FILTRO DE AIRE DE DOS ETAPAS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con filtros de aire y en particular es concerniente con sistemas de purificación de aire para cocinas comerciales. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de purificación de aire son usados principalmente para extraer impurezas, tales como grasa, de aire cargado de grasa formado en cocinas comerciales y otros ambientes similares durante la cocción. Los extractores de grasa son comúnmente un componente limpiable o reemplazable de los sistemas de ventilación de cocinas dispuestos por encima de un área de cocción, tal como una estufa o los semejantes. Un ventilador en el sistema de ventilación extrae aire cargado de gras a través de los medios de filtración que extraen la grasa del aire antes de la expulsión del aire a la atmósfera. La grasa extraída puede correr por la pared del filtro y recolectarse por propósitos de desecho o la grasa puede ser atrapada dentro de los medios de filtro que pueden ser limpiados subsecuentemente. Convencionalmente, un filtro de aire primario es montado en la campana de un área de cocción para la remoción de la mayor parte de grasa y otras partículas transportadas por aire antes que el aire viaje a través de las tuberías de Ref.: 158562
un edificio y sea finalmente expulsado al ambiente exterior. Un filtro de aire secundario está localizado en la salida de la tubería del edificio para separar las impurezas de airé más pequeñas adicionales antes que el aire sea liberado. Los filtros de aire centrífugos convencionales provocan que el aire entre a una trayectoria helicoidal en una cámara de vórtice y someten a las impurezas a una fuerza centrífuga. Las impurezas son propulsadas a lo lejos del centro del vórtice y chocan con las paredes de la cámara. El aire sale de la cámara de vórtice dejando las impurezas detrás de la cámara. Uno de tales filtros de aire centrífugos es descrito en la patente norteamericana 6,251,153 intitulada "Centrifugal Air Filter" , la revelación de la cual es incorporada en la presente por referencia como si se resumiera en su totalidad en la presente. Los filtros de aire son ventajosos en que las impurezas del aire extraídas corren por la pared del filtro y son recolectadas para su desecho apropiado, minimizando mediante esto la necesidad de limpieza y otros esfuerzos de mantenimiento que podrían provocar tiempo muerto. En tanto que los filtros de aire de este tipo son efectivos en la remoción de grandes impurezas de aire que pueden ser arrojadas contra el lado del filtro, las impurezas más pequeñas pueden permanecer en el aire y viajar a la tubería y ventilador del edificio. Los filtros con deflectores definen una envolvente
que tiene una entrada que recibe aire cargado de grasa. La envolvente define una pluralidad de placas deflectoras que impulsan al aire a cambiar abruptamente de dirección de viaje varias veces antes de salir del filtro. A medida que el aire cambia de dirección, la grasa y otras impurezas son propulsadas a lo lejos de la corriente de aire y chocan sobre las paredes de la cámara. La grasa puede correr a una copa de recolección . Otro tipo de filtro, conocido como filtro de impacto, incluye tradicionalmente un lecho de malla de alambre empacado con partículas de filtración. A medida que el aire es atraído a través del filtro de impacto, los medios atraparán impurezas en los mismos, de tal manera que se emite un aire más limpio. En tanto que los filtros de impacto son exitosos para separar tanto partículas grandes apropiadas para un ventilador centrífugo junto con partículas más pequeñas que pueden escapar de un ventilador centrífugo, dependiendo de los medios de filtro, frecuentemente acumulan una cantidad significativa de suciedad en un período de tiempo relativamente corto. La acumulación presenta un bloqueo al aire que pasa a través del mismo, lo que produce una caída de presión significativa a "través del filtro y limita la velocidad de flujo de aire a través del sistema de purificación y finalmente la limpieza del aire que pasa a través del mismo. Así, los filtros de impacto requieren
limpieza y mantenimiento. En tanto que tales sistemas de purificación de aire son apropiados para su propósito propuesto, la grasa y otros compuestos orgánicos volátiles (VOC) se tienen a acumular en la tubería, necesitando mediante esto mantenimiento y limpieza frecuentes. Así, es deseable proporcionar un sistema de purificación de aire que elimine tanto partículas grandes y pequeñas del aire antes que el aire entre a una tubería del edificio . SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un sistema de purificación de aire para recibir el aire entrante que contiene impurezas y emitir aire purificado a la tubería de un edificio. El sistema incluye una campana que define una salida de la campana, en comunicación con la tubería. Un elemento de filtro primario es montado a la campana para recibir el aire entrante, separar por lo menos una porción de impurezas del mismo y emitir un flujo de aire primario. Un elemento de filtro secundario es montado a la campana en un sitio corriente abajo del filtro primario y recibe el flujo de aire de salida primario. El elemento de filtro secundario tiene medios de filtro secundarios que son operables para separar impurezas del flujo de aire primario y emitir un flujo de aire secundario a la salida de la campana que está
más limpio que el flujo de aire primario. Un objetivo general de la presente invención es proporcionar un montaje de purificación de aire que obtiene una extracción mejorada de impurezas transportadas por aire de un flujo de aire, antes que el flujo de aire viaje dentro de la tubería interna de un edificio. Al proporcionar un primer elemento de filtro para separar impurezas y un segundo elemento de filtro para separar impurezas adicionales, se emite un aire más limpio a la tubería, reduciendo así la frecuencia de mantenimiento a la tubería. Estos y otros objetos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la descripción que sigue. En la descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma y en los cuales se muestran, como ilustración y no limitación, modalidades de la invención. Tales modalidades no representan necesariamente el pleno alcance de la invención. Por consiguiente se debe hacer referencia a las reivindicaciones en la presente para interpretar el alcance de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Se hace referencia en la presente a las siguientes figuras, en las cuales los números de referencia semejantes corresponden a elementos semejantes de principio a fin y en los cuales : La figura 1 es una vista en elevación lateral de
una campana de ventilación que tiene un filtro de aire primario y un filtro de aire secundario construido de acuerdo con la modalidad preferida; La figura 2 es una vista en perspectiva desarrollada de la campana de ventilación ilustrada en la figura 1, para ilustrar adicionalmente el filtro de aire primario ; La figura 3 es una vista en perspectiva frontal en corte de la vista en sección transversal primaria del filtro de aire primario ilustrado en la figura 1 ; La figura 4 es una vista en elevación lateral seccional del filtro de aire ilustrado en la figura 3, tomada a lo largo de la línea 4-4; La figura 5 es una vista en perspectiva de la campana ilustrada en la figura 1, con una porción en corte que muestra la separación de los filtros; La figura 6 es una vista en perspectiva del filtro de aire secundario ilustrado en la figura 1 que muestra la entrada; La figura 7 es una vista en perspectiva del filtro de aire secundario ilustrado en la figura 1 que muestra la salida; La figura 8 es una vista en elevación lateral seccional del filtro de aire secundario ilustrado en la figura 7, tomada a lo largo de' la línea 8-8;
La figura 9 es una ilustración de un medio de filtro poroso usado en el filtro de aire secundario, de acuerdo con la modalidad preferida; La figura 10 es una ilustración de un medio de filtro no poroso usado en el filtro de aire secundario de acuerdo con una modalidad alternativa y La figura 11 es una vista en elevación lateral de una campana de ventilación construida de acuerdo con una modalidad alternativa de la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose inicialmente a la figura 1, un sistema de purificación de aire 10, apropiado para extraer grasa y otras partículas, tales como VOC de aire cargado de grasa, es montado en un ángulo en un extremo de una campana de ventilación 12 que está dispuesta por encima de un área de cocción de alimentos (no mostrada) . La campana 12 define una salida a un collarín entubado 27, que proporciona una interfase de la campana al sistema de tubería (no mostrado) del edificio. En particular, un filtro de aire primario 18 es montado angularmente dentro de la campana 12 que, junto con las paredes interiores de la campana, define una envolvente 21 dispuesta entre el filtro y el collarín entubado 27 de salida. La envolvente 21 asegura que solamente el aire filtrado sea capaz de viajar al collarín entubado 27. Un filtro secundario 22 es también montado angularmente dentro
de la campana, en un sitio dentro de la envolvente entre el filtro primario 18 y el collarín entubado 27. En particular, rieles de guía superiores e inferiores 126 y 127 respectivamente, se extienden lateralmente de manera transversal a la campana 12 y soportan los extremos externos del filtro 22, como se describirá en más detalle a continuación. Durante la operación, un ventilador (no mostrado) extrae aire 16 cargado de grasa a la campana 12 y a través del filtro de aire primario 18 para separar las partículas grandes del aire. El aire parcialmente limpio 20 es aspirado subsecuentemente a través del filtro de aire secundario 22 para la remoción de partículas más pequeñas del aire que no fueron separadas por el filtro primario 18. Así, el aire "limpio" 24 es expulsado de la campana 12 a través del collarín entubado 27 y viaja a través de la tubería interna y hacia afuera del edificio. Ventajosamente, la tubería interna del edificio no acumula suciedad y grasa tan rápidamente con los sistemas convencionales que usan un filtro secundario en la salida de la tubería del edificio. Refiriéndose en particular a las figuras 2-4, el filtro de aire primario 18 tiene una pared frontal 26 y una pared posterior 28 unidas en su perímetro mediante una pared superior 30, pared inferior 32 y paredes laterales opuestas 34. La cavidad formada por las paredes 26, 28, 30, 32 y 34 es
dividida en una pluralidad de cámaras de vórtice separadas
. Cada cámara de vórtice 35 tiene un par de entradas
36 localizadas en extremos opuestos 38 de las cámaras de vórtice 35 y una sola salida 39 localizada en el punto medio de la cámara 35. El aire 16 cargado de grasa entra a la cámara de vórtice 35 a través del par de entradas 36 formadas en la pared frontal 26 del filtro y sale de la cámara 35 a través de la salida 39 formada en la pared posterior 28 del filtro. El filtro 18 captura la grasa al dirigir el aire 16 cargado de grasa a lo largo de una trayectoria helicoidal a través de las cámaras de vórtice 35. La trayectoria helicoidal provoca que las partículas de grasa suspendidas en el aire choquen contra las paredes de la cámara y luego fluyan a lo largo de la pared de la cámara a un punto de recolección. La formación de las entradas 36 próximas a los extremos opuestos 38 de la cámara impide que el aire 16 que entra a cada entrada 36 pase directamente a la salida 39 y evite la trayectoria helicoidal . Esto asegura que una cantidad máxima de grasa sea extraída del aire 16. De acuerdo con la modalidad preferida, el filtro 18 incluye una base 40 en forma de bandeja con la pared frontal 26 del filtro y una pared superior 30, pared inferior 32 y paredes laterales 34 que definen el perímetro del filtro. Las paredes 30, 32 y 34 se extienden hacia atrás y
sustancialmente perpendiculares de la pared frontal 26 y forman una cavidad de bandeja 41. Los divisores 42 que dividen la cavidad 41 y definen las cámaras de vórtice 35 en cooperación con la base 40 son montados en la cavidad 41. La base 40 es formada preferiblemente a partir de una sola hoja de material para eliminar uniones y facilitar la limpieza de la pared frontal 26 del filtro. Los pares de entradas 36 son formadas en la pared frontal 26 y proporciona una entrada para el aire 16 cargado de grasa a las cámaras 35. Los pares de entradas 36 eiados a lo largo de la pared frontal, sustancialmente paralelos a las paredes laterales 343 de la base. Preferiblemente, la pared frontal 26 es deformada hacia atrás para formar generadores de vórtice 44 en cada entrada 36. Los generadores de vórtice 44 dirigen el aire 16 que entra por la entrada 36 a una trayectoria helicoidal al interior de la cámara 35 hacia el centro 46 de la cámara. Los divisores 42 son retenidos en la cavidad 41 mediante aletas plegadizas 48 sobre los divisores 42 insertados en la misma. Observando en particular la figura 5, las aletas 48 son formadas sobre los bordes posteriores de la parte superior 30 de la base, fondo 32 y lados 34 que son plegados para retener los divisores entrelazados 42 en la cavidad 41 de la base. Ventajosamente, el pliegue de las aletas sobre los divisores minimiza las fugas de aire de las
cámaras 35. Las aletas 48 son aseguradas en cada esquina de la base y lados utilizando métodos conocidos en la técnica, tal como utilizando soldaduras adherentes, soldaduras de puntos, sujetadores tipo tornillo y los semejantes, para impedir que las aletas 48 liberen inadvertidamente los divisores 42. La grasa que choca sobre las paredes de la cámara de vórtice se drena de la cámara 35 a través de aberturas 50 perforadas en el fondo 32 de la base en el extremo 38 de cada cámara 35. Durante la fuerte carga de grasa del filtro, similar a la cocción de trabajo pesado, los generadores de vórtice 44 se cargan con grasa. Esta fuerte carga de grasa se puede desarrollar en corrimientos por la pared frontal 26. Para impedir que los corrimientos corran completamente por toda la cara frontal 26 se forman pequeñas tablillas 52, tal como al perforar a la cara frontal justo debajo de los generadores de vórtice 44 en cada entrada 36 próxima a la parte superior del filtro. Dos hileras de tablillas escalonadas 52 son usadas para cubrir toda la superficie (izquierda a derecha) . Las tablillas escalonadas 52 aseguran que cualesquier corridas de los generadores de vórtice 44 serán atrapadas por una tablilla. Las tablillas 52 solamente necesitan ser formadas sobre la porción superior del filtro y no el fondo, haciendo específica la orientación de arriba abajo del filtro. Sin
embargo, si no se requieren las tablillas, las aberturas 50 pueden ser perforadas en la parte superior 30 de la base y fondo 32, permitiendo que el filtro 18 sea montado en la campana 12 sin referencia a la orientación de parte superior 30 del filtro o fondo 32 del filtro. Para simplificar el conjunto del filtro 18 y para reducir los costos de montaje, las cámaras de vórtice 35 son formadas mediante divisores entrelazados 42 que son insertados a la cavidad 41. Los divisores alargados en forma de L 42 son insertados a la cavidad de bandeja 41 y cooperan con la base 40 y divisores adyacentes 42 para formar las cámaras de vórtice alargadas 35. Cada divisor 42 se extiende por el ancho de la base 40 y tiene una pared lateral sustancialmente paralela a las paredes laterales 34 de la base y una pared posterior 37 sustancialmente paralela a la pared frontal 22 para formar la pared posterior 28 del filtro. La pared posterior de cada divisor 42 es dispuesta por encima de un par diferente de entradas 36 y tiene una muesca formada en general centralmente en la misma que define la salida 39 de la cámara. Los bordes de la pared posterior y paredes laterales del divisor son dobladas hacia adentro y se empalman con la base 40 o divisor adyacente 42 para minimizar las fugas de aire. Los divisores 42 son formados preferiblemente del mismo material usando los mismos procesos como la base 40 y
son entrelazados para simplificar el conjunto 18 de filtro. Las lengüetas formadas en cada divisor 42 se extienden a ranuras formadas en el divisor adyacente 42 para bloquear conjuntamente los divisores adyacentes 42. La construcción de lengüeta y ranura elimina la necesidad de soldadura por puntos o de otra manera asegurar cada divisor individual 42 en la cavidad 41. Al proporcionar una cámara de vértice 35 que tiene entradas frontales 36 y una salida posterior 39, el aire entra y sale del filtro 18 en direcciones sustancialmente paralelas para permitir que el aire entre fácilmente por el filtro secundario 22, como se describirá más en detalle a continuación. Este arreglo proporciona además un filtro más compacto 18 en relación con un filtro de aire en el cual el aire sale del filtro de aire sustancialmente perpendicular al aire que entra al filtro, tal como a través de los extremos de la cámara. Además, un filtro de aire de salida posterior no requiere una campana de ventilación adaptada especialmente para encauzar el aire que sale de los extremos de la cámara a la campana. En otra modalidad, la base, divisores o porciones de los mismos son recubiertos con un lubricante seco, tal como se describe en la patente norteamericana 6,050,250 intitulada "Exhaust fan ith dry lubricant coating" la revelación de la cual es incorporada en la presente como si
se resumiera en su totalidad en la presente. Se debe apreciar que los filtros centrífugos convencionales no son capaces de separar toda la grasa y otras impurezas del aire cargado de grasa. Por esta razón, un filtro secundario ha sido instalado convencionalmente en la salida de la tubería de un edificio para separar adicionalmente contaminantes antes que el aire sea emitido al medio ambiente. Sin embargo, el aire parcialmente limpio emitido por el filtro primario deja la grasa, suciedad y lodo sobre el interior de la tubería y en la cámara impelente de la cámara, necesitando mediante esto limpieza y mantenimiento frecuentes . De acuerdo con la modalidad preferida, un filtro secundario 22 es montado dentro de la campana en una posición corriente abajo del filtro primario 18 dentro de la envolvente 21 y recibe el aire parcialmente limpio (flujo de aire primario) 20 del filtro primario. Se debe apreciar que el término "corriente abajo" se usa en la presente con referencia a la dirección del flujo de aire 16, 20 y 24. Como se describirá en más detalle a continuación, el filtro secundario 22 es un filtro de impacto cuyos medios de filtro incluyen perlas (ya sea porosas o no porosas) que separan las impurezas adicionales del aire 20. Sin embargo, se debe apreciar que el término "medios de filtración" se usa ampliamente en la presente para definir cualquier mecanismo
de filtración que es operable para separar partículas transportadas por aire, en las que se incluyen la estructura del filtro centrífugo 18. El aire limpio (flujo de aire secundario) 24 es así emitido y recibido por un collarín entubado 27 que se extiende desde la campana 12 y se conecta a la tubería interna del edificio. El aire 24 puede así viajar directamente hacia afuera del edificio sin ser limpiado adicionalmente , incrementando mediante esto el intervalo de tiempo entre las limpiezas regulares del ducto y reduciendo el riesgo de incendios. Además, debido a que el filtro secundario 18 es dispuesto dentro de la campana 12, es más accesible al usuario, por ejemplo, cuando el filtro va a ser limpiado. Refiriéndose ahora a las figuras 6-8, el filtro de aire secundario 22 incluye un bastidor 61 que define una cara frontal 60 operable para recibir el aire entrante. La cara frontal 60 tiene una periferia externa definida por una pared superior 62, pared inferior 64 y paredes del extremo opuestas 66. Una superficie posterior 68 es dispuesta opuesta a la cara frontal 60 y permite que el aire limpio salga del filtro 22. La cavidad formada por las paredes 60, 62, 64 y 66 es repartida en dos cámaras de admisión de aire externas 70 y 72 y una cámara de admisión de aire media 74 mediante divisores 71 y 73 que se extienden de manera transversal a la cara frontal 60. La cara frontal 6b define una entrada a las tres
cámaras. Se apreciará a partir de la descripción a continuación que la forma de las cámaras de admisión 70, 72 y 74 proporciona un área superficial mayor al aire entrante, incrementando mediante esto la eficiencia del filtro 22 con respecto a los diseños de filtro planos convencionales. La superficie posterior 68 es usada en la presente para identificar colectivamente las respectivas paredes posteriores de cada cámara de admisión, se apreciará que la superficie posterior no es necesariamente una pared plana o continua. Por ejemplo, la superficie posterior 68 en la cámara externa 70 es definida mediante primeras y segundas paredes externas 75 y 77 respectivamente. En particular, la primera pared 75 se extiende hacia afuera desde el extremo frontal 80 de la pared del fondo 64 a un ángulo de 45°. La segunda pared 77 se extiende hacia adentro a un ángulo de 90° desde el extremo distante de la pared 75 para definir la cara frontal 60 de la cámara 70 (y así define un ángulo de 45° con respecto a la cara frontal 60) . Las primeras y segundas paredes 75 y 77, junto con la cara frontal 60, definen un triángulo sustancialmente recto cuando se observa en sección transversal, como se ilustra en la figura 8. La primera pared 75 es definida por un par de tamices de malla de alambre internos y externos 76 y 78 que se extienden paralelos entre sí y separados espaciadamente para formar un espacio entre los mismos, que aloja un medio
de filtro 89. Asimismo, la segunda pared 77 es definida por un par de tamices de malla de alambre internos y externos 82 y 84 respectivamente, que son conectados a los extremos externos de los tamices 76 y 78 respec ivamente. Los tamices 82 y 84 se extienden paralelos entre sí y están separados espaciadamente para formar un espacio continuo con los tamices 76 y 78. Los extremos distantes de los tamices 76 y 78 son sellados por un sujetador externo 86 y los extremos distantes de los tamices 82 y 84 son sellados por un sujetador interno 88. La envolvente definida por dos pares de tamices y sujetadores 86 y 88 asegura que el aire que pasa a través de la cámara 70 pasará a través del medio de filtro 89. La superficie posterior 68 en la cámara media 74 es definida por dos paredes laterales 90 que se extienden perpendicularmente hacia abajo desde la cara frontal 60 y una pared superior que se extiende lateralmente 92 que une los extremos externos de las paredes 90. Las paredes 90 y 92, junto con la cara frontal 60, definen una cámara sustancialmente rectangular 74 cuando se observa en sección transversal . Las paredes laterales 90 incluyen tamices de malla de alambre internos y externos 94 y 96 respectivamente, que están desplazados entre sí una distancia predeterminada para definir un espacio entre los mismos que aloja el medio de filtro 89. La pared superior 92 incluye un
par interno y externo de tamices 98 y 100, respectivamente, que son conectados a los extremos externos de los tamices interno y externo 94 y 96 respec ivamente y están desplazados para definir un espacio entre los mismos que también es ocupado por el medio de filtro 89. Los extremos internos de los tamices 94 y 96 son sellados mediante sujetadores 102 para definir una envolvente, para asegurar que todos el aire que entra a la cámara media 74 pasará a través del medio de filtro 89. La cámara externa 72 es similar a la cámara 70 y es definida por una primera pared 104 que se extiende hacia afuera desde el extremo frontal 81 de la pared del fondo 62 a un ángulo de 45°. Una segunda pared 106 se extiende hacia adentro a un ángulo de 90° desde el extremo distante de la pared 75, hacia la cara frontal 60 de la cámara 72. Por ejemplo, la superficie posterior 68 es así definida en la cámara externa 72 mediante las primeras y segundas paredes 104 y 106, respectivamente. Las primeras y segundas paredes 75 y 77, junto con la cara frontal 60 definen un triángulo sustancialmente recto cuando se observa en sección transversal . La primera pared 104 es definida por un par de tamices de malla de alambre internos y externos 108 y 110 que se extienden paralelos entre sí y separados espaciadamente para formar un espacio entre los mismos que aloja el medio de
filtro 89. Asimismo, la segunda pared 106 es definida por un par de tamices de malla de alambre internos y externos 112 y 114 respectivamente, que son conectados a los extremos externos de los tamices 76 y 78, respectivamente y también están separados espaciadamente para alojar el medio de filtro. Los tamices 112 y 114 se extienden paralelos entre sí y están separados espaciadamente para definir un espacio que aloja el medio de filtro 89. Los extremos distantes de los tamices 76 y 78 son sellados por el sujetador externo 86 y los extremos distantes de los tamices 82 y 84 son sellados mediante el sujetador interno 88. La envolvente definida por dos pares de tamices y sujetadores 86 y 88 asegura que todo el aire que entra a la cámara 72 pase a través del medio de filtro. Durante la operación, el aire entrante 20 es recibido normal a la cara frontal 60 del filtro secundario 22 y es dirigido a cada una de las cámaras 70, 72 y 72. Luego, el aire 20 pasa a través de los tamices internos que definen las paredes de la cámara, en donde las partículas transportadas por aire son separadas mediante el medio de filtro antes de salir del filtro 22 vía los tamices externos. Luego el aire secundario limpio 24 es dirigido a través del collarín entubado 27 y a través de sistema de tubería interna del edificio antes de ser expulsado al medio ambiente exterior.
Los tamices interno y externo que definen las paredes de las cámaras 70, 72 y 74 están de preferencia espaciados separadamente una distancia menor de 2.5 cm (1 pulgada) y preferiblemente menor de 1.3 cm (1/2 pulgada) de acuerdo con la modalidad preferida, aunque se debe apreciar que cualquier distancia podría ser usada de acuerdo con la presente invención. Ventajosamente, se ha determinado que los tamices interno y externo pueden ser colocados lo suficientemente apartados, de tal manera que la caída de presión a través del filtro secundario 22 no es mayor de 5 cm (2 pulgadas) de ¾0 para un flujo de aire dado con un lecho empacado de medio de filtro, como se describe en más detalle a continuación. Debido a que el aire que fluye a través del filtro 22 puede ejercer una cantidad de presión significativa sobre las paredes de la cámara, las superficies externas de los tamices externos de cada cámara son soportadas mediante paredes 116 que se extienden entre las paredes del extremo 66 en la unión entre dos tamices. Las paredes 116 actúan además para sellar cada interfase, para asegurar que todo el aire que entra al filtro secundario 22 pase a través del medio de filtro 89. Los tamices son además soportados mediante vigas que se extienden lateralmente 118 que unen los puntos medios de las paredes 116. Un par de paredes 120 se extienden a lo largo de la cara frontal 60 y encapsulan sujetadores 88 y 102
para proporcionar un sello en la interfase entre las cámaras externas 70 y 72 y la cámara media 74. Las paredes 116 impiden además que el aire entrante 20 fluya a través del filtro 22 sin pasar a través del medio de filtro 89. En tanto que se ha descrito que las paredes de la cámaras son definidas por tamices de malla de alambre internos y externos, se debe apreciar que las paredes podrían ser fabricadas de cualquier material poroso apropiado que sea apto de proporcionar una velocidad de flujo de aire apropiado a través del mismo. Refiriéndose ahora a las figuras 9 y 10, el medio de filtro 89 comprende en general perlas esféricas 91 que son capaces de absorber la grasa del aire entrante 20. Durante la manufactura, una primera placa del extremo 66 es anexada a las paredes 62 y 64. Las perlas 91 son vertidas entre los tamices de la cámara internos y externos en el otro extremo para producir un lecho empacado de perlas o cualquier material alternativo apropiado para uso en combinación con la presente invención. La segunda placa del extremo 66 es anexada subsecuentemente para encerrar las paredes de la cámara. Se debe apreciar que el diámetro de las perlas puede variar, pero se contempla actualmente un diámetro de entre 1 y 4 mm. Las perlas 91 son capaces de separar las impurezas de aire más pequeñas que no fueron separadas por el filtro primario 18. Ventajosamente, debido a que las placas del
extremo 66 son anexadas al bastidor vía tuercas y pernos (no mostrados) , el usuario final es apto de retirar la placa del extremo 66 y las perlas usadas 91 e insertar nuevas perlas 91 al filtro, sin tener que reemplazar todo el filtro 22. Refiriéndose a la figura 9 en particular, las perlas 91 son porosas y pueden comprender gel de sílice, una cerámica, una tierra diatomácea, zeolita o cualquier otro material poroso considerado apropiado y lo suficientemente durable para ser fabricado en una forma semejante a perla y empacado a un dispositivo de filtración. Se usa gel de sílice de acuerdo con la modalidad ' referida debido a su alta afinidad a la grasa, en comparación con vapor de agua. En tanto que se ha usado gel de sílice en el pasado como filtro de aceite, la presente invención reconoce que la gel de sílice puede además ser usada para la separación de grasa y otras impurezas (por ejemplo, compuestos orgánicos volátiles (VOC) ) del aire cargado de grasa. Durante la operación, el aire 20 cargado de grasa entra a través de las paredes de la cámara y pasa a través de las perlas 91. Las perlas 91 actúan como deflectores que provocan que el aire entrante realice varios cambios repentinos de dirección, de tal manera que la grasa y otras partículas suspendidas en el aire chocan contra las perlas y son adsorbidas a los intersticios 124 del medio de filtro 89 durante la operación normal. Ventajosamente, debido a que las
impurezas son almacenadas dentro de cada perla 89, los espacios entre perlas porosas adyacentes están libres de suciedad, permitiendo mediante esto que el aire pase fácilmente a través del filtro 22 sin producir una caída de presión significativa a través de las paredes de la cámara. Una vez que las perlas se saturan, la grasa se puede comenzar a acumular dentro de los espacios de aire localizados entre perlas adyacentes 91. Así, puede ser deseable instalar una copa de recolección (no mostrada) para recibir cualquier grasa que se acumule, como se describirá ahora con " referencia a la figura 10. En particular, el medio de filtro 89 puede comprender alternativamente perlas no porosas 93, tales como perlas metálicas, perlas de vidrio o cualquier otro material poroso apropiado para uso con la presente invención. De acuerdo con esta modalidad, la grasa y otras impurezas transportadas por el aire chocan contra las perlas y se acumulan dentro de los espacios de aire 125 formados entre perlas adyacentes. A medida que las impurezas se acumulan, la caída de presión a través de la cámara se comienza a elevar hasta que la caída es suficientemente mayor que el aire entrante expulsa la grasa de las perlas 89. El filtro 22 incluiría una copa de recolección (no mostrada) para capturar las impurezas cuando se usan perlas 91 no porosas. Se debe apreciar que todavía otros elementos de
filtro 89 podrían ser usados con el filtro secundario 22. Por ejemplo, el medio de filtro 89 podría comprender una estructura de cerámica porosa que está en forma del interior definido por cualquiera de las paredes 75, 77, 90, 92, 104 y 106, de tal manera que las paredes son fabricadas alrededor de la estructura de cerámica. De acuerdo con esta modalidad, el aire entrante 20 pasa a través de la estructura porosa, cuyos poros absorben las impurezas que no fueron separadas por el filtro primario 18. Se ha encontrado que un medio de filtro de cerámica exhibe una afinidad suficiente a la grasa, en comparación con el vapor de agua y es así apropiado para uso como medio de filtro en el filtro secundario 22. Ambos filtros primario y secundario pueden ser regenerados usando una lavadora de platos comercial y detergentes para lavadora de platos estándar para remover la grasa y componentes orgánicos volátiles (VOC) . En algunas instancias, tales como el caso en donde los poros se extienden completamente a través de las perlas, el filtro debe ser enjuagado en una solución de detergente comercial con el fin de romper la grasa que se ha adsorbido, antes de la remoción de la grasa en una lavadora de platos comercial.
Refiriéndose a la figura 5, ambos filtros primario y segundario 18 y 22 se apoyan sobre rieles de guía 126 y 127 que facilitan su remoción de la campana 12. La figura 15 ilustra la remoción del filtro secundario 22, aunque se debe
apreciar que el filtro primario 18 es separable de la misma manera. En particular, un par de mangos 128 se extienden desde la parte frontal de las paredes del extremo 66, para permitir la fácil remoción y transporte del filtro 22. Los 5 rieles de guía 126 y 127 están espaciados una distancia suficiente, de tal manera que un usuario puede levantar el filtro 22 contra el borde inferior de los rieles de guía superiores 127 para proporcionar separación para hacer girar la pared del fondo 64 más allá del riel de guía inferior
correspondiente 126. Una vez que la pared 64 se ha separado de los rieles de guía 126 y 127, la pared superior 62 puede ser separada fácilmente de su acoplamiento con su conjunto de rieles de guía. Se debe apreciar que un sistema similar puede ser usado para montar de manera separable el filtro primario
18. Refiriéndose ahora también a la figura 11, un filtro secundario plano 122 podría ser instalado corriente abajo del filtro primario 18, de acuerdo con una modalidad alternativa de la invención. Sin embargo, se debe apreciar 0 que campanas que tienen solamente el filtro de aire primario 18 instalado son manufacturados comercialmente en la actualidad en sistemas que emplean un filtro secundario en la salida de un sistema de tubería interno de edificio. Debido a que el filtro secundario 122 es plano, tendría que ser más 5 alargado que el filtro 22, con el fin de proporcionar un área
superficial suficientemente grande para limpiar de manera efectiva y confiable el aire 20 en tanto que soporta una velocidad de flujo de aire suficiente. Sin embargo, la posición del filtro primario 18 en sistemas convencionales no permitiría que un filtro secundario suficientemente alargado sea instalado dentro de la envolvente 21. Así, el filtro primario 18 necesitaría ser movido hacia atrás dentro de la campana 12 con el fin de acomodar un filtro secundario alargado adicional 122. La instalación de un filtro secundario plano 122 necesitaría así que el proceso de manufactura de la campana 12 sea modificado, lo que consumiría gastos y recursos adicionales. Ventajosamente, las paredes 75, 77, 90, 104 y 106 de la cámara del filtro 22 se extienden por lo menos parcialmente hacia afuera de la cara frontal 60. Así, el filtro 22 utiliza la distancia lateral permitida por la campana convencional 14 a lo largo de la profundidad disponible dentro de la envolvente 21 para obtener un área superficial mayor que el filtro plano 122, sin ocupar una cantidad mayor de espacio lateral dentro de la campana 12. Se ha sabido que las paredes del filtro convencionales se extienden hasta 45° de la superficie frontal. Sin embargo, las paredes 90 del filtro secundario 22 se extienden hasta 90° de la cara frontal, se apreciará que cualquier ángulo mayor de 45°, con respecto a la superficie frontal 60,
proporcionará un área superficial mayor que la técnica previa. El área superficial incrementada obtenida por las paredes de las cámaras 70, 72 y 74 permite una velocidad de flujo mayor a través del filtro 22 y también obtiene una alta eficiencia. Así, la modalidad preferida permite la instalación del filtro secundario 22 en la campana 12, sin tener que modificar la manufactura y montaje convencionales del conjunto de campana/filtro primario. En tanto que la presente invención ha sido descrita con referencia a un filtro de aire centrífugo primario 18 y filtro de aire de impacto secundario 22, se debe apreciar que otros filtros podrían ser usados en un sistema de purificación de aire que tiene una primera etapa que recolecta una porción grande de partículas transportadas por aire de tamaño más grande y una etapa o etapas subsecuentes que separa partículas más pequeñas que no son separadas en la primera etapa y contaminantes sin partículas, tales como compuestos orgánicos volátiles (VOC) antes de que el aire entre a la tubería interna del edificio. Por ejemplo, los filtros 18 y 22 podrían comprender cualquiera de un filtro centrífugo, un filtro deflector, un filtro de impacto o cualquier otro filtro semejante apropiado para separar impurezas transportadas por aire. Lo anterior se ha descrito como una modalidad preferida de la presente invención. Se les ocurrirá a
aquellos que practican la técnica que muchas modificaciones se pueden realizar, sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Con el fin de dar parte al público de las varias modalidades que pueden caer dentro del alcance de la invención, se hacen las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.