MXPA03009488A - Dispositivo y metodo de control de emision. - Google Patents

Abstract

Se provee un dispositivo (10) y metodo de control de emision para tratar gases de escape y reducir los contaminantes contenidos dentro del mismo; el dispositivo (10) incluye una primera camara (16) a traves de la cual pasa el gas de escape; una primera y segunda rejillas metalicas (26,30) estan dispuestas dentro de la primera camara (16) a una distancia predeterminada una de la otra; se suministra voltaje a la primera rejilla (26) mediante una bobina de induccion (14) a una frecuencia predeterminada; se generan chispas electricas entre la primera y segunda rejillas (26,30) las cuales ionizan electricamente la camara de tratamiento y a una segunda camara que cuenta con estratos (46); los estratos (46) pueden incluir adicionalmente metales nobles para el tratamiento del gas de escape.

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CONTROL DE EMISIONES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con un aparato y un método para tratar gases de escape y más en particular a un dispositivo para el tratamiento con un motor de combustión para retirar y/o reducir los contaminantes contenidos en los gases de escape del motor de combustión. En particular, la presente invención reduce el bióxido de carbono, y esencialmente reduce los hidrocarburos y elimina virtualmente el escape de monóxido de carbono.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Con el incremento del uso de automóviles, camiones, aeronaves y otros vehículos de motor de combustión, se percibe una creciente preocupación acerca de los contaminantes gaseosos emitidos por estas fuentes. El monóxido de carbono, el sub-producto tóxico de una combustión incompleta, es un contribuyente principal para la contaminación aérea y representa un verdadero peligro para la salud pública. Aunque el bióxido de carbono no sea tóxico, se reconoce como un contaminante del aire que provoca directamente el "efecto de invernadero". Los combustibles modernos generan cantidades excesivas de bióxido de carbono, el cual los científicos lo registran como contaminante de la atmósfera a nivel mundial. Los motores actuales también generan una cantidad poco saludable de hidrocarburos tóxicos que por lo general, son responsables de la irritación de ojos, congestión nasal y trastornos respiratorios. Además de los problemas provocados por las emisiones de escape de los motores de combustión, también se crea una contaminación por escapes a partir de las chimeneas de efluente industrial. La contaminación por escapes también representa un problema importante en zonas de dispersión, en la fabricación de estireno y la incineración de desperdicios peligrosos, entre una variedad de procedimientos industriales. Se conocen múltiples dispositivos y métodos dentro de la técnica para el control de contaminantes en los gases de escape. La precipitación electrostática se utiliza mucho en tales aplicaciones e involucra la aplicación de altos voltajes en los electrodos colocados en la corriente de gases de escape. Este procedimiento incluye la ionización de partículas de gas, que a su vez provoca partículas suspendidas en el gas para adquirir una carga a partir del contacto con las partículas de gas ionizado. Después, las partículas cargadas se recolectan en diodos con cargas opuestas, que eventualmente deberán ser "limpiados" o "depurados". Una desventaja importante de la precipitación electrostática es que solamente se puede precipitar la materia en partículas diminutas fuera de la corriente de escape. El procedimiento es poco efectivo para remover los contaminantes gaseosos, como el monóxido de carbono y bióxido de carbono.

Los quemadores, el carbón activado y las cortinas de agua se utilizan mucho para reducir las emisiones de hidrocarburos y de compuestos orgánicos volátiles. Sin embargo, estos dispositivos de control de emisiones son poco prácticos para utilizarse en vehículos de motores de combustión interna. Además, una desventaja importante de los quemadores y las cortinas de agua es que generan muchos gastos de operación y el carbón activado crea una obturación cuando se tratan corrientes de aire cargadas con partículas. En un esfuerzo para cumplir con las normas de emisiones vehiculares, las cuales son cada vez más estrictas, algunos fabricantes han empezado a utilizar múltiples convertidores catalíticos. No obstante, un convertidor catalítico convencional es muy costoso, ya que se utiliza aproximadamente 28.35 gm de platino o rodio para su fabricación.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA PREVIA El solicitante reconoce la siguiente Patente de Estados Unidos relacionada con los controles de emisiones: Pat. E.U.A. No. Inventor Fecha de emisión 5,419,123 Masters 05-30-1995 Título: DISPOSITIVO Y MÉTODO DE CONTROL DE EMISIONES La Patente de Estados Unidos No. 5,419,123 de Masters, expone un dispositivo y método de control de emisiones para tratar los gases de escape para reducir los contaminantes contenidos en el mismo. El dispositivo incluye una cámara de tratamiento que tiene una primera rejilla metálica y una segunda rejilla metálica y un substrato químico perforado dispuesto entre la primera y segunda rejillas metálicas. Un electrodo está dispuesto a cierta distancia de la primera rejilla y se aplica un voltaje para que se genere una chispa entre el electrodo y la primera rejilla. Aunque la patente de Masters puede reducir las emisiones en el gas de escape, cuenta con ciertas limitaciones. Debido a que se utiliza un electrodo para generar la chispa, el área electrificada está concentrada en una porción de la primera rejilla y por lo tanto no se distribuye de manera uniforme sobre la totalidad de la rejilla. En consecuencia, una porción de la corriente de gas no se trata lo suficiente. Este problema se puede exacerbar cuando la clavija se mueve a un ángulo hacia o lejos de la primera rejilla. Además, ya que el voltaje se aplica en el electrodo a través de un alambrado estándar, existen pérdidas importantes, tales como aproximadamente 30% del voltaje generado se aplica al electrodo. De conformidad con esto, para 15K voltios a ser suministrados a la clavija, se deben suministrar aproximadamente 50K voltios. El alto voltaje es particularmente problemático cuando se utiliza en automóviles, ya que provoca una frecuencia aleatoria en los ciclos en la circuitería del automóvil, suficiente para enviar códigos falsos a la computadora del automóvil o inclusive provocar daños en la computadora.

También, al colocar la primera y segunda rejillas en los lados opuestos del substrato, no se generan chispas entre las rejillas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCiÓN La presente invención proporciona un aparato y método para reducir o eliminar las emisiones de una corriente de gas. La corriente de gas es tratada por una cámara de tratamiento en serie con una segunda cámara que tiene un substrato perforado. La cámara de tratamiento incluye una primera rejilla metálica suministrada con un alto voltaje y una segunda rejilla metálica puesta a tierra con la cámara de tratamiento para generar chispas sobre la totalidad de la primera rejilla con la segunda rejilla, por lo cual se provoca la ionización eléctrica. Debido a que se requiere que toda la corriente de aire fluya a través de la primera y segunda rejillas, toda la corriente de aire se trata por completo. La segunda rejilla metálica está conectada en forma conductiva con la segunda cámara y por lo tanto, la conexión completa y la segunda cámara también se ionizan en forma electrónica. Debido a que el tratamiento provocado por la ionización electrónica, el substrato puede llevar a cabo por completo con un uso disminuido de los metales nobles que con los convertidores catalíticos convencionales. Aunque la reducción máxima de los contaminantes ocurre con el uso de aproximadamente 2.83 gm de platino, rodio o paladio, se logran resultados favorables sin el uso de ningún metal noble.

Otro avance es una bobina de inducción de alta efectividad. La bobina aplica el voltaje desde una fuente a la primera rejilla con una efectividad de por lo menos ochenta por ciento, por lo cual se provocan chispas muy calientes entre la primera rejilla y la segunda rejilla. Además, esta bobina está configurada para amortiguar el campo magnético creado por la bobina de inducción. El amortiguamiento del campo magnético es particularmente importante en aplicaciones automotrices y otras aplicaciones que están integradas con una computadora, ya que el campo magnético puede crear una corriente aleatoria de ciclo en el sistema eléctrico para así provocar señales falsas a ser enviadas a la computadora. La presente invención esencialmente reduce el bióxido de carbono y los hidrocarburos y elimina virtualmente el escape de monóxido de carbono. El sistema se puede utilizar para tratar emisiones de chimeneas de efluente industrial, zonas de dispersión, fabricación de estireno, quemado de desperdicios peligrosos, corrientes purificadoras de aire entre una variedad de otros procedimientos industriales, y es particularmente útil para tratar emisiones generados por la combustión de combustibles fosilizados y de carbono. El sistema se puede instalar como un equipo original, y se puede añadir en un dispositivo o como un dispositivo para adaptarse después de la compra.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN El objetivo principal de la presente invención es proporcionar un aparato y método mejorados para reducir los contaminantes de una corriente de gas. El aparato incluye un primer cuerpo que forma una primera cámara. Primera y segunda rejillas metálicas fijas dentro de la primera cámara, de modo que la corriente de gas que entra en la primera cámara pase a través de las rejillas. Un conector eléctrico se acopla con cualquiera de la primera rejilla o la segunda rejilla y se conecta esa rejilla a una fuente de voltaje que provoca chispas eléctricas a ser generadas entre la primera rejilla y la segunda rejilla. Un mecanismo de pulsacións impulsa el voltaje a una frecuencia predeterminada. Un segundo cuerpo que forma una segunda cámara tiene un substrato perforado a través del cual fluye la corriente de gas. Otro objetivo de la invención es proporcionar una diferencia de voltaje entre la primera rejilla y la segunda rejilla de por lo menos 20,000 voltios. Además, el mecanismo de pulsación tiene la capacidad de impulsar el voltaje a una frecuencia mayor que 1 ,600 pulsaciones/minuto. Otro objetivo de la presente invención es fijar la más cercana de la primera y segunda rejillas a una distancia entre 2.54 cm y 30.48 cm desde el substrato. Además, otro objetivo es separar la primera rejilla de la segunda rejilla una distancia entre 0.635 cm y 2.54 cm.

Un objetivo adicional de la presente invención es utilizar un conector eléctrico que esté adaptado para aplicar por lo menos 80 por ciento del voltaje que recibe el conector. También, un objetivo adicional de la presente invención es que el conector eléctrico incluya una pluralidad de alambres desnudos yuxtapuestos en una primera hilera curvilínea y enrollados a una distancia idéntica alrededor de la línea central curvilínea, lo cual forma una forma de hélice curvilínea. Una pluralidad de alambres aislado está yuxtapuesta en una segunda hilera curvilínea alrededor de los alambres desnudos. Un alambre central aislado está colocado a lo largo de la línea central curvilínea y está dispuesto entre los alambres desnudos y los alambres aislados. Otro objetivo es que el conector eléctrico utilice cuatro o cinco alambres desnudos, tres alambres aislantes y un alambre central aislado. También, se considera un objetivo de la invención el proporcionar un método para tratar gases de escape para reducir contaminantes contenidos en los mismos. El método incluye los pasos de pasar los gases de escape a través de un primer cuerpo que forma una cámara. Los gases pasan a través de una primera rejilla y una segunda rejilla fijas dentro de la cámara. Las rejillas están separadas una distancia predeterminada entre sí. El voltaje se suministra de una fuente de voltaje a cualquiera de la primera o la segunda rejillas para generar chispas entre la primera rejilla y la segunda rejilla. El voltaje se impulsa a una frecuencia predeterminada. Los gases de escape también pasan a través del substrato.

Por último, otro objetivo de la invención es proporcionar una diferencia de voltaje entre la primera rejilla y la segunda rejilla de por lo menos 20,000 voltios a una frecuencia de por lo menos 1 ,600 pulsaciones/minuto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetivos serán evidentes al hacer referencia a la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos anexos. La Figura 1 es una vista en diagrama de una modalidad de la presente invención mostrada durante su uso como un dispositivo de control de emisiones. La Figura 2 es una vista en perspectiva mostrada en corte parcial de una bobina de inducción. La Figura 2a es una vista en perspectiva de un detalle que muestra la bobina de inducción de la Figura 2. La Figura 3 es una vista en perspectiva mostrada en corte parcial de una cámara de tratamiento. La Figura 4 es una vista fragmentada, en perspectiva tomada a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 1 , la cual muestra la segunda cámara con un substrato; y La Figura 5 es una vista en perspectiva que muestra un corte parcial, el cual muestra una modalidad alternativa de la segunda cámara con deflectores.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En general, la Figura 1 muestra un sistema 10 para tratar gases de escape al reducir los contaminantes contenidos en los mismos. El sistema 10 incluye una fuente 12 de voltaje, una bobina 14 de inducción, una primera cámara 16 y una segunda cámara 18. La primera cámara 16 incluye una pared 20 externa continua, un extremo 22 de entrada y un extremo 24 de escape. Una primera rejilla 26 metálica está dispuesta dentro de la cámara de tratamiento y está separada de la pared 20 extema por un aislante 28. Una segunda rejilla 30 metálica está dispuesta y acoplada dentro de la cámara 16 de tratamiento a una distancia predeterminada desde la primera rejilla 26 metálica. La fuente 12 de voltaje está conectada con la primera rejilla 26 metálica a través de una bobina 14 de inducción. Un mecanismo 32 de frecuencia está provisto para impulsar el voltaje suministrado a la primera rejilla 26 metálica a una frecuencia óptima predeterminada. Como se muestra en las Figuras 2 y 2A, la bobina 14 de inducción comprende un alambre 34 obturador estándar, una pluralidad de alambres 36 de cobre yuxtapuestos en una hilera y una pluralidad de alambres 38 de cobre aislados yuxtapuestos en una hilera. Los alambres 38 de cobre aislados están envueltos a través de la longitud del conjunto de alambre 36 de cobre, y la combinación de los mismos se envuelve a través de la longitud del alambres 34 del clavija. Aunque son posibles una variedad de configuraciones, de preferencia, los alambres 38 de cobre aislados son un grupo de tres, y cuatro o cinco alambres que comprenden el conjunto de alambres 36 de cobre. Se puede proporcionar un ojal para poner a tierra la bobina 14 de inducción. Los alambres 34, 36, 38 son alambres regulares. Por ejemplo, el alambre de la clavija puede ser de 8 mm, los alambres 36 de cobre pueden ser de calibre 18 y los alambres 38 aislados pueden ser calibre 18. La primera cámara 16 es un segmento de un conducto 40 de gas de escape. Aunque la primera cámara 16 se muestra en la Figura 1 como corriente arriba de la segunda cámara 18, la primera cámara 16 también se puede colocar, por lo general, en cualquier lugar en línea en el sistema de escape, por ejemplo, después de la segunda cámara 18. Con referencia a la Figura 3, de preferencia, la primera cámara 6 es cilindrica y está formada de metal. La primera y segunda rejillas 26, 30 metálicas son perpendiculares al eje 41 central de la primera cámara 16. Las rejillas 26, 30 tienen un patrón de malla y llenan por completo el área en sección transversal de la primera cámara 16, de modo que los gases de escape pasan a través de la misma. La primera rejilla 26 está aislada de la pared 20 continua y está asegurada a la misma por cualquier medio 28 convencional. La segunda rejilla 30 está asegurada en forma conductiva con la pared 20 continua por cualquier medio convencional, como la soldadura. Se prefiere que las rejillas 26, 30 estén fabricadas de cromo, acero inoxidable o alguna aleación de magnesio. Sin embargo, se pueden utilizar otras composiciones de conducción. La bobina 14 de inducción pasa a través de la pared 20 continua y se acopla con la primera rejilla 26 para aplicar el voltaje directamente a la misma. Cuando el voltaje se aplica en la primera rejilla 26, la rejilla 26 completa se coloca al potencial del voltaje suministrado, lo que provoca que se genere una miriad de chispas eléctricas a ser generadas a través del espacio entre la primera rejilla 26 y la segunda rejilla 30. Aunque la primera rejilla se muestra corriente arriba de la segunda rejilla 30, esta posición se puede invertir. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, de preferencia, la segunda cámara 18 es cilindrica y tiene una cubierta 42 de metal. La segunda cámara 18 incluye un extremo 44 próximo de difusión, una porción central llena con el substrato 46 y un extremo 48 distal para ventilar los gases de escape tratados. El substrato 46 se puede formar de sílice o de metal con aproximadamente 7.9 orificios por cm y 157.5 orificios por cm, para permitir que la corriente de gases de escape fluyan a través de los mismos. Cuando se tratan emisiones más densas, se prefieren orificios 50 más grandes, tales como las emisiones de un motor diesel, ya que los orificios 50 más pequeños se utilizan con emisiones más ligeras. De preferencia, los orificios 50 se encuentran generalmente lineales y paralelos con el eje central de la segunda cámara 18. Sin embargo, se puede utilizar un substrato tipo panal de abeja. Típicamente, el substrato 46 contendrá aproximadamente 2.83 gm o menos de metales nobles como el paladio, platino o rodio. De manera alternativa, los substratos se pueden formar sin un contenido de metal noble. Como se muestra en la Figura 5, el extremo 48 distal puede estar provisto con una serie de deflectores 52, que amortiguan el ruido y pueden servir para reemplazar un amortiguador estándar. Durante la operación, la corriente de escape de gas cargada con contaminantes fluye a través de un conducto 40 de gas de escape dentro de la primera cámara 16 a través del extremo 22 de entrada, pasa a través de la primera rejilla 26 y después por la segunda rejilla 30, antes de salir por el extremo 24 de escape. Una distancia predeterminada entre la primera y segunda rejillas 26, 30 típicamente estará dentro del intervalo de 0.635 cm 2.54 cm, lo que depende del voltaje de la primera rejilla 26. En general, las rejillas 26, 30 están separadas a 0.318 cm para el primer 20K voltios y después 0.318 adicionales para cada aumento de 10K de voltios. La primera cámara 16 se puede ubicar en cualquier lado en línea en el sistema de escape, pero por lo general, se coloca entre 2.54 cm y 30.48 cm desde la segunda cámara 18. Se puede utilizar cualquier fuente de voltaje y mecanismo de pulsación suficientes para suministrar el voltaje necesario a la frecuencia adecuada. El solicitante ha determinado que un voltaje de por lo menos 20K a una velocidad de pulsación de por lo menos 1600 pulsaciones/minuto se prefiere para optimizar la reducción de monóxido de carbono, bióxido de carbono e hidrocarburos, que dependen de la corriente de gases de escape a ser tratada. Típicamente, el voltaje estará dentro del intervalo de 40K a 100K voltios y la velocidad de pulsación estará dentro del intervalo de 1500 a 10,000 pulsaciones/minuto. En general, un escape mojado tal como un escape de un motor diesel de combustión interna requiere un más alto voltaje y una frecuencia de pulsación que en las emisiones de combustibles más ligeros como la gasolina sin plomo o el propano. Por ejemplo, con un motor IC automotriz energizada por gasolina, se prefiere una emisión entre 40K-60K voltios a 2000-3000 pulsaciones/minuto para optimizar la reducción de monóxido de carbono, hidrocarburos y bióxido de carbono. El voltaje y la frecuencia también se ajusta en proporción al desplazamiento del motor con valores más altos, más apropiados para motores más grandes. Una fuente 12 de voltaje puede ser cualquier fuente de voltaje que proporcione el voltaje predeterminado. Un mecanismo de pulsación puede ser cualquier dispositivo que ajuste el voltaje a la frecuencia adecuada. Como ejemplo, y no para limitar la presente invención, la Figura 1 ¡lustra que la fuente 12 de voltaje puede comprender una caja 54 de voltaje y una batería 56 automotriz. Los arrollamientos primarios de la caja 54 de voltaje se suministran con 3 voltios de una batería 56 automotriz de 12 voltios y emiten 40K voltios a la bobina 14 de inducción a una velocidad de pulsación de aproximadamente 2500 pulsaciones/minuto. Como otro ejemplo, los motores pequeños como los motores de dos ciclos que tienen un imán, pueden suministrar el voltaje a la frecuencia apropiada a la primera rejilla 26 por medio del imán sin el uso de una batería o una caja de voltaje.

La bobina 14 de inducción inventiva está configurada para suministrar por lo menos 80% del voltaje a la primera rejilla 26 y para amortiguar el campo magnético creado por la bobina 14 de inducción para así no crear un amperaje mayor que 0.5 amp, y de preferencia, no mayor que 0.4 amp en un alambrado adyacente. La corriente suministrada a través del alambre 34 de clavija crea un campo magnético. Este campó magnético se amortigua por la combinación de alambres 36 de cobre y los alambres 38 de cobre aislados. El amortiguamiento del campo magnético es particularmente importante en las aplicaciones automotrices y otras aplicaciones integradas con una computadora, ya que el campo magnético puede crear una corriente aleatoria de ciclo en el sistema eléctrico. A un nivel de aproximadamente 0.5 amp, se envían señales falsas a la computadora. Mientras que no se desea estar ligado a ninguna teoría en particular, se cree que los contaminantes de gas de escape se tratan por la ionización electrónica tanto a un nivel químico como a un nivel térmico. La ionización electrónica es provocada al suministrar un voltaje a una frecuencia en la primera rejilla 26. La ionización electrónica ocurre entre la primera y segunda rejillas 26, 30. Además, el conducto 40 del gas de escape y la segunda cámara 18 que incluyen el substrato 46 se ionizan. Ya que la primera rejilla 26 recibe toda la corriente del aire de gas de escape y el voltaje se suministra a la primera rejilla 16 por completo, todo el escape de gas se trata por completo mediante ionización electrónica.

El gas de escape que abandona la primera cámara 16 se introduce en la segunda cámara 18 y pasa a través del substrato 46. La segunda cámara 18 trata la corriente de gas de escape por el uso de un catalizador además de la ionización electrónica. En la actualidad, el substrato 46 preferido contiene aproximadamente una 28.35 gm de metales nobles como por ejemplo, platino o paladio, que sirven como un catalizador. El catalizador oxida el monóxido de carbono y los contaminantes de hidrocarburo para formar el bióxido de carbono y el agua. El substrato 46 también presenta el beneficio de producir oxígeno (02) durante la operación del sistema 10 de control de emisiones. El ozono (03) se crea en la primera rejilla 26. El substrato 46 oxida el ozono y genera oxígeno a partir del mismo. De manera alternativa, la segunda cámara 18 puede hacerse de metal sin uso de un metal noble. El solicitante ha encontrado que la efectividad de la remoción de contaminantes del sistema 10 libre de metales nobles se puede comparar con la de los convertidores catalíticos actuales, sin embargo será menor que la de la modalidad preferida. Aunque la presente invención se puede utilizar con un convertidor catalítico convencional, la reducción o eliminación de metales nobles de la segunda cámara 18 proporciona ahorros importantes. Otro beneficio importante de la presente invención es su rapidez de encendido. El sistema 10 puede encontrarse en una condición completamente operativa en tan poco tiempo como treinta segundos. Para uso automotor, el voltaje se suministra a la primera cámara 16 tan pronto como se activa la ignición hacia la posición de "encendido", por lo cual se generan chispas eléctricas antes de que se generen los gases de escape. Además, aunque se pueden utilizar altas temperaturas, la segunda cámara 18 opera por completo a un bajo nivel de calor, típicamente dentro del intervalo de 54°C a 93CC, medidos en la cubierta 42 exterior. La correlación de temperatura de la cubierta con la temperatura del gas de escape es de aproximadamente 204°C. Los convertidores catalíticos convencionales se toman cuatro o cinco minutos de tiempo de calentamiento del motor para alcanzar las temperaturas operativas de aproximadamente 316°C en la cubierta exterior y 982°C para los gases de escape. Ya que el sistema 10 opera a un bajo nivel de calor, no se requiere una extensa protección al calor para la segunda cámara 18. Además, ya que el sistema 10 opera en forma independiente del motor, no requiere costosos controles interactivos con el motor, y tampoco se necesita un acoplamiento térmico. Aunque la presente invención ha sido descrita principalmente para usarse con un automóvil, la presente invención no está limitada a tal aplicación. Por ejemplo, el sistema 10 se puede montar en una chimenea de efluente industrial, hasta una chimenea de escape desde una zona de dispersión, o para otras chimeneas de efluente parecidas. Para cada una de ellas, la primera cámara 16 puede ser suministrada con un voltaje de suministro de cualquier número de fuentes independientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS LOGROS DE LOS OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN A partir de lo anterior, es evidente que se ha inventado un método y aparato mejorado para reducir y eliminar contaminantes, incluyendo contaminantes gaseosos, de una corriente de gases de escape. También, es evidente que la reacción ocurre en las rejillas y el convertidor catalítico y opera a baja temperatura. Se debe entender que la descripción anterior y las modalidades específicas son meramente ilustrativas del mejor modo para llevar a cabo la invención y de los principios de la misma, y que las personas experimentadas en la técnica pueden llevar a cabo diferentes modificaciones y adiciones en el aparato y, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, por lo cual se entiende que solamente quedarán limitados por el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (29)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un sistema para tratar una corriente de escape para reducir los contaminantes en los mismos, el sistema comprende: un primer cuerpo que forma una primera cámara, la cámara tiene un extremo de entrada y un extremo de salida; una primera rejilla metálica fija dentro de la primera cámara, para que la corriente de escape que entra en la primera cámara pase a través de la primera rejilla; una segunda rejilla metálica fija dentro de la primera cámara para que la corriente de escape pase a través de la segunda rejilla después de pasar a través de la primera rejilla; un conector eléctrico acoplado con cualquiera de la primera rejilla o la segunda rejilla, para que luego de la aplicación de un voltaje en el conector, se generen cargas eléctricas entre la primera rejilla y la segunda rejilla; una fuente de voltaje conectada con el conector; y un mecanismo de pulsación configurado en forma operativa con la fuente de voltaje para provocar que el voltaje suministrado al conector desde la fuente de voltaje sea impulsado a una frecuencia predeterminada; y configurado para crear arcos eléctricos entre dichas primera y segunda rejillas.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la fuente de voltaje se adapta para proporcionar una diferencia de voltaje entre la primera rejilla y la segunda rejilla de por lo menos 20,000 voltios.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la fuente de voltaje se adapta para proporcionar una diferencia de voltaje entre la primera y la segunda rejilla entre 40,000 y 60,000 voltios.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el mecanismo de pulsación se adapta para proporcionar una frecuencia de pulsación entre 2,000 y 3,000 pulsaciones/minuto.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el sistema se puede acoplar con un sistema de escape de un automóvil.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el mecanismo de pulsación se adapta para proporcionar una frecuencia de pulsación mayor que 1600 pulsaciones/minuto.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la primera rejilla está separada de la segunda rejilla una distancia dentro del intervalo de aproximadamente 0.635 cm y 2.54 cm.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la primera rejilla está separada una distancia mínima de la segunda rejilla de conformidad con aproximadamente 0.317 cm para 20,000 voltios y aproximadamente 0.317 cm adicionales para cada 10,000 voltios adicionales.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la primera rejilla y la segunda rejilla se fabrican por lo menos del grupo que consiste de acero inoxidable, cromo y aleaciones de magnesio.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el conector se adapta para aplicar por lo menos ochenta por ciento (80%) de la diferencia del voltaje suministrado al conector a una de la primera rejilla o la segunda rejilla.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el conector incluye: una pluralidad de alambres desnudos yuxtapuestos en una primera hilera curvilínea y enrollados a una distancia idéntica alrededor de una línea central curvilínea que forma una hélice curvilínea; una pluralidad de alambres aislados yuxtapuestos en una segunda hilera curvilínea y enrollada alrededor de los alambres desnudos que forman una cámara rectangular generalmente curvilínea alrededor de los alambres desnudos; y un alambre central aislado a lo largo de la línea central curvilínea y dispuesta dentro de los alambres desnudos y los alambres aislados.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la pluralidad de alambres desnudos es cuatro o más alambres desnudos y son puestos a tierra.

13. El sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque la pluralidad de alambres aislantes es tres o más alambres aislantes.

14. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha rejilla que recibe el voltaje está aislada de dicho primer cuerpo, y la otra rejilla mencionada está a tierra.

15. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dichas primera y segunda rejillas están comunican entre sí para producir un gran número de arcos eléctricos que se extienden desde una pluralidad de ubicaciones en dichas primera y segunda rejillas.

16. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha primera rejilla, dicha segunda rejilla y dicha primera cámara tienen sustancialmente la misma área transversal y en donde la corriente de escape pasa sin ser obstruida a través de dicha cámara entre dichas primera y segunda rejillas.

17. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende un catalizador, en donde dicho catalizador está en comunicación con dicho primer cuerpo y en donde la corriente de escape es pasada a través del catalizador.

18. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque dicho catalizador no está dispuesto entre dichas primera y segunda rejillas.

19. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque dicho catalizador comprende un óxido o metal de tierras raras.

20. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque dicho catalizador comprende un metal noble.

21. - El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque la más cercana de dicha primera rejilla y dicha segunda rejilla está dispuesta a una distancia entre un intervalo de aproximadamente 2.54 cm a 30.48 cm del catalizador.

22. Un método para tratar una corriente de escape para reducir los contaminantes contenidos en los mismos, el método está comprende los pasos de: pasar la corriente de escape a través del primer cuerpo que forma una primera cámara, en donde la primera cámara tiene una primera rejilla y una segunda rejilla fijas en la misma y separadas entre sí por una distancia predeterminada; suministrar el voltaje desde una fuente de voltaje a cualquiera de la primera rejilla o la segunda rejilla para generar cargas eléctricas entre la primera rejilla y la segunda rejilla; impulsar el voltaje a una frecuencia determinada para crear arcos eléctricos entre dichas rejillas primera y segunda rejillas; y pasar la corriente de escape a través del substrato.

23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque la fuente de voltaje se adapta para proporcionar una diferencia de voltaje entre la primera rejilla y la segunda rejilla de por lo menos aproximadamente 20,000 voltios, dicha rejillas que recibe voltaje está aislada del primer cuerpo y la otra rejilla está a tierra, y dicho mecanismo de pulsación se adapta para proporcionar una frecuencia de pulsación mayor que 1,600 pulsaciones/minuto.

24. Un procedimiento para reducir contaminantes en una corriente de escape, que comprende los pasos de: proveer una primera rejilla, una segunda rejilla y una cámara entre las mismas; crear un potencial de voltaje entre dichas primera y segunda rejillas; impulsar el voltaje a una frecuencia predeterminada; crear un gradiente de campo eléctrico entre dichas primera y segunda rejillas; crear arcos eléctricos entre dichas primera y segunda rejillas; y pasar la corriente de escape a través de dicha primera rejilla, dicha cámara y dicha segunda rejilla.

25. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dicho gradiente de campo eléctrico es uniforme.

26. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el gradiente de campo eléctrico es unidireccional.

27. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la primera rejilla, la segunda rejilla y la cámara sustancialmente tienen la misma sección transveral.

28. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el potencial de voltaje es al menos 20,000 voltios y en donde dicha frecuencia es al menos 1600 pulsaciones/minuto.

29. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque también incluye el paso de hacer que se formen dichos arcos eléctricos en numerosas ubicaciones entre dichas primera y segunda rejillas de manera que cubran sustancial mente la totalidad de la cámara entre dichas primera y segunda rejillas en un periodo relativamente corto.