"UNIDAD LIMPIADORA DE CARRETERAS Y LO SIMILAR"
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una unidad limpiadora para carreteras y lo similar del tipo que comprende: una cámara de confinamiento definida por una base de acumulación, un aparato de aspiración que incluye una entrada de aspiración colocada cerca del suelo, y un aparato de filtración, siendo adecuado el aparato de aspiración para reciclar el aire entre la cámara de confinamiento y la entrada de aspiración.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Como se sabe, actualmente existen en el mercado diferentes tipos de unidades limpiadoras de carreteras y lo similar, utilizadas para la limpieza de carreteras, plazas, grandes áreas comerciales y otras. Los componentes básicos de estas unidades son: un aparato de transporte de desechos, un filtro de separación de desechos y contaminantes y un recipiente para el almacenamiento de los desechos. Estas unidades pueden operar secas o con agua. El aire de admisión, los desechos y contaminantes tales como polvo y lo similar, que se separan subsecuentemente, mediante un filtro especial, y los desechos y contaminantes se almacenan después, limpiando así la superficie de la carretera. El transporte de las substancias se realiza en unidades de tipo mecánico-aspiración mediante ser pillos y notorios especiales y transportadores mecánicos, y en otros unidades especialmente mediante el uso de un flujo de aire presurizado que bruza el suelo para crear, de acuerdo con los conceptos conocidos en la dinámica de fluidos, un vacío de superficie que permite levantar los desechos y contaminantes que se adhieren al suelo. El aire presurizado puede, por ejemplo, provenir del aire reciclado del aparato de aspiración, teniendo ya este aire una energía cinética notable, y es suficiente un costo de energía reducido para crear el flujo de aire presurizado. Se describe una unidad similar en la patente US 4099290, en la que el aire de admisión se filtra y recicla parcialmente. Dicho aire filtrado también se recoge parcialmente y se filtra nuevamente para descargarse al medio ambiente. La técnica anteriormente mencionada presenta algunas desventajas importantes. De hecho, el aire a presión, que con su acción a nivel de suelo ocasiona que se levanten los desechos, normalmente presenta una gran carga de polvos y contaminantes. Por lo tanto, se genera contaminación cada vez que este aire reciclado es dispersado al medio ambiente . A pesar de que los dispositivos que se utilizan normalmente se encuentran diseñados de manera tal que permiten un reciclaje eficiente del aire utilizado para levantar las substancias del suelo con poca pérdida de carga, el aire mismo no puede reciclarse totalmente, debido a la desigualdad del suelo y a una pérdida normal de carga. De otra manera, no es conveniente utilizar aire purificado para levantar los contaminantes del suelo, debido a que durante la operación descrita, el aire purificado se mezcla nuevamente con los contaminantes y por lo tanto necesita purificarse nuevamente con un desperdicio de energía y tiempo de operación notables. Además, dichas unidades requieren de mantenimiento frecuente, limpieza y más. También pueden generarse desechos y lo similar al interior de dichas unidades, lo cual podría ocasionar una posible y peligrosa proliferación de bacterias o lo similar, o simplemente, el deterioro de las condiciones de funcionamiento. Además, es necesaria la limpieza frecuente de los filtros o su reemplazo. También es necesario interrumpir el funcionamiento de la unidad para llevar a cabo la limpieza de los filtros o de la unidad misma. La limpieza y mantenimiento de dicha unidad ocasionan un aumento en los costos y tiempos de operación. Además, actualmente las unidades en el mercado no son siempre capaces de tratar los contaminantes presentes en el medio ambiente, tales como polvos finos y partículas tóxicas .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En esta situación, el objetivo técnico que es la base de la presente invención es el conseguir una unidad limpiadora para carreteras y lo similar capaz de superar substancialmente las desventajas establecidas en la técnica anterior. En dicho objetivo técnico una meta importante de la invención es conseguir una unidad limpiadora que permita eliminar los contaminantes y retenerlos sin liberarlos al medio ambiente. Otra objetivo importante de la invención es concebir una unidad limpiadora que permita un rápido e infrecuente mantenimiento de la unidad misma. Otro objetivo de la invención es crear una unidad limpiadora de carreteras y lo similar que permita realizar la operación de limpieza de los filtros y lo similar sin tener que interrumpir el uso de la máquina misma.
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El objetivo técnico y los objetivos especificados se logran por una unidad limpiadora de carreteras y lo similar, que comprende: una cámara de confinamiento definida una base de acumulación, un aparato de aspiración que incluye una entrada de aspiración colocada cerca del suelo, y un aparato de filtración; siendo adecuado dicho aparato de aspiración para reciclar el aire entre dicha cámara de confinamiento y dicha entrada de aspiración y que incluye un medio de aspiración primario y un medio de aspiración secundario colocados paralelos uno a otro y encina de dicha base de acumulación; controlando dicho medio de aspiración primario dicha entrada de aspiración y siendo adecuado dicho medio de aspiración secundario para expulsar el aire filtrado; incluyendo dicha cámara de confinamiento un elemento de separación que separa una zona turbulenta, en la cual existe aire con un alto nivel de turbulencia y energía, y una zona de recirculación, en la cual existe aire con un bajo nivel de turbulencia y energía; conectándose dicha zona de recirculación a dicho medio de aspiración primario y conectándose dicha zona turbulenta a dicho medio de aspiración secundario. Dicha unidad limpiadora permite reciclar el aire que contiene pocos contaminantes y se administra de manera sencilla y económica.
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BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se explican características y ventajas adicionales de la invención una descripción detallada de una modalidad preferida de la invención, con referencia a los dibujos combinados, en los cuales: un La Figura 1 ilustra una sección de la unidad de acuerdo con la invención; La Figura 2 ilustra la unidad de acuerdo con la invención colocada sobre un vehículo motorizado;
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a dichas Figuras, la unidad limpiadora de acuerdo con la invención se indica totalmente con el número 1. Este es un tipo que es transportable en camiones, camionetas y lo similar e incluye una cámara 2 de confinamiento debidamente y substancialmente en forma de paralelepípedo o lo similar y construida de hoja metálica o lo similar. Dicha cámara 2 de confinamiento se encuentra hecha al menos en parte por: una pared superior 2a, una pared posterior 2b, que pueden al menos abrirse y cerrarse en parte, una pared frontal 2d, una pared base 2c y dos paredes laterales. Estas paredes son preferentemente y substancialmente planas, sin considerar alteraciones en la planaridad de la pared, cualquier varilla o ángulos de refuerzo en dichas paredes. La sección inferior de la cámara 2 se encuentra destinada al confinamiento de los desechos y contaminantes. Por lo tanto, la base 2c y las secciones inferiores de las paredes laterales y la pared frontal 2d y la pared posterior 2b, crean una base 10 de acumulación para el almacenamiento de dichos desechos y contaminantes . La unidad 1 incluye también un aparato 3 de aspiración, que aspira el aire, contaminantes, tales como polvo y lo similar, y los desechos, que son más grandes que dichos contaminantes, provenientes del suelo. Dicho aparato de aspiración incluye el medio 4 de aspiración primario y el medio 5 de aspiración secundario colocados en paralelo. Los medios de aspiración primario y secundario 4 y 5 se colocan en la sección superior de dicha cámara 2 de confinamiento, encima de la base 10 de acumulación. En particular, el medio 4 de aspiración primario se encuentra conformado preferentemente por un ventilador centrífugo colocado en paralelo y cerca de la pared superior 2a de la cámara 2 de confinamiento. El medio 5 de aspiración secundario se encuentra conformado preferentemente por dos ventiladores paralelos operativos de flujo axial. Estos ventiladores 5 de flujo axial se encuadran colocados en paralelo respecto a la pared posterior 2b de la cámara 2 de confinamiento y cerca tanto de la pared posterior 2b y la pared superior 2a. Tanto el medio 4 de aspiración primario como el medio 5 de aspiración secundario, paralelo uno respecto al otro, trabajan conjuntamente para crear un vacío en la cámara 2 y al mismo tiempo un movimiento amplio del aire. En particular, el medio 4 de aspiración primario tiene una mayor capacidad que el medio 5 de aspiración secundario. Por ejemplo, el medio primario 4 tiene una capacidad igual al 60%-70% del total, mientras que el medio secundario 5 y una capacidad igual al 30%-40% del total. Además, también se encuentra presente un medio 9 de separación que separa esencialmente una zona 4a de recirculación, en la que es predominante la acción del medio 4 de aspiración primario, por una zona turbulenta 5a, en la cual es predominante la acción del medio 5 de aspiración secundario. El elemento 9 de separación se encuentra conformado preferentemente por una sección de pared. El elemento 9 de separación puede conformarse y dimensionarse de manera diversa. El aparato 3 de aspiración incluye una entrada 6 de aspiración, que aspira dicho aire, contaminantes y desechos provenientes del exterior, más precisamente provenientes del suelo. Dicha entrada 6 de aspiración se coloca debidamente debajo de dicha cámara 2 de confinamiento. El aparato 3 de aspiración incluye también un conducto 7 de aspiración que canaliza dicho aire, contaminantes y desechos, a fin de transportarlos desde la entrada 6 de aspiración hasta la base 10 de acumulación. Este conducto 7 de aspiración se encuentra conformado esencialmente por tubos o lo similar colocados al interior de dicha cámara 2 de confinamiento, que se dobla consecuentemente desde una entrada 7a en correspondencia con la entrada 6 de aspiración hacia una salida 7b colocada en la cámara 2 de confinamiento. Después, la salida 7b se conecta al medio 7c de transporte, excelentemente conformado por una simple extensión del conducto 7, o por otros elementos tales como lámparas de guía, que transportan los desechos hasta cerca del centro de la cámara 2 de confinamiento, en hacia la zona turbulenta 5a de la cámara misma. El aparato 3 de aspiración incluye también un conducto 8 de recirculación de aire, el cual canaliza el aire de la cámara 2 a la entrada 6 de aspiración. El aparato 3 de aspiración incluye también un conducto 8 de recirculación de aire, el cual canaliza el aire de la cámara 2 a la entrada 6 de aspiración.
Este conducto 8 de recirculación también se encuentra conformado básicamente por tubos o lo similar que se expanden al exterior de la cámara 2 e incluye una entrada 8a, colocada cerca del medio 4 de aspiración primario, y una salida 8b. La tubería o lo similar de esta salida 8b se estrecha a fin de crear un flujo de aire presurizado que bruza el suelo que, de acuerdo con el efecto de Venturi conocido, ayuda a la separación de los contaminantes del suelo y su aspiración. La unidad 1 incluye también un elemento 11 de filtración que filtra los desechos aspirados tanto por el medio 4 de aspiración primario y el medio 5 de aspiración secundario . El elemento 11 de filtración se encuentra conformado preferentemente por una red o reja, colocada encima de dicha base 10 de acumulación. Esta red preferentemente tiene un diámetro de malla de entre 8 mm y 10 mm, para evitar que se salgan los desechos de la base de acumulación. Debido a la simplicidad de dicho elemento 11 de filtración no se requiere ninguna operación de limpieza o de mantenimiento. La unidad 1 incluye también un elemento 12 de filtración que filtra los contaminantes que son aspirados or el medio 5 de aspiración secundario. Por lo tanto, el elemento 12 de filtración retiene los polvos y otras partículas dispersas en el medio ambiente. Este aparato 12 se encuentra conformado esencialmente por al menos un filtro 12a de tela, un filtro de cartucho, cilindrico o cónico, o bolsas. Ambos tipos de filtro se basan en una tela de filtración que se coloca alrededor de un cardo cónico cilindrico, o se coloca después de un trayecto con varios lazos o sacos. Estos filtros transportan el aire mediante el año de filtración que los retiene. Estos filtros también se colocan, en particular en modelos cómicos de cartucho y saco, de manera tal que la fuerza gravitacional empuja los contaminantes que se acumulan sobre la superficie y dirección de la base 10 de acumulación. No todos los contaminantes caen inmediatamente en la base 10 de acumulación, pero algunos de ellos se depositan sobre la superficie de la tela de filtración. El depósito progresivo de contaminantes en la tela de filtración hace necesaria la limpieza periódica de la tela, la cual se realiza automáticamente mediante la agitación de la tela de filtración, o alternativamente mediante lavado, aire comprimido, o lo similar. Además, un filtro fino 12b, tal como uno de tipo el prostático, se coloca preferentemente en serie con la tela 12a de filtración, la cual se esteriliza por medio de la ionización del aire, que se crea gracias a la presencia de un fuerte campo electrostático. Por esa razón, los contaminantes suponen una carga eléctrica y que se depositan en las paredes del filtro. Después, las paredes pueden limpiarse manualmente o automáticamente. Alternativamente, un filtro fino absoluto 12b, que también es de tela de filtración, puede colocarse en serie con la tela 12a de filtración, pero esta vez con una tela muy fina que filtra los contaminantes más finos. El filtro fino 12b se encuadra colocado también sobre la base 10 de acumulación y por lo tanto los contaminantes que se descargan provenientes de dicho filtro, caen y se depositan directamente sobre la base 10 de acumulación, después de haber pasado el elemento 11 de filtración. Una vez que los polvos han caído dentro de la base 10 de acumulación, se depositan y adhieren a los desechos, especialmente si se humedecen como es frecuentemente el caso. Por lo tanto, no son aspirados nuevamente por el aparato 3 de aspiración. El filtro fino 12b se coloca además próximo al medio 5 de aspiración secundario, de manera que transportan el aire filtrado hacia el medio ambiente. El funcionamiento de la unidad limpiadora de acuerdo con la invención, descrito estructuralmente con anterioridad, se explica continuación. Para comenzar, se activa el sistema 3 de aspiración, o bien, se encienden los medios de aspiración primario y secundario 4 y 5 al mismo tiempo en paralelo. De esta manera, se crea un vacío en la cámara 2. Debido dicho vacío, la entrada 6 de aspiración introduce el aire, desechos y contaminantes provenientes del suelo. Éstos provienen del conducto 7 de aspiración y alcanzan la cámara 2 de confinamiento. Los desechos son detenidos por el dispositivo 11 de filtración y caen dentro de la base 10 de acumulación. Los medios 4 y 5 de aspiración también son capaces de levantar desechos pasados y de crear una corriente de aire con un flujo que alcanza una velocidad de 60 m/s. El aire que sale por la salida 7b y el anexo 7c de transporte se introduce a la zona turbulenta 5a. Por lo tanto, esta zona turbulenta 5a se interesa por la presencia de aire altamente turbulento y con una gran energía cinética. El aire es aspirado principalmente por el medio 5 de aspiración secundario cercano. Después, este es filtrado por el aparato 12 de filtración, y libera los contaminantes que contiene.
Después es expulsado y se lanza al medio ambiente. La filtración se realiza tanto por el filtro 12a de tela de filtración, que elimina los contaminantes más grandes, así como también el filtro fino 12b que eliminan los contaminantes más finos . El aire que llega a la zona 4a de la circulación ha pasado por toda la cámara 2 de confinamiento. La zona
4a de recirculación se caracteriza entonces por una turbulencia y energía reducidas, debido también a la pérdida de carga. Además, solamente una parte del aire introducido por los miembros 7c de transporte alcanza la zona 4a de recirculación, debido a que parte de este aire es aspirado y expulsado por el medio 5 de aspiración secundario. Por lo tanto, este aire transporta con dificultad los contaminantes que caen dentro de la base 10 de acumulación. Por lo tanto, el medio 4 de aspiración primario aspira el aire que contiene menos contaminantes . El aire es conducido mediante el conducto 8 de recirculación y llega a la salida 8b cerca de la entrada 6 de aspiración. Aquí, el aire envuelve el suelo a gran velocidad, creando así el efecto de Venturi, el cual permite la eliminación de polvo y lo similar. Subsecuentemente, el aire regresa, mediante el conducto 7 de aspiración, a la cámara 2. Con base en la capacidad de los medios 4 y 5 de aspiración primario y secundario, pueden reciclarse o filtrarse en diferentes cantidades de aire y expresarse después hacia el medio ambiente. El filtro 12a de tela de filtración se agita y limpia automáticamente después de que ha alcanzado su máxima capacidad, cayendo así los contaminantes dentro de la base 10 de acumulación. El filtro fino 12b absoluto o electrostático, el cual se encuadra colocado también sobre la base 10 de acumulación, requiere menos mantenimiento. La invención permite avances significativos. Una ventaja significativa se determina por la presentación particular e innovadora del aparato 12 de filtración, por el medio 4 de aspiración primario y el medio 5 de aspiración secundario. De hecho, todos estos se encuentran colocados en la sección superior de una cámara 2 de confinamiento individual, la cual tiene preferentemente una forma muy sencilla, tal como un paralelepípedo, por ejemplo. Consecuentemente, la unidad 1 se maneja de manera sencilla y económica. Los conductos de aspiración 7 y de recirculación 8 se encuentran colocados básicamente al exterior de la cámara 2 de confinamiento . Esta presentación evita la acumulación indeseada y oculta de contaminantes y desechos. La unidad 1 no tiene áreas o huecos que favorezcan esta acumulación. El posible mal funcionamiento o pérdida de carga o similar de los medios 4 y 5 de aspiración primario y secundario ocasiona que los contaminantes o desechos caigan directamente dentro de la base 10 de acumulación. Una ventaja adicional de esta presentación de dicho equipo dentro de la cámara 2 de confinamiento y los conductos colocados básicamente al exterior de la cámara, conlleva el hecho de que la cámara 2 puede adaptarse fácilmente a un tipo diferente de unidad limpiadora, eliminando simplemente parte de los elementos contenidos en su interior. Por ejemplo, la simple eliminación del medio 4 de aspiración primario y los conductos 7 y 8 permite utilizar la cámara 2 de confinamiento, con sus filtros y con el medio 5 de aspiración secundario, a fin de crear una unidad limpiadora de tipo mecánico-aspiración, donde los desechos se transportan también por elementos de transporte mecánico . El medio 4 de aspiración primario y el medio 5 de aspiración secundario operan simultáneamente en paralelo: se totaliza la potencia del medio de aspiración y la aspiración tiene una mayor eficiencia. No obstante la presentación de dichos miembros en una cámara 2 de confinamiento individual, el aire utilizado para la recirculación contiene cantidades bajas de polvo y contaminantes debido a la diferenciación de las zonas de aspiración de dichos miembros. Por lo tanto, en la unidad
1 no libera cantidades relevantes de contaminantes al medio ambiente, incluso cuando la entrada 6 de aspiración tiene dificultad para adherirse al suelo. Al mismo tiempo, la unidad 1 permite un flujo de aire rápido y continuo y no filtra el mismo aire más de una vez . El tipo especial de filtros y su posición encima de la base 10 de acumulación, les permite limpiarse automáticamente y el asentamiento de los contaminantes, liberarse de los filtros, directamente en la base 10 de acumulación. Por lo tanto, no es necesario el mantenimiento frecuente de los filtros. La presentación particular de la tela de filtración y de filtros electrostáticos o absolutos que se configuran en serie, permite también que sean tratadas las partículas muy finas (hasta 0.01 µm) que son un riesgo para la salud y que no pueden ser tratadas con otros tipos de filtros. Esta presentación y elección de filtros es particularmente adecuada y puede utilizarse también en ausencia de transporte automático y recirculación del flujo de aire. La invención se encuentra sujeta a variaciones que caen dentro del concepto incentivo. Por ejemplo, puede colocarse un segundo elemento lia de filtración inmediatamente debajo del medio 4 de aspiración primario, entre el elemento 9 de separación y la pared frontal 2c, que se conforma por una reja o red. Además, los miembros de transporte mecánico, tales como una cinta transportadora y cepillos, pueden integrarse a la aspiración de los desechos y contaminantes, el interior del conducto 7 de aspiración.