ES2301414B1 - Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con particulas. - Google Patents
Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con particulas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2301414B1 ES2301414B1 ES200603221A ES200603221A ES2301414B1 ES 2301414 B1 ES2301414 B1 ES 2301414B1 ES 200603221 A ES200603221 A ES 200603221A ES 200603221 A ES200603221 A ES 200603221A ES 2301414 B1 ES2301414 B1 ES 2301414B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- ozone
- particles
- zone
- flow
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 16
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 159
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 37
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
- B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
- B03C3/12—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by separation of ionising and collecting stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/017—Combinations of electrostatic separation with other processes, not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/019—Post-treatment of gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/38—Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames
-
- F24F3/166—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/192—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by electrical means, e.g. by applying electrostatic fields or high voltages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con partículas. Dispositivo para el limpiado de un medio gaseoso, en especial aire, contaminado con un grupo de partículas (P), el cual presenta un grupo de partículas PG más grandes que 0,1 mum y un grupo de partículas PK más pequeñas que 0,1 mum, incluyendo un canal de flujo (2) con: una zona de ionización (Bi ) con un dispositivo de ionización (6) para ionizar las partículas; un dispositivo de producción de ozono (6) para producir ozono en el medio gaseoso, que posee una capacidad de producción, que se halla en un rango de 200 mug/m 3 bis 1000 mug/m 3 ; un dispositivo separador electrostático (10) con una zona de acumulación de partículas (BS), para la separación electrostática de partículas ionizadas, que son más grandes que 0,1 mum; una zona de oxidación de partículas para la oxidación de partículas ionizadas, que son iguales o más pequeñas que 0,1 mum, mediante el ozono producido; y una zona de tratamiento de ozono (BB) pospuesta a la zona de oxidación de partículas (BO) con un dispositivo de reducción de ozono (14, 16), que está concebido para disminuir la cantidad de ozono contenido en el mencionado medio gaseoso, a una cuota igual o más pequeña que 100 mug/m 3 (aprox. 0,05 ppm). (Ver figura)
Description
Dispositivo y proceso para el limpiado de un
medio gaseoso contaminado con partículas.
La invención se refiere a un dispositivo y un
proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con un
grupo de partículas.
Aire o gases residuales están contaminados
frecuentemente con sustancias nocivas, que pueden presentar un
riesgo para la salud o restringen el bienestar. En el caso de éstas
sustancias nocivas, se trata p. ej. de pequeñas partículas, como
polvo o humo de cigarrillos, así como de partículas orgánicas como
pueden ser esporas, ácaros, bacterias, virus o uniones orgánicas
fugaces.
Se conocen dispositivos de limpiado de un medio
gaseoso (en especial aire) contaminado con partículas, los cuales
poseen un canal de flujo, el cual está provisto con: un ventilador,
una zona de ionización con un dispositivo de ionización para el
ionizado de partículas y un dispositivo de separación electrostático
con una zona de recolección de partículas, para la separación
electrostática de partículas ionizadas. El dispositivo de
ionización utilizado en estos dispositivos produce campos eléctricos
muy fuertes. En el caso de que el medio gaseoso a ser limpiado sea
aire (o bien, otros gases que contengan oxígeno), es así que el
oxígeno se tiende en un fuerte campo eléctrico, tal como es
producido en un dispositivo de ionización, a unirse en ozono
(O_{3}) de tres átomos. Ozono es un gas de olor desagradable, el
cual en concentraciones de > 200 \mug/m^{3} (> aprox. 0.1
ppm) es dañino para la salud o bien tóxico. El ozono en el proceso
de limpiado es por lo tanto un subproducto no deseado, a partir del
aire o bien del gas, por lo que debe ser alejado para evitar
riesgos de salud.
Con dispositivos del tipo descrito anteriormente
se dejan sólo separar con seguridad, a partir de un medio gaseoso,
partículas que son más grandes o mucho más grandes que 0,1
\mum.
Partículas que son más pequeñas que 0,1 \mum,
no se pueden separar o bien son separadas de forma insuficiente.
Estas partículas muy pequeñas penetran sin embargo especialmente de
forma fácil en los pulmones y pueden, en determinadas
concentraciones, producir enfermedades de las vías
respiratorias.
Dispositivos del tipo mencionado anteriormente
son muy a menudo provistos con filtros aún más especiales, muy
finos filtros-barrera, como por ejemplo filtros
nanoporosos (Nano-Filtros). También son conocidos
filtros-barrera, que son utilizados en dispositivos
del tipo enumerado anteriormente que son utilizados como prefiltros
gruesos. Tales filtros-barrera, por motivo del
pequeño tamaño de los poros o del tamaño de su malla, tienden a
taponarse muy rápido con las partículas filtradas. Ellos deben ser
recambiados en intervalos relativamente cortos o limpiados de forma
complicada. Por lo demás producen una alta resistencia al flujo en
el canal de flujo. El ventilador debe ser accionado con un elevado
consumo de energía, para poder mover una cantidad lo
suficientemente grande del medio gaseoso a través del canal de flujo
y del filtro-barrera. Junto al consumo aumentado de
energía, lleva esto en especial a un aumento de la molestia de
ruido.
La mayoría de los
filtros-barrera no están tampoco en condiciones de
separar del medio gaseoso partículas orgánicas como esporas,
ácaros, bacterias, virus, olores o uniones orgánicas fugaces. O son
necesarias para ello combinaciones de filtros- barrera especiales
(p. ej. un filtro de carbón en combinación con un
nano-filtro), o bien sistemas suplementarios, como
por ejemplo dispositivos de radiación, los cuales irradian el medio
gaseoso con luz ultravioleta. Tales tipo de soluciones consumen no
solamente mucha energía, sino que también en la práctica no se han
mostrado satisfactorias, ya que sólo están en condiciones de
limpiar apenas una pequeña cantidad del medio gaseoso, que fluye a
través del canal de flujo.
En principio sería posible con los medios
convencionales antes descritos, de limpiar un medio gaseoso de
partículas más grandes y más pequeñas o iguales que 0,1 \mum. A
causa de las desventajas técnicas explicadas, es sin embargo
evidente que en caso de realizar un dispositivo con tales medios,
éste trabajaría de forma bastante inefectiva y por la parte
constructiva extremadamente complicada y del tipo de construcción
cara así como además presentaría un volumen constructivo
extremadamente alto.
A la invención le está dado por lo tanto de base
la tarea respectivamente el problema técnico, de concebir un
dispositivo y un proceso, el cual/los cuales posibilita/n limpiar
un medio gaseoso (en especial aire), el cual está contaminado con
partículas, de una manera fácil y efectiva.
Ésta tarea será resuelta de acuerdo a un primer
aspecto, mediante un dispositivo según la invención, con las
características de la reivindicación 1:
Éste dispositivo según la invención para el
limpiado de un medio gaseoso, en especial aire, contaminado con un
grupo de partículas, el cual presenta un grupo de partículas más
grandes que 0,1 \mum y un grupo de partículas iguales o más
pequeñas que 0,1 \mum, incluye un canal de flujo con:
- a)
- una zona de ionización con un dispositivo de ionización para ionizar o bien cargar las partículas;
- b)
- un dispositivo de producción de ozono para producir ozono en el medio gaseoso, que posee una capacidad de producción de ozono, que se halla en el rango de 200 \mug/m^{3} (aprox. 0,1 ppm) hasta 1000 \mug/m^{3} (aprox. 0,5 ppm), en especial 200 \mug/m^{3} hasta 950 \mug/m^{3}, en especial 200 \mug/m^{3} hasta 850 \mug/m^{3};
- c)
- un dispositivo separador electrostático, con una zona de acumulación de partículas, para la separación electrostática de partículas ionizadas, que son más grandes que 0,1 \mum;
- d)
- una zona de oxidación de partículas, para la oxidación de partículas ionizadas, que son iguales o más pequeñas que 0,1 \mum, mediante el ozono producido; y
- e)
- una zona de tratamiento de ozono (conectada a continuación) pospuesta a la zona de oxidación de partículas (y del dispositivo de reducción electrostático), con un dispositivo de reducción de ozono, que está concebido para disminuir la cantidad de ozono contenido en el medio gaseoso anteriormente mencionado, a una cuota igual o más pequeña que 100 \mug/m^{3} (aprox. 0,05 ppm).
El dispositivo según la invención está concebido
preferentemente como aparato portátil para la limpiado del aire en
los hogares y/o como aparato de climatizado.
El dispositivo de ionización forma en unión con
el dispositivo de reducción electrostático un filtro
electrostático. El canal de flujo del dispositivo puede presentar
en principio uno o más brazos de canal de flujo y también bifurcarse
en su trayectoria. El dispositivo de ionización posee
preferentemente un electrodo de descarga, que está conectado a una
fuente alta tensión y forma a su alrededor una zona de carga
(Efecto-Corona), para el cargado de las partículas
que se hallan en el medio gaseoso. El electrodo de descarga puede
estar conformado en forma de uno o varios alambres, o también en
forma de un elemento alargado, provisto con agujas, espinas, dientes
u otros elementos cortantes o cantos puntiagudos o similares, o
también en forma de una red o de una rejilla. El dispositivo de
reducción electrostático está provisto convenientemente por lo
menos con dos electrodos colectores en forma de placas que se
encuentran una frente a la otra, cuyas superficies dentro del canal
de flujo o bien como parte del mismo, definen la zona de
acumulación de partículas. La disposición y forma de los electrodos
colectores con forma de placas se adaptan a la forma del canal de
flujo. El filtro electrostático explicado anteriormente puede estar
conformado como filtro húmedo o seco.
El dispositivo de ionización está
preferentemente conformado como dispositivo de producción de ozono.
Junto al dispositivo de ionización sin embargo, puede en principio
estar previsto también un dispositivo de producción de ozono
separado. La zona de oxidación de partículas forma una parte del
canal de flujo o bien está ordenado dentro del mismo. En especial
cuando el dispositivo de ionización está conformado como
dispositivo de producción de ozono, la zona de ionización y la zona
de oxidación de partículas preferentemente se pueden solapar en
parte o (en esencia) completamente, o juntarse la una con la otra.
La ionización y oxidación de las partículas tiene lugar entonces en
el mismo o casi en el mismo volumen del medio que fluye a través
del canal de flujo. La zona de ionización y/o la zona de oxidación
de partículas pueden solaparse además con la zona de acumulación de
partículas.
La zona de tratamiento de ozono conforma también
una parte del canal de flujo (preferentemente una zona final del
mismo) o bien está ordenada dentro del mismo. Si bien la zona de
tratamiento de ozono (en la cual el ozono es sometido a un
tratamiento) en principio está pospuesta a la zona de oxidación de
partículas, éstas zonas sin embargo se pueden al menos en parte
solapar o juntarse la una con la otra.
En la solución de acuerdo a la invención el
filtro electrostático sirve como una primera etapa de filtrado, y
esto es, para las partículas más grandes que 0,1 \mum. Por otra
parte, según la solución de acuerdo a la invención, se produce con
acierto una gran cantidad de ozono, el cual conduce a una alta
concentración de ozono (o concentración mucho más alta que lo
normal) en el medio gaseoso a ser limpiado. Mediante éste ozono,
las partículas ionizadas que son iguales o más pequeñas que 0,1
\mum y que a través del filtro electrostático apenas pueden ser
capturadas, son oxidadas y de tal modo destruidas, disgregadas o
bien hechas inofensivas. De ésta manera puede ser limpiado también
el medio gaseoso de partículas orgánicas como pueden ser esporas,
ácaros, bacterias, virus o uniones orgánicas fugaces.
La zona de oxidación de partículas funciona así
como segunda etapa de filtrado, y esto es, para partículas iguales
o más pequeñas que 0,1 \mum. Ya que, como se ha enumerado
anteriormente, la zona de ionización y la zona de oxidación de
partículas (y eventualmente también la zona de colección de
partículas) en ésta configuración se solapan sustancialmente o bien
completamente y forman una zona común unificada del canal de flujo,
la primera y la segunda etapa de filtrado conforman en sí, en cierto
modo una unidad o un componente integral unificado de
funcionamiento. Esto conduce a una extremadamente compacta forma de
construcción o bien un volumen de construcción muy reducido del
dispositivo y posibilita respecto al largo del canal de flujo
predeterminado, una muy alta capacidad de limpiado.
En la solución de acuerdo a la invención, para
separar las partículas iguales o más pequeñas que 0,1 \mum del
medio, no es obligatoriamente necesario un
filtro-barrera. El "filtrado" o bien la
inocuación de las partículas iguales o más pequeñas que 0,1 \mum,
puede tener más bien lugar en la sección transversal de paso del
canal de flujo. De ésta manera la resistencia al flujo en el canal
de flujo, en comparación con los dispositivos convencionales, es
considerablemente reducida, lo que repercute positivamente en la
emisión de ruido del dispositivo. Y si el dispositivo está provisto
con un ventilador, para conducir al medio gaseoso a través del canal
de flujo, entonces es necesaria una baja potencia de ventilado y
por consiguiente un menor consumo de energía. También esto
contribuye a una reducción del ruido.
Ya que para las partículas más grandes y
pequeñas iguales no es obligatoriamente necesario un filtrado de
barrera, se suprime también el recambio dispendioso de
filtros-barrera. Y el limpiado del canal de flujo,
del dispositivo de acuerdo a la invención, es extremadamente
sencillo. Se limpian por ejemplo los electrodos colectores con
forma de placas del dispositivo de separación electrostático
("primera etapa de filtrado"), le sigue con ello
obligatoriamente también la limpieza de la segunda "etapa de
filtrado" integral. Esto es muy sencillo y efectivo.
Se conforma en la solución de acuerdo a la
invención el dispositivo de ionización preferentemente como
dispositivo de producción de ozono, como ya se ha mencionado
arriba, y/o se solapan la zona de ionización y la zona de oxidación
de partículas en parte o totalmente, esto conduce así a un efecto
cinético técnico más: Un aumento de la potencia de ionización del
dispositivo de ionización, mejorará no solamente la potencia
electrostática de separación (primera etapa de filtrado), sino
simultáneamente también el aumento de la producción de ozono (lo que
en las instalaciones convencionales es mayormente indeseado, en el
caso de la invención sin embargo no) y con ello mejora la potencia
de la arriba mencionada segunda etapa de filtrado.
Para la evitación de riesgos en la salud debe
ser disminuida la concentración muy elevada de ozono a valores
permitidos, antes de que el medio gaseoso limpiado de partículas
abandone el canal de flujo, y sea expulsado al medio ambiente o bien
el aire circundante. Esto sucede en la zona de tratamiento del
ozono mediante el dispositivo de disminución de ozono. Como
dispositivos de disminución de ozono pueden ser utilizados diversos
medios y elementos, descritos a continuación más en profundidad,
que se dejan por otra parte integrar en el canal de flujo,
favoreciendo el flujo. También esto contribuye a la reducción de la
resistencia al flujo, a un consumo menor de energía y a una
reducción del ruido. Ya que la zona de tratamiento del ozono está
conectada a continuación del dispositivo de reducción electrostático
y de la zona de oxidación de partículas y por tal motivo es
atravesado sólo por aquellos volúmenes del medio gaseoso que ya han
sido limpiados de las partículas, el dispositivo de disminución de
ozono no se revestirá con partículas y por tal motivo es
extremadamente de larga vida.
Resumiendo, el dispositivo de acuerdo a la
invención posibilita así, de limpiar eficazmente un medio gaseoso
(en especial aire), el cual está contaminado con partículas, que
son tanto más grandes como así también más pequeñas o iguales que
0,1 \mum, de una manera simple y efectiva.
Otras características de realización preferidas
y ventajosas de acuerdo con la invención son objeto de las
reivindicaciones dependientes 2 a 16:
De acuerdo con ello, una forma de realización
ventajosa preferida del dispositivo de acuerdo con la invención
prevé que, el dispositivo de disminución de ozono posea un filtro
de ozono, el cual presenta un medio catalítico activo, el cual
fomenta la transformación de ozono en oxígeno. En cuanto a los
medios catalíticos activos, se puede tratar por ejemplo de óxido de
manganeso, óxido de titanio, óxido de aluminio, óxido de circonio,
espinela o mullita. En éste caso está definida la espinela como una
mezcla de óxido de magnesio y óxido de aluminio. Mullita está
definida en este caso como una mezcla de óxido de aluminio y óxido
de silicio. También puede ser utilizada una combinación de éstos y
cualquier otro medio catalítico activo, el cual fomente la
transformación de ozono en oxígeno. El medio catalítico activo se
deja integrar por ejemplo en forma de una capa (impregnado), un
recubrimiento, un elemento en forma de placa o elemento concebido en
una forma diferente o semejante, favorable al flujo, en el canal
de
flujo.
flujo.
Otra forma de realización preferida del
dispositivo según la invención prevee que ésta posea un ventilador
para hacer pasar el medio gaseoso en forma obligada a través del
canal de flujo. El ventilador puede estar ubicado en principio en
cualquier lugar del canal de flujo. Si en caso del ventilador, se
tratase de un ventilador a presión, es aconsejable sin embargo, que
éste esté ubicado en la zona de entrada del canal de flujo. Con la
ayuda del ventilador puede ser elevado el caudal de circulación del
medio gaseoso a través del canal de flujo.
Al menos en una de las realizaciones preferidas
del dispositivo según la invención, el ventilador es un
ventilador-aspirador que está sin embargo conectado
a continuación del dispositivo de separación electrostático, para
hacer pasar el medio gaseoso en forma forzada a través del canal de
flujo. Ésta realización y disposición del ventilador permite que
con el ventilador se ejercite una ventajosa, por encima de la pura
función de ventilado múltiple función, como se describirá más a
fondo a continuación.
De acuerdo a otra aún diferente, especialmente
preferida realización del dispositivo según la invención, está al
menos una parte del ventilador-aspirador conformado
como filtro de ozono. De éste modo el ventilador puede tomar en
parte la función de un filtro de ozono.
En éste contexto, se prefiere que la parte del
ventilador-aspirador conformada como filtro de
ozono presente una superficie asignada al medio gaseoso afectada por
el flujo, la cual está provista con el medio catalítico activo. En
base a ésta forma de construcción se puede poner a disposición una
superficie catalítica activa relativamente grande, la cual va a
tomar contacto con el medio gaseoso, el cual es movido por el
ventilador-aspirador. Esto permite mejorar la
reducción de la concentración de ozono en el aire, en la zona final
del canal de flujo.
En una siguiente realización preferida de la
invención está previsto que el ventilador-aspirador
posea paletas de ventilador, y que la superficie afectada por el
flujo provista con el medio catalítico activo, sea una superficie de
las paletas del ventilador. De éste modo se puede poner a
disposición una superficie catalítica activa especialmente grande,
la cual está provista con el medio catalítico activo. Por éste
medio es posible mejorar aún más la reducción de la concentración de
ozono en el medio gaseoso, en la zona final del canal de flujo.
En una otra realización preferida del
dispositivo según la invención ésta al menos subárea del canal de
flujo afectada por el flujo, conformada como filtro de ozono y
provista con el medio catalítico activo. En éste caso, la parte de
la superficie interior del canal de flujo afectada por el flujo
conformada como filtro de ozono y provista con el medio catalítico
activo, está preferentemente conectada a continuación del
dispositivo de ionización (y su electrodo de descarga) y conectada
por delante del ventilador-aspirador. Estas medidas
contribuyen también a ofrecerle/aportarle al ozono, contenido en el
medio gaseoso, una superficie provista con el medio catalítico
activo en lo posible grande y a través de ello reducir la
concentración de ozono efectivamente.
En éste contexto se ha comprobado también como
ventajoso que, en una otra aún más diferente realización preferida
del dispositivo según la invención, la subárea de la superficie
interior del canal de flujo afectada por el flujo provista con el
medio catalítico activo, forma una cobertura del
ventilador-aspirador. Ésa subárea funciona así, no
sólo como cobertura del ventilador-aspirador sino
simultáneamente también como filtro de ozono o bien como parte de
un filtro de ozono, y ejercita así de ésta manera una ventajosa
doble función.
En especial se prefiere que la subárea de la
superficie interior del canal de flujo afectada por el flujo,
provista con el medio catalítico activo, sea una zona de salida del
canal de flujo. En caso que el dispositivo cuente con un
ventilador-aspirador, puede ser ésta zona de salida
conectada después del ventilador-aspirador o al
menos formar en parte una cobertura del
ventilador-aspirador. De ésta manera se deja reducir
aún más el contenido/la concentración de ozono del medio gaseoso
que sale del canal de flujo.
Además prevee una realización preferida más del
dispositivo según la invención, que el filtro de ozono presente una
rejilla de flujo integrable en el canal de flujo, cuya superficie
está provista con el medio catalítico activo. De éste modo, puede
ser puesto a disposición un filtro de ozono con una resistencia al
flujo muy pequeña, la cual al mismo tiempo actúa en contra de la
formación de turbulencias excesivas y por consiguiente contribuye a
una reducción del ruido.
Al menos en una de las realizaciones siguientes
del dispositivo según la invención, el canal de flujo está provisto
con un filtro de ozono, el cual, en relación a la dirección del
flujo en el canal de flujo, está situado a continuación del
dispositivo de ionización (y de su electrodo de descarga) y
situado/conectado antes del filtro de ozono.
El prefiltro puede estar construido en principio
igual o en forma similar al antes descrito filtro de ozono. En
sentido de la invención es posible además ordenar varios filtros de
ozono en serie. Estas medidas sirven por otro lado para una
disminución especialmente efectiva del contenido de ozono en el
medio gaseoso, antes de su salida del canal de
flujo.
flujo.
Además está previsto según la invención, que la
zona de ionización y la zona de oxidación de partículas formen una
zona común; también pueden la zona de ionización, la zona de
acumulación de partículas y la zona de oxidación de partículas
formar una zona común. Respecto a las ventajas técnicas logradas a
través de ello, se remite a las realizaciones anteriores en la
reivindicación 1, en las cuales éste aspecto ya ha sido
abordado.
De acuerdo con una realización preferida
diferente del dispositivo según la invención, posee éste un
dispositivo de control para controlar la cantidad de ozono a ser
producido por dispositivo de producción de ozono. El dispositivo de
control está asignado en éste caso preferentemente a un sensor de
partículas, el cual directamente y/o indirectamente registra la
cantidad de partículas contenidas en el medio gaseoso, iguales o
más pequeñas que 0,1 \mum, y envía una señal de medición al
dispositivo de control. Sobre la base de esa señal de medición,
comanda y/o regula el dispositivo de control la cantidad de ozono
que debe ser producida por el dispositivo de producción de ozono y
con ello el nivel del contenido de ozono. En caso que el medio
gaseoso esté contaminado sólo levemente con partículas iguales o más
pequeñas que 0,1 \mum, puede ser generado así un contenido leve
de ozono, el cual alcanza para el efecto de limpiado deseado. En
caso que el medio por el contrario presente una alta carga con
partículas iguales o más pequeñas que 0,1 \mum, puede ser
generado así un contenido más elevado de ozono y aducir una potencia
de limpieza elevada. Mediante el dispositivo de control la
producción de ozono es posible por consiguiente adecuarse siempre a
las proporciones de carga de partículas (relativo a partículas
pequeña igual 0,1 \mum). Esto protege también el filtro de ozono
(o bien, el prefiltro de ozono) y aumenta su vida útil.
La tarea que tiene como base la invención es
cumplida/solucionada de acuerdo a un segundo aspecto, a través de
un proceso conforme a la invención, con las características de la
reivindicación 17:
\newpage
Éste proceso de acuerdo con la invención para el
limpiado de un medio gaseoso, en especial aire, contaminado con un
grupo de partículas, el cual presenta un grupo de partículas más
grandes que 0,1 \mum y un grupo de partículas más pequeñas que 0,1
\mum, incluye los siguientes pasos:
- a)
- Ionización y carga de las partículas;
- b)
- Producir una cantidad de ozono o bien una concentración de ozono en el medio gaseoso, que se halla en un rango de 200 \mug/m^{2} (aprox. 0,1 ppm) hasta 1.000 \mug/m^{3} (aprox. 0,5 ppm).
- c)
- separación electrostática de partículas ionizadas, que son más grandes que 0,1 \mum;
- d)
- Oxidación de partículas ionizadas, que son iguales o más pequeñas que 0,1 \mum, mediante el ozono producido; y
- e)
- Disminución de parte del ozono contenido en el medio gaseoso a una cuota/cantidad igual o menor a 100 \mug/m^{3} (aprox. 0,05 ppm).
El proceso según la invención puede ser llevado
a cabo por ejemplo mediante el dispositivo de acuerdo a la
invención anteriormente descrito. A través del proceso según la
invención son logrables en esencia las mismas ventajas que han sido
explicadas ya más arriba, en relación con el dispositivo de acuerdo
con la invención.
El proceso según la invención se realiza
preferentemente como un proceso de trabajo continuo. De éste modo
es posible también limpiar efectivamente de partículas, grandes
cantidades del medio gaseoso.
Según una otra realización preferida
especialmente diferente del proceso de acuerdo con la invención,
los pasos a) y b) se realizan simultáneamente (o en principio al
mismo tiempo). En otras opciones se prefiere realizar los pasos b) y
c) al mismo tiempo (o en principio simultáneamente).
Así mismo, en el marco del proceso según la
invención, los pasos c) y d) pueden tener lugar al mismo tiempo (o
en principio simultáneamente).
A raíz de la anteriormente descrita secuencia de
tiempo preferida de los pasos del proceso según la invención, se
deja lograr un muy alto efecto de limpieza, junto a una simultánea
alta rapidez en un espacio estrecho.
Preferentemente tiene lugar en el paso e) la
reducción de la parte del ozono contenido en el medio gaseoso
mediante un medio catalítico activo, el cual favorece la
transformación del ozono en oxígeno.
Y finalmente prevee una realización preferida
especialmente ventajosa del proceso según la invención, que al
menos los pasos c) y d) tengan lugar casi simultáneamente en el
mismo volumen del medio gaseoso. De éste modo se pueden realizar
dos funciones, la de limpieza o bien la de filtrado (en primer lugar
para las partículas, partículas más grandes que 0,1 \mum y por
otro lado para las partículas iguales o más pequeñas que 0,1
\mum) casi simultáneamente y en un espacio mínimo, en un mismo
volumen del medio gaseoso.
Ejemplos de formas de realización preferidas de
la invención con detalles adicionales relativos a la configuración
y otras ventajas se describen y explican con más detalle a
continuación, y haciendo referencia a las ilustraciones
adjuntas.
Se muestra:
Fig. 1 vista esquemática en corte longitudinal
a través de un dispositivo según la invención en conformidad con una
primera realización;
Fig. 2 vista esquemática en corte longitudinal
a través de un dispositivo según la invención en conformidad con
una segunda realización;
Fig. 3 vista esquemática en corte longitudinal
a través de un dispositivo según la invención en conformidad con una
tercera realización;
Fig. 4 vista esquemática en corte longitudinal a
través de un dispositivo según la invención en conformidad con una
cuarta realización;
Fig. 5 vista esquemática en corte longitudinal
a través de un dispositivo según la invención en conformidad con
una quinta realización;
En la descripción que sigue a continuación y en
las figuras, aparecen las mismas piezas y componentes indicados con
los mismos símbolos de referencia con el fin de evitar
repeticiones.
En la figura 1 aparece representada, en forma
esquemática, un corte longitudinal según una primera forma de
realización. Este dispositivo sirve para el limpiado de un medio
gaseoso (en este caso aire) contaminado con un grupo de partículas,
el cual presenta un grupo de partículas P_{G} más grandes que 0,1
\mum y un grupo de partículas P_{K} más pequeñas que 0,1 \mum.
El dispositivo posee un canal de flujo 2 con una entrada del canal
2a y una salida del canal 2b. La dirección de flujo de la corriente
de aire en el canal de flujo 2 está representada por medio de la
flecha L. El canal de flujo 2 posee además una zona de ionización
B_{i} con un dispositivo de ionización para ionizar las partículas
P_{G} y P_{K} contenidas en el aire. Este dispositivo de
ionización está provisto con un delgado electrodo de descarga 6 en
forma de alambre, que está conectado a una fuente de alta tensión 8
(primer potencial eléctrico) por medio de un cable eléctrico 8a. La
ionización por medio del electrodo de descarga 6 tiene lugar
entonces a través del así denominado Efecto-Corona.
La zona alrededor del electrodo de descarga 6, en el cual el
Efecto-Corona es suficientemente eficaz, está
representada esquemáticamente en la figura 1 con una línea
discontinua.
En el canal de flujo 2 está dispuesto además un
dispositivo de producción de ozono, que sirve para generar ozono en
el aire. Este dispositivo de producción de ozono posee una
capacidad de producción de ozono que cubre un rango de 200
\mug/m^{2} (aprox. 0,1 ppm) hasta 1.000 \mug/m^{3} (aprox.
0,5 ppm). En éste ejemplo de realización el electrodo de descarga 6
sirve al mismo tiempo como dispositivo de producción de ozono.
El canal de flujo 2 está provisto además con un
dispositivo separador electrostática 10 con una zona de acumulación
de partículas B_{S}.
En unión con el dispositivo de ionización, el
dispositivo separador electrostática 10 forma un filtro
electrostático, para separar partículas ionizadas P_{G} que son
más grandes que 0,1 \mum. La zona de acumulación de partículas
B_{S} está formada en esencia por dos electrodos colectores 12 en
forma de placas dispuestas una enfrente de la otra, las cuales
definen dos paredes laterales del canal de flujo 2. Los electrodos
colectores 12 están conectados a un segundo y/o tercer potencial
eléctrico (alta tensión eléctrica). El largo de los electrodos
colectores 12, en la dirección del flujo L, puede ser diferente
según la realización del dispositivo en conformidad con la
invención y por consiguiente diferir de la variante representada
esquemáticamente en la Fig. 1.
La producción de ozono del dispositivo de
producción de ozono, es decir aquí el electrodo de descarga 6 y los
electrodos colectores 12, es proporcional a la intensidad de la
corriente I que circula entre el electrodo de descarga 6 y los
electrodos colectores 12. La distancia R entre el electrodo de
descarga y una placa colectora 12 vecina puede ser vista como
resistencia ohmica.
Para la relación entre la alta tensión U,
aplicada al electrodo de descarga 6, la distancia respectivamente
la resistencia y la intensidad de la corriente I vale
aproximadamente la Ley de Ohm.
R = U/I
\hskip1cmresp. U = R * I
\hskip1cmresp. I = U/R.
La regulación de la producción de ozono o bien
el control o bien la regulación del contenido de ozono puede tener
lugar por lo tanto o a través de la alteración de la magnitud de la
alta tensión U, de la intensidad de la corriente I o de la distancia
R (que aquí aparece como resistencia). En el presente ejemplo la
distancia R está constructivamente predefinida.
Otrosí, el canal de flujo 2 posee una zona de
oxidación de partículas B_{O} para oxidar partículas ionizadas
P_{K} que son más pequeñas que 0,1 \mum, mediante el ozono
generado. Como está indicado en la Fig. 1, se superponen al menos en
parte la zona de ionización B_{i}, la zona de acumulación de
partículas B_{S} y la zona de oxidación de partículas
B_{O}.
El canal de flujo 2 está provisto además con un
dispositivo de reducción de ozono 14, el cual está conectado a
continuación de la zona de oxidación de partículas B_{O} y que
define una zona de tratamiento de ozono B_{B} (es decir, una zona
en la cual el ozono es sometido a un tratamiento). El dispositivo
de reducción de ozono 14, está concebido para reducir el ozono
contenido en el aire a una prorrata menor o igual a 100
\mug/m^{3} (aprox. 0,05 ppm). Para ese propósito posee el
dispositivo de reducción de ozono 14 al menos un filtro de ozono
16, el cual presenta un medio catalítico activo 16a, el cual
favorece la transformación de ozono en oxígeno.
En el ejemplo presente se trata en el caso del
medio catalítico activo 16a, de óxido de manganeso. Como se puede
apreciar además en la Fig. 1, el filtro de ozono 16 está dispuesto
en la salida del canal 2b. El filtro de ozono 16 deja ver una
rejilla de flujo 16b desmontable, integrada en el canal de flujo 2,
cuya superficie está provista con el medio catalítico activo
16a.
El dispositivo está provisto además (opcional)
con un dispositivo de control 18, para controlar la cantidad de
ozono que debe ser producida por el dispositivo de producción de
ozono 6.
Al dispositivo de control 18 le está asignado un
sensor de partículas 20, el cual registra la cantidad de
partículas, que son iguales o más pequeñas que 0,1 \mum y que
están contenidas en el aire, el cual penetra en el canal de flujo 2.
El sensor de partículas 20 envía a través del cable de señal 22 una
señal de medición, que representa la cantidad de las partículas
registradas que son iguales o más pequeñas que 0,1 \mum al
dispositivo de control 18. Sobre la base de esa señal de medición,
comanda y/o regula el dispositivo de control 18 la cantidad de ozono
que debe ser producida por el dispositivo de producción de ozono 6
y con ello el nivel del contenido de ozono en el aire, en el canal
de flujo 2. Un mando y/o regulación de ese tipo puede resultar por
ejemplo a través de una alteración de la alta tensión aplicada al
dispositivo de producción de ozono/electrodo de descarga 6. Para
tal efecto el dispositivo de control 18 está acoplado
funcionalmente con la fuente de alta tensión. En el caso de ser
utilizado un dispositivo de producción de ozono separado del
electrodo de descarga 6, podría ser influenciada el nivel de
concentración de ozono por ejemplo también a través del dispositivo
de producción de ozono de dicho dispositivo.
Se describe entonces el proceso según la
invención, ejecutable mediante éste dispositivo de acuerdo a la
invención, para la limpieza de un medio gaseoso (aquí: aire),
contaminado con un grupo de partículas, el cual presenta un grupo de
partículas P_{G} más grandes que 0,1 \mum y partículas P_{K}
iguales o más pequeñas que 0,1 \mum.
El aire presionado en el canal de flujo 2, por
el ventilador de presión 4, es ionizado mediante el electrodo de
descarga 6. Aquí se cargan las partículas P_{G}, P_{K} más
grandes y más pequeñas o iguales a 0,1 \mum contenidas en el aire.
Ya que electrodo de descarga 6 en este caso también funciona como
dispositivo de producción de ozono, será generada al mismo tiempo,
de acuerdo a la equivalente magnitud de la alta tensión U o bien de
la intensidad de la corriente 1, una porción de ozono o bien
concentración de ozono en el aire, la cual se halla en un rango de
200 \mug/m^{2} (aprox. 0,1 ppm) hasta aproximadamente 1.000
\mug/m^{3} (aprox. 0,5 ppm) (Paso b). Los pasos a) y b) tienen
lugar al mismo tiempo o bien en principio simultáneamente.
Las partículas ionizadas son precipitadas
electrostáticamente al electrodo colector 12.
Aquí son registradas principalmente partículas
más grandes que 0,1 \mum (Paso c).
Mediante el ozono generado son oxidadas y con
ello destruidas, desintegradas o bien hechas inofensivas, en
primera instancia partículas que son iguales o más pequeñas que 0,1
\mum (Paso d).
Ya que la zona de ionización B_{i} alrededor
del electrodo de descarga 6 alcanza en parte hasta la zona de
acumulación de partículas B_{S} siguen así los pasos b) y c) al
mismo tiempo o bien en principio simultáneamente.
Ya que a continuación, el ozono producido por
dispositivo de producción de ozono (aquí: electrodo de descarga) 6,
es transportado con el aire en dirección del flujo L a través del
canal de flujo 2, y en esta ocasión pasa también a través de la zona
de acumulación de partículas B_{S}, continuando así los pasos c)
y d) igualmente al mismo tiempo o casi simultáneamente.
El aire limpiado de las partículas más grandes y
más pequeñas o iguales que 0,1 \mum, que sin embargo posee un
alto contenido de ozono, fluye ahora en el dispositivo de reducción
de ozono y su filtro de ozono 16. En el filtro de ozono 16 es
disminuida la concentración del ozono contenido en el aire,
mediante el medio catalítico activo 16a, a una cuota/parte igual o
más pequeña que 100 \mug/m^{3} (aprox. 0,05 ppm) (Paso e). El
aire que de esta manera es limpiado de las partículas P_{G},
P_{K} y en esencia está libre de ozono, abandona el filtro de
ozono 16 y la salida del canal 2b del canal de flujo 2, en
dirección del flujo L.
Fig. 2 muestra una vista esquemática en corte
longitudinal a través de un dispositivo según la invención, en
conformidad con una segunda realización. Esta variante se asemeja
sustancialmente a aquella según la Fig. 1. Empero la zona de
acumulación de partículas B_{S} está realizada en forma diferente.
Así están los dos electrodos colectores 12 en forma de placas
recodadas hacia afuera (12a), de tal modo que resulta una zona
intermedia ampliada del canal de flujo 2c.
En esa zona intermedia 2c se ubica un cuerpo 24
en forma de varilla no permeable, el cual se extiende sobre toda la
altura del canal de flujo 2. Los electrodos colectores 12 en forma
de placas están conectados a un primer potencial eléctrico. Este
primer potencial eléctrico en el presente ejemplo de realización es
tierra. El cuerpo 24 en forma de varilla, por otra parte, está
conectado a un segundo potencial eléctrico, es decir en este caso a
una alta tensión eléctrica. En la zona de acumulación de partículas
B_{S} se forma por tal motivo un campo eléctrico especialmente
conformado (en la Fig. 2 indicado por medio de las flechas 26), el
cual contribuye a un aumento de la potencia de eliminación para las
partículas P_{G} más grandes que 0,1 \mum.
En más está conformada una parte de la
superficie interna de la zona afectada por el flujo del canal de
flujo 2 (es decir la superficie interna de una zona de salida del
Canal de flujo 2b1 a continuación del filtro de ozono 16 en
dirección del flujo L) como un filtro de ozono adicional conformado
y provisto con el medio catalítico activo 16a.
De esta manera se aumenta la potencia de
reducción de ozono.
Fig. 3 muestra una vista esquemática en corte
longitudinal a través de un dispositivo según la invención en
conformidad con una tercera realización. En contraposición con la
variante según la Fig. 1 y 2 está conformado el ventilador como un
ventilador de absorción 28, el cual está ubicado en una zona
terminal del canal de flujo 2. Mediante éste ventilador de
absorción 28, se obliga a pasar al aire absorbido forzosamente por
el canal de flujo 2. En este ejemplo el ventilador de absorción 28
esta conformado como un ventilador de absorción radial. Puede sin
embargo estar conformado fundamentalmente también como un
ventilador axial. La singularidad de la variante según Fig. 3 se
halla en el punto, que al menos una parte del ventilador de
absorción 28 está conformado como filtro de ozono. Así es la parte
del ventilador de absorción 28 conformada como filtro de ozono, una
superficie afectada por el flujo asignada al aire que pasa a través
del ventilador de absorción 28. Esta superficie está provista con
un medio catalítico activo 16a.
Como se puede reconocer en la Fig. 3, posee el
ventilador de absorción 28 paletas de ventilador 28a, que presentan
una superficie relativamente grande. Esta superficie de las paletas
de ventilador 28a, está provista con un medio catalítico activo
16a.
En principio pueden sin embargo también otras
superficies del ventilador de absorción 28, las cuales logran estar
en contacto con el aire que pasa a través del ventilador estar
provistas con un medio catalítico activo 16a.
En el caso de la realización según la Fig. 3
está además una subárea (parte de la zona) 2d de la superficie
interior del canal de flujo 2 afectada por el flujo, la cual está
situada a continuación del dispositivo de ionización y su electrodo
de descarga 6 (y también preferido el de la zona de acumulación de
partículas B_{S}) y antepuesto al ventilador de absorción 28,
provisto con el medio catalítico activo 16a.
Por otro lado está aquella subárea (parte de la
zona) 2e de la superficie interior del canal de flujo 2 afectada
por el flujo, la cual forma una envoltura 30 del ventilador de
absorción 28, provisto con el medio catalítico activo 16a.
Fig. 4 muestra una vista esquemática en corte
longitudinal a través de un dispositivo según la invención en
conformidad con una cuarta realización. Esta variante representa en
principio una combinación de las realizaciones según Fig. 2 y Fig.
3.
Fig. 5 muestra una vista esquemática en corte
longitudinal a través de un dispositivo según la invención en
conformidad con una quinta realización. Esta variante corresponde
en gran medida a aquella según la Fig. 1. En el caso de la
realización según la Fig. 5, el filtro de ozono sin embargo está
concebido como un filtro de ozono poroso 32. Este filtro de ozono
poroso 32 presenta una forma de filtro-barrera, el
cual en comparación con las variantes de acuerdo a las Fig. 1 hasta
4 muestra una aumentada resistencia al flujo. Por el contrario se
dejan alcanzar sin embargo con un tipo semejante de filtro de ozono
32 altos potenciales de reducción de ozono.
La invención no se restringe a los anteriores
ejemplos de realización. En el marco del ámbito de protección de
las reivindicaciones incluidas, el dispositivo según la invención y
el proceso de acuerdo a la invención también pueden adoptar otras
formas de diseño o bien formas de realización distintas a las que
han sido descritas arriba de manera concreta. El dispositivo puede
aquí en especial presentar características, que representan una
combinación de las características de los arriba explicados
ejemplos de realización. También es posible de concebir el canal de
flujo con un prefiltro de ozono, el cual relativo a las direcciones
de flujo en el canal de flujo del dispositivo de ionización y de su
electrodo de descarga está situado a continuación y con respecto al
filtro de ozono o bien al filtro de ozono principal está antepuesto.
Básicamente debe evitarse proveer a las placas colectoras con un
medio catalítico activo utilizable para la reducción de ozono,
puesto que éstas placas por lo general están concebidas para ser
extraídas, para poder ser limpiadas por el usuario por medio de
agua o de químicas especiales.
Si bien la capacidad de producción de ozono en
el dispositivo de acuerdo a la invención y del proceso según la
invención se halla en especial preferiblemente en un rango de 200
\mug/m^{3} (aprox. 0,1 ppm) hasta 1000 \mug/m^{3} (aprox.
0,5 ppm), la capacidad de producción de ozono en determinados casos
puede ser también bastante mayor a 1000 \mug/m^{3}, p. ej. 1500
\mug/m^{3} hasta 5000 \mug/m^{3}. También entonces son
logrables las ventajas de acuerdo con la invención. Varios canales
de flujo del dispositivo pueden ser conectados también
paralelamente y contar con un ventilador común o cada uno con un
ventilador separado. En caso de que el dispositivo no posea
ventilador, puede el medio gaseoso p. ej. ser dirigido a través del
canal de flujo también por medio de la convección natural. El
dispositivo puede según necesidad además estar provisto de más
filtros y también de un intercambiador de calor.
Los símbolos de referencia que aparecen en las
reivindicaciones, la descripción y las ilustraciones sirven
únicamente para una mejor comprensión de la invención, y no deben
limitar el ámbito de protección.
- 2
- Canal de flujo
- 2a
- Entrada del canal de 2
- 2b
- Salida del canal de 2
- 2b1
- Zona de salida del Canal de flujo
- 2c
- Zona intermedia ampliada del canal de flujo
- 2d
- Subárea (Parte de la zona) de 2
- 2e
- Subárea (Parte de la zona) de 2
- 4
- Ventilador de presión
- 6
- Electrodo de descarga (aquí también Dispositivo de producción de ozono)
- 8
- Fuente de alta tensión
- 8a
- Cable eléctrico
- 10
- Dispositivo separador electrostático
- 12
- Electrodos colectores
- 12a
- Aberturas de 12
- 14
- Dispositivo de reducción de ozono
- 16
- Filtro de ozono
- 16a
- Medio catalítico activo
- 16b
- Rejilla de flujo
- 18
- Dispositivo de control
- 20
- Sensor de partículas
- 22
- Cable de señal
- 24
- Cuerpo circundable en forma de vara/varilla/barrote
- 26
- Campo eléctrico
- 28
- Ventilador de absorción
- 28a
- Paletas del Ventilador de 28
- 30
- Cobertura de 28
- 32
- Filtro poroso de ozono
- B_{B}
- Zona de tratamiento de ozono
- B_{i}
- Zona de ionización
- B_{O}
- Zona de oxidación de partículas
- B_{S}
- Zona de acumulación de partículas
- L
- Flujo de aire
- P_{G}
- Partículas más grandes que 0,1 \mum
- P_{K}
- Partículas más pequeñas que 0,1 \mum.
Claims (23)
1. Dispositivo para el limpiado de un medio
gaseoso, en especial aire, contaminado con un grupo de partículas
(P), el cual presenta un grupo de partículas P_{G} más grandes
que 0,1 \mum y un grupo de partículas P_{K} más pequeñas que
0,1 \mum, que incluye un canal de flujo (2) con:
- a)
- una zona de ionización (B_{i}) con un dispositivo de ionización (6) para ionizar las partículas (P_{G}, P_{K});
- b)
- un dispositivo de producción de ozono (6) para producir ozono en el medio gaseoso, que posee una capacidad de producción de ozono, que se halla en el rango de 200 \mug/m^{3} (aprox. 0,1 ppm) hasta 1000 \mug/m^{3} (aprox. 0,5 ppm);
- c)
- un dispositivo separador electrostático (10) con una zona de acumulación de partículas (B_{S}), para la separación electrostática de partículas ionizadas (P_{G}), que son más grandes que 0,1 \mum;
- d)
- una zona de oxidación de partículas (B_{O}) para la oxidación de partículas ionizadas (P_{K}), que son iguales o más pequeñas que 0,1 \mum, mediante el ozono producido; y
- e)
- una zona de tratamiento de ozono (B_{B}) pospuesta a la zona de oxidación de partículas (B_{O}) con un dispositivo de reducción de ozono (14;16; 32), que está concebido para disminuir la cantidad de ozono contenido en el anteriormente mencionado medio gaseoso, a una cuota igual o más pequeña que 100 \mug/m^{3} (aprox. 0,05 ppm).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el dispositivo de reducción de ozono (14) posee
un filtro de ozono (16; 32), el cual presenta un medio catalítico
activo (16a), el cual favorece la transformación de ozono a
oxígeno.
3. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
éste posee un ventilador (4; 28) para inducir el
paso forzoso del medio gaseoso a través del canal de flujo (2).
4. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
el ventilador es un ventilador de absorción (28)
pospuesto al dispositivo de reducción electrostático para el paso
de aspirado forzoso del medio gaseoso a través del canal de flujo
(2).
5. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
al menos una parte (28a) del ventilador de
absorción (28) está conformada como filtro de ozono.
6. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
la parte (28a) del ventilador de absorción (28)
que está conformada como filtro de ozono presenta una superficie
asignada al medio gaseoso afectada por el flujo, la cual está
provista con un medio catalítico activo.
7. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
el ventilador de absorción (28) posee paletas
del ventilador (28a), y que la superficie afectada por el flujo,
que está provista con el medio catalítico activo (16a), es una
superficie de las paletas del ventilador (28a).
8. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
al menos una parte de la zona (2b1, 2d, 2e) de
la superficie interior del canal de flujo (2) afectada por el flujo
está conformada como filtro de ozono y está provista con el medio
catalítico activo (16a).
9. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
la parte de la zona (2d) provista con el medio
catalítico activo (16a) de la superficie interior del canal de
flujo (2) afectada por el flujo está pospuesta al dispositivo de
ionización (6) y antepuesta al ventilador de absorción (28).
10. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
la parte de la zona (2e) provista con el medio
catalítico activo (16a) de la superficie interior del canal de
flujo (2) afectada por el flujo forma una cobertura (30) del
ventilador de absorción (28).
11. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
la parte de la zona (2b1) provista con el medio
catalítico activo (16a) de la superficie interior del canal de
flujo (2) afectada por el flujo, es una zona de salida del canal de
flujo (2).
12. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
el filtro de ozono (16), presenta una rejilla de
flujo (16b) cuya superficie está provista con el medio catalítico
activo (16a).
13. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
el canal de flujo (2) está provisto con un
prefiltro, el cual en relación a la dirección del flujo (L) en el
canal de flujo (2) está pospuesto al dispositivo de ionización (6)
y antepuesto al filtro de ozono (16; 32).
14. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
la zona de ionización (B_{i}) y la zona de
oxidación de partículas (B_{O}) forman una zona común; o
la zona de ionización (B_{i}) y la zona de
acumulación de partículas (B_{S}) y la zona de oxidación de
partículas (B_{O}) forman una zona común.
15. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
éste posee un dispositivo de control (18) para
controlar la cantidad de ozono a ser producida por el dispositivo
de producción de ozono (6).
16. Dispositivo según una o varias de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque
el dispositivo de control (18) le está asignado
un sensor de partículas (20), el cual registra la cantidad de
partículas (P_{K}) iguales o más pequeñas que 0,1 \mum
contenidas en el medio gaseoso y le envía una señal de medición al
dispositivo de control (18), y sobre esa base regula el dispositivo
de control (18) la cantidad de ozono que debe ser producida por el
dispositivo de producción de ozono (6) y con ello la cota/cuantía
de la cantidad de ozono.
17. Proceso para el limpiado de un medio
gaseoso, en especial aire, contaminado con un grupo de partículas
(P), el cual presenta un grupo de partículas P_{G} más grandes
que 0,1 \mum y un grupo de partículas P_{K} más pequeñas que 0,1
\mum, incluyendo los siguientes pasos:
- a)
- Ionización (6) de las partículas (P_{G}, P_{K});
- b)
- Producir (6) una parte de ozono en el medio gaseoso, que se halla en un rango de 200 \mug/m^{2} (aprox. 0,1 ppm) hasta 1.000 \mug/m^{3} (aprox. 0,5 ppm).
- c)
- separación electrostática (10; 12) de partículas ionizadas (P_{G}), que son más grandes que 0,1 \mum;
- d)
- Oxidación de partículas ionizadas (P_{K}), que son iguales o más pequeñas que 0,1 \mum, mediante el ozono producido; y
- e)
- Disminución (16; 16a, 32) de parte del ozono contenido en el medio gaseoso a una cantidad igual o menor a 100 \mug/m^{3} (aprox. 0,05 ppm).
18. Proceso según reivindicación 17,
caracterizado porque
éste se efectúa como proceso de trabajo
continuo.
19. Proceso según reivindicación 17 o 18,
caracterizado porque
los pasos a) y b) tienen lugar
simultáneamente.
20. Proceso según una o más reivindicaciones 17
hasta 19,
caracterizado porque
los pasos b) y c) tienen lugar
simultáneamente.
21. Proceso según una o más reivindicaciones 17
hasta 20,
caracterizado porque
los pasos c) y d) tienen lugar
simultáneamente.
22. Proceso según una o más reivindicaciones 17
hasta 21,
caracterizado porque
en el paso e) la reducción de parte del ozono
contenido en el medio gaseoso tiene lugar mediante un medio
catalítico activo (16a), el cual fomenta/favorece la transformación
de ozono en oxígeno.
23. Proceso según una o más reivindicaciones 17
hasta 21,
caracterizado porque
al menos los pasos c) y d) tienen lugar casi
simultáneamente en un mismo volumen del medio gaseoso.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200603221A ES2301414B1 (es) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con particulas. |
| DE202007018887U DE202007018887U1 (de) | 2006-12-11 | 2007-12-07 | Vorrichtung zum Reinigen eines mit einer Gruppe von Partikeln verunreinigten gasförmigen Mediums |
| PCT/EP2007/063515 WO2008071633A1 (de) | 2006-12-11 | 2007-12-07 | Vorrichtung und verfahren zum reinigen eines mit einer gruppe von partikeln verunreinigten gasförmigen mediums |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200603221A ES2301414B1 (es) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con particulas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2301414A1 ES2301414A1 (es) | 2008-06-16 |
| ES2301414B1 true ES2301414B1 (es) | 2009-03-16 |
Family
ID=39166422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200603221A Expired - Fee Related ES2301414B1 (es) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con particulas. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202007018887U1 (es) |
| ES (1) | ES2301414B1 (es) |
| WO (1) | WO2008071633A1 (es) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4516991A (en) * | 1982-12-30 | 1985-05-14 | Nihon Electric Co. Ltd. | Air cleaning apparatus |
| JP2904328B2 (ja) * | 1992-11-24 | 1999-06-14 | 三菱電機株式会社 | 微生物繁殖防止装置 |
| DE4434047A1 (de) * | 1994-09-23 | 1996-05-23 | Edwin Probst | Vorrichtung zum Entziehen von Ozon aus der Umgebungsluft |
| US6635106B2 (en) * | 2000-03-03 | 2003-10-21 | Matsushita Seiko Co., Ltd. | Dust collecting apparatus and air-conditioning apparatus |
| JP2001259470A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-25 | Denso Corp | 空気清浄器 |
| CN1658967A (zh) * | 2002-04-01 | 2005-08-24 | 泽尼恩工业公司 | 用于提高离子风设备的性能的方法和装置 |
| ITVI20020255A1 (it) * | 2002-11-22 | 2003-02-20 | Giuseppe Amendola | Procedimento e dispositivo per la sanificazione ambientale e localizzata di aria e di miscugli gassosi simili nonche' di prodotti superfici |
| EP1634636A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-15 | Sudo Premium Engineering Co., Ltd. | Blower for use in an air purification apparatus |
-
2006
- 2006-12-11 ES ES200603221A patent/ES2301414B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-12-07 DE DE202007018887U patent/DE202007018887U1/de not_active Expired - Lifetime
- 2007-12-07 WO PCT/EP2007/063515 patent/WO2008071633A1/de active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2301414A1 (es) | 2008-06-16 |
| DE202007018887U1 (de) | 2009-09-10 |
| WO2008071633A1 (de) | 2008-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102057227A (zh) | 换气装置 | |
| JP4737338B2 (ja) | 液処理用放電ユニット、調湿装置、及び給湯器 | |
| CN106225084B (zh) | 臭氧/离子发生装置和具有其的空气调节机 | |
| US20120048792A1 (en) | Liquid treatment discharge unit, humidity control device, and water heater | |
| ES2647677T3 (es) | Conjunto de filtración | |
| KR101386404B1 (ko) | 타원관 형상의 광촉매모듈 및 이온클러스터 발생모듈을 갖는 공기살균정화장치 | |
| ES2583856T3 (es) | Conjunto de filtrado y método de filtrado para aire y fluidos gaseosos en general | |
| JP5878956B2 (ja) | 冷風扇 | |
| CN102209591A (zh) | 集尘装置 | |
| JP2015526107A (ja) | 空気浄化装置 | |
| ES2301414B1 (es) | Dispositivo y proceso para el limpiado de un medio gaseoso contaminado con particulas. | |
| JP2005300111A (ja) | 空気清浄ユニット、空気調和装置、および空気調和システム | |
| KR101565094B1 (ko) | 공기정화기 | |
| CN201558351U (zh) | 一种茶香机 | |
| KR20150040164A (ko) | 자연친화적 가습 제습 복합기 | |
| CN105771113A (zh) | 一种高效鼻腔过滤器 | |
| JP2017020710A (ja) | 空気清浄機及び加湿機能付空気清浄機 | |
| ES2323823B1 (es) | Dispositivo separador de particulas electrostaticas. | |
| CN203823937U (zh) | 便携式空气净化器 | |
| JP2018056103A (ja) | 放電装置、及び空気浄化装置 | |
| CN204629781U (zh) | 一种采用墙体外进风的空气净化器 | |
| CN219774382U (zh) | 一种净化风扇 | |
| JP6367695B2 (ja) | 空気清浄機 | |
| CN111886457B (zh) | 通风组合 | |
| KR20210073841A (ko) | 차량 헤드레스트용 공기청정기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20080616 Kind code of ref document: A1 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20181010 |