Muestra la perspectiva de un cilindro de 14 mm de ferrita o hierro.
4. - Muestra una perspectiva de un tubo de pvc de material blanco de 32 mm de diámetro donde va ubicado todo lo anterior descrito.
5. - Representa de forma ilustrativa, el cable RG 58 o RG59 que lleva la señal de la caja electrónica hasta la antena descrita.
6. - Representa las tapas finales y pasamuro que van a ambas caras de la figura descrita en la figura 5.
7. - Representa la masilla de poliuretano de dos componentes que recubre una vez montado todos los elementos anteriores.
Figura 2: Muestra la sección de la antena con todos los elementos que la configuran.
Figura 3: Muestra la sección de la antena con todos los elementos que la configuran.
Figura 4: Muestra una posible forma cuadrada de antena en perspectiva de ambas caras donde las pistas son de hilo de cobre esmaltado de hasta 850 metros, mientras que la base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
Conforme las figuras aportadas y de acuerdo a su numeración, se puede observar la realización preferente y no limitativa de la invención, la cual consiste en una antena o caña constituida por unas barras o barra de ferrita o hierro (3) de hasta 250cm que se imbuye en un tubo hueco de pvc (2) de 20mm e igual longitud, sobre el que se hila en espiral el hilo de cobre esmaltado de 0,1mm a 0,2 y de extensión hasta 2000 y 4500 (1) todo ello se imbuye en un tubo hueco de pvc (4) de 32mm con ambos extremos sellados, garantizando la estanqueidad en el interior. El tubo de pvc (4) actúa a modo de carcasa, en su interior se ubica todo lo descrito anteriormente y se rellena de resina endurecedora de dos componentes (7) para dar consistencia a la antena y facilitar su sumersión. En uno de sus extremos sale un cable apantallado (5) que transporta la señal de ultrasonidos producida por el equipo generador. Igualmente pueden incorporarse opcionalmente a la antena unas ventosas (8) para su sujeción a la pared
Los tubos cilíndricos de PVC preferentemente se fabrican mediante la técnica de moldeo por extrusión-soplado que permite la producción de piezas de geometría relativamente compleja e irregular, espesor de pared variable, dobles capas y materiales de alta resistencia química a bajo coste porque se utiliza un solo molde para la elaboración de las piezas y porque la gama de materiales empleados para la construcción de moldes que no tienen que soportar elevadas presiones es muy variada.
Claims (4)
1. - Antena de ondas ultrasónicas para la eliminación de algas y microrganismos caracterizada por generar la onda en toda su amplitud desde el foco emisor, la cresta positiva y la cresta negativa son generadas en el mismo intervalo y con la misma amplitud, que permite generar un campo magnético que multiplica cinco veces el alcance de la onda siendo proporcional a la longitud del cable de cobre esmaltado que al ser de al menos 4500 metros produce una onda de 4500 metros de amplitud que comprende:
• al menos un hilo de cobre esmaltado de 0,1 a 0,2 mm y de extensión hasta 2000 y 4500 metros aproximadamente (no siendo limitativa la extensión),
• al menos un tubo cilíndrico y hueco de pvc de 20 mm
• al menos una barra cilíndrica de ferrita o hierro de 14mm de diámetro y hasta 250 cm de longitud, abarca toda la longitud de la antena.
• al menos un tubo de pvc de 32 mm.
• Cable RG 58 O RG59
• dos tapas laterales, de la misma sección.
• resina endurecedora de dos componentes.
2. - Antena de ondas ultrasónicas para la eliminación de algas y microrganismos caracterizada, según la primera reivindicación, porque el hilo de cobre esmaltado de 0,1 a 0,2 mm y de extensión hasta 2000 y 4500 metros, se enrolla a modo de bovina sin dejar espacios en el hilo enrollado, alrededor del tubo hueco (2) este alberga en el interior unas barras o barra de ferrita o hierro (3) con ambos extremos sellados, garantizando la estanqueidad en el interior.
3. - Antena de ondas ultrasónicas para la eliminación de algas y microrganismos caracterizada, según la primera reivindicación, porque todos los componentes se albergan en un tubo de pvc de 32 mm que se rellena de resina endurecedora de dos componentes para dar consistencia a la antena y facilitar su sumersión.
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4.- Antena de ondas ultrasónicas para la eliminación de algas y microrganismos caracterizada porque, independientemente a la forma longitudinal descrita en las reivindicaciones anteriores la antena puede adoptar una forma cuadrada o rectangular para menores superficies (piscinas) que comprende: 1.- una base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita sobre las que se insertan unas pistas de hilo de cobre esmaltado, por ambas caras de la placa, formando una especie de zig-zag sin espacios entre los hilos y una extensión del hilo en su interior puede llegar a ser de 850 metros aproximadamente. Dicha placa se conecta igualmente por un cable RG 58 O RG59 d o similar. A esta placa se le pueden insertan ventosas para su fijación a paredes o suelo.
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- 2022-07-21 WO PCT/IB2022/056747 patent/WO2023012562A1/es unknown
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| Publication number | Publication date |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2933390 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20230206 |
|
| PA2A | Conversion into utility model |
Effective date: 20231023 |