Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere al campo técnico de filtración de contaminantes con fines ecológicos. En particular, esta invención consiste en un purificador de aire exterior que se coloca sobre toldos de vehículos o al exterior de edificios, el cual aprovecha corrientes de aire, para la reducción de contaminantes .

Antecedentes de la invención

En la actualidad se ha acrecentado el problema de la contaminación del aire, tanto en metrópolis mexicanas como en diversas ciudades del mundo. Por ejemplo, Monterrey, la Ciudad de México y Guadala ara presentan una mala y peligrosa calidad del aire debido a que la concentración de materia particulada en estas ciudades rebasa los límites establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y las Normas Mexicanas (NOM) , lo cual incrementa el riesgo de padecer enfermedades respiratorias, cardiovasculares y cáncer. La materia particulada son partículas diminutas que se emiten a la atmósfera por la combustión de vehículos y la industria. El problema es que esas partículas son tan pequeñas que fácilmente son inhaladas. Luego, se acumulan en los pulmones y pueden llegar a ingresar al torrente sanguíneo. La contaminación provoca más de 15, 000 muertes al año sólo en México y más de 3,000,000 a nivel mundial. Para atender este problema, existen diversos filtros y sistemas de filtración de partículas contaminantes que buscan mejorar la calidad del aire que respiramos. Por ejemplo, se comercializan diversos sistemas de filtración y purificación para interiores. Sin embargo, para atender el problema general de contaminación y ayudar a limpiar el aire de estas grandes ciudades, se necesita de purificadores para exteriores y espacios abiertos. Se ha estimado que si cada vehículo que circula, en su andar va purificando aire se estima que podría disminuir las emisiones de partículas suspendidas hasta en un 40%. Si además se instalan grandes puri ficadores en las azoteas de los edificios, la contribución a la limpieza del aire será mucho mayor y se podría mitigar en gran medida el problema que actualmente se vive.

Así pues, existen en el estado de la técnica documentos de patente dirigidos a proporcionar parcialmente algunas propuestas de invenciones sobre purificadores y filtros exteriores. A este respecto, la solicitud de patente en China no. CN201410299379A se refiere a un filtro de aire montado en la parte superior de un vehículo. El filtro de aire comprende un conjunto de filtro, un alojamiento, una entrada de aire y una salida de aire. El conjunto de filtro consiste en una capa de red del filtración en posición horizontal, que se fija en una carcasa y se divide en una entrada de aire y una salida de aire. De acuerdo con este documento, el aire con partículas contaminantes entra en la carcasa a través de la entrada de aire y se filtra a través del conjunto de filtro. Así, el aire limpio es dirigido desde la salida de aire a través de una tubería de aire hacia un motor del vehículo. La desventaja con el filtro de aire descrito en este documento chino es que el aire limpio se utiliza para ingresarlo al motor, pero no se utiliza para mejorar la calidad del aire circundante exterior. Otra desventaja es que no menciona o describe medios para forzar el paso del aire a través del conjunto de filtro.

De igual forma la solicitud de patente de Países Bajos no. NL1034255A describe un sistema diseñado para filtrar tanto polvo y dióxido de carbono. El flujo de aire a través del filtro es generada por el movimiento del vehículo. Este documento además sugiere el uso de depuradores para eliminar el dióxido de carbono. El sistema se puede integrar en un alerón existente o diseñar especialmente un alerón para este uso. El documento sugiere la instalación de este sistema sobre o debajo del toldo del vehículo. La desventaja con el sistema descrito en este documento holandés es que no menciona o describe medios para forzar el paso del aire a través del conjunto de filtro. También esta limitado al uso para retener polvo y dióxido de carbono, y no otros contaminantes relevantes. Finalmente el uso de depuradores al interior del sistema lo vuelve complicado y más oneroso.

Asimismo, la solicitud de patente europea EP2011808142A se refiere a un sistema de aire acondicionado para vehículos ferroviarios, en el que todos los componentes necesarios de un sistema de aire acondicionado del compartimento de pasajeros, en particular, compresor, condensador, ventilador, filtros, elementos de calefacción, sistemas de sensores y el controlador están integrados estructuralmente en una bandeja de equipo dispuesta en el techo del vehículo. Además, esta bandeja de equipo se encuentra alojada en una carcasa dispuesta en un espacio de construcción libre en el techo del vehículo de una manera tal que forma parte de la forma del techo dentro del contorno del vehículo ferroviario. Así, el problema técnico que atiende este documento es proporcionar un sistema de aire acondicionado adecuado para vehículos ferroviarios utilizados como ferrocarriles subterráneos con componentes de tratamiento de aire y distribución de aire, como resultado de lo cual se garantiza la alta calidad del aire acondicionado incluso durante el viaje prolongado en túneles. La desventaja con el sistema descrito en este documento europeo es que el aire limpio se utiliza para ingresarlo interior del vehículo, pero no se utiliza para mejorar la calidad del aire circundante exterior. Asimismo, este sistema se encuentra integrado con el sistema de aire acondicionado que resuelve problemas técnicos distintos .

Por otra parte, la solicitud de patente coreana no. KR199558086A describe un dispositivo de suministro de aire limpio para el interior de un vehículo. El dispositivo de suministro comprende un tubo de aire en forma de "U" que está formado a lo largo de una cara frontal y ambas caras laterales de un panel de techo del vehículo y una rejilla formada en una de las caras laterales del tubo y abierta hacia la dirección delantera del panel de techo. Al interior del tubo se encuentran elementos como una placa de bloqueo formada en multinivel, y diversos agujeros de flujo de entrada de manera que el aire pasa a través de la rejilla y fluye en el tubo de aire. Además, un dispositivo de entrada de aire consiste en un filtro para retener materias extrañas finas como el polvo que entra en el orificio de entrada. La desventaja con el sistema descrito en este documento coreano es que el aire limpio se utiliza para ingresarlo interior del vehículo, pero no se utiliza para mejorar la calidad del aire circundante exterior.

Finalmente, la patente estadounidense no. US6878054 protege un canal de ventilación para un techo de vehículo, para la ventilación del interior del vehículo, en donde el canal tiene un conducto de aire con una abertura frontal de aire y con una abertura de aire trasera que descarga por encima del techo del vehículo de motor, el conducto de aire está conectado al interior del vehículo a través de una vía de flujo. El techo del vehículo está formado preferiblemente como un techo de cristal con al menos dos superficies de vidrio, en la que se monta la tapa de ventilación esencialmente de un eje longitudinal central. La desventaja con el sistema descrito en este documento coreano es que el aire limpio se utiliza para ingresarlo interior del vehículo, pero no se utiliza para mejorar la calidad del aire circundante exterior. También la forma del canal de ventilación está diseñada especialmente para vehículos con quemacocos o ventanas en el techo del vehículo, lo cual limita la aplicación en el resto de vehículos.

Con base en lo anterior, existe en el estado de la técnica la necesidad de un purificador de aire que permita purificar el aire circundante exterior, que sea independiente a los sistemas de aire acondicionado del vehículo o sistema de aspiración de aire del motor. También se busca que dicho purificador aproveche las corrientes de aire en balance con medios para forzar el paso del aire. Asimismo, también se requiere de un purificador con diferentes niveles de filtrado según se requiera para el tamaño de partículas contaminantes. Finalmente, también se requiere que dicho purificador pueda ser instalado en los toldos de vehículos, como en azoteas o exteriores de edificios. Objetivos de la invención

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un purificador de aire que permita purificar el aire circundante exterior, independiente a los sistemas de aire acondicionado del vehículo o sistema de aspiración de aire del motor .

Asimismo, otro objetivo de la presente invención se refiere a que dicho purificador aproveche las corrientes de aire en balance con medios para obligar el flujo del aire.

Más aún, otro objetivo de la presente invención es que el purificador cuente con diferentes niveles o etapas de filtrado según se requiera para el tamaño de partículas suspendidas contaminantes .

Otro objeto más de la presente invención atiende a proporcionar un purificador pueda ser instalado en los toldos de vehículos y en azoteas o exteriores de edificios.

Finalmente, otro objeto de la presente invención se refiere a proporcionar un purificador de fácil instalación y manufactura .

Breve descripción de las figuras

Para proporcionar un mejor entendimiento de la invención se anexan los siguientes dibujos: La figura 1 se refiere a una vista superior del purificador exterior mejorado por corrientes de aire de la presente invención.

La figura 2 se refiere a una vista frontal del purificador exterior mejorado por corrientes de aire de la presente invención .

La figura 3 se refiere a una vista posterior del purificador exterior mejorado por corrientes de aire de la presente invención.

La figura 4 se refiere a una vista lateral del purificador exterior mejorado por corrientes de aire de la presente invención .

La figura 5 se refiere a una vista en corte lateral del purificador exterior mejorado por corrientes de aire de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a un purificador exterior mejorado por corrientes de aire que le otorgan ventajas sobre los puri ficadores y sistemas de filtrado de aire existentes en el Estado de la Técnica.

Atendiendo a las figuras 1 a 4, se ilustra un purificador

(10) de la presente invención, que consiste en una carcasa

(11) , substancialmente con forma de paralelepípedo rectangular pero con bordes y esquinas redondeados. La carcasa (11) cuenta con un panel superior (12), un panel frontal (13), dos paneles laterales (14), un panel posterior (15) y un panel inferior (16) . El panel inferior (16) posee medios de fijación (no ilustrados) para la instalación del purificador de aire (10) de la presente invención sobre el toldo de un vehículo automotor convencional. Como se observa mejor en las figuras 1, 2 y 3, el panel frontal (13) posee una entrada de aire (21) que corresponde substancialmente a casi toda la cara frontal. Por su parte, los paneles superior (12) y posterior (15) poseen una salida de aire (29) que está preferentemente compartida y esquinada entre ambos paneles (12) y (15) .

Ahora bien, el interior de la carcasa (11) se puede observar mejor en la vista en corte lateral del purificador (10) de la figura 5. Al interior de la entrada de aire (21) se localiza un primer filtro (22) . Preferentemente, el primer filtro (22) corresponde a una rejilla evita la introducción de partículas de diámetros mayores a 10 mieras que pudieran dañar los componentes internos que se describen a continuación.

Más al interior de la carcasa (11), se encuentra instalada una turbina de aire (23) configurada para forzar el flujo de aire a través de los filtros subsecuentes. Por la disposición de la turbina (23) , el aire también se ve forzado a fluir aprovechando las corrientes de aire. En otra modalidad, la turbina de aire (23) puede estar configurada, mecánicamente, eléctricamente o electrónicamente, para adaptar su velocidad de giro en relación con la velocidad del flujo de aire debida al avance del vehículo. De preferencia, la turbina de aire (23) está constituida por un motor eléctrico de bajo consumo que puede alimentarse eléctricamente a partir de un enchufe encendedor (no ilustrado) de un vehículo convencional, o bien adaptarse al sistema de alimentación eléctrica del vehículo. En una modalidad alternativa, la turbina de aire (23) puede obtener su alimentación eléctrica a partir de unos paneles solares (no ilustrados), por ejemplo si el purificador (10) es instalado al exterior de edificaciones. En dicha modalidad, el purificador (10) se orientará en concordancia al flujo de viento natural del edificio para aprovechar las corrientes de aire. De igual forma, en otra modalidad, la turbina de aire (23) puede estar configurada, mecánicamente, eléctricamente o electrónicamente, para adaptar su velocidad de giro en relación con la velocidad del flujo de aire proveniente de las corrientes de aire naturales en el edificio.

Regresando a la figura 5, al interior de la carcasa (11) se alojan una pluralidad de filtros (24, 25, 26) . En la modalidad preferida de la invención, la pluralidad de filtros comprende uno o más de los siguientes: un segundo filtro (24) que consiste en un pre-filtro configurado para detener partículas de polvo, pelusas y polen; un tercer filtro (25) que consiste en un filtro de carbón activado configurado para retener gases y olores tóxicos; y un cuarto filtro (26) que consiste en un filtro configurado para detener virus, bacterias, hongos y polen. En la modalidad preferida de la invención, el cuarto filtro (26) es un filtro HEPA. Finalmente el aire fluye hacia unas rejillas de emisión (27) que desembocan en la salida de aire (29), las cuales permiten direccionar el flujo de aire al convertirlo en un flujo más laminar .

Durante su funcionamiento, el avance del vehículo o las corrientes naturales, sumados a la acción de la turbina (23) fuerzan al aire a pasar por todas las etapas de filtros descritos, en donde se retienen las partículas suspendidas en el aire como son: polvo, arenas, polen, y materias particuladas, como son: hidrocarburos totales (HCT) , monóxido de carbono (CO) , óxidos de nitrógeno (NOx) , óxidos de azufre (SOx), partículas con diámetro aerodinámico menor a 10 mieras (PM10), y plomo (Pb), además de otros compuestos orgánicos totales (COV) , partículas finas, con un diámetro aerodinámico menor a 2.5 mieras ( PM2.5 ) como son: carbón elemental (Cele), carbón orgánico (Corg) y amoniaco (NH3) .

De esta manera, la presente invención propone un purificador de aire (10) que permite purificar el aire circundante exterior, es decir de una manera independiente a los sistemas de aire acondicionado del vehículo o del sistema de aspiración de aire del motor. El purificador (10) de la presente invención también permite tomar ventaja de las corrientes de aire exteriores, ya sean del movimiento del vehículo, o del movimiento natural de las corrientes de aire, en balance con la turbina de aire (23) que se localiza al interior del purificador (10) . Más aún, el purificador de aire (10) cuenta con diferentes niveles de filtrado adaptables al tamaño de partículas contaminantes que se quiera retener. Finalmente, el purificador (10) posee medios para ser instalado tanto en los toldos de vehículos, como en azoteas o exteriores de edi ficios .

Con base en la revelación anterior, ciertas modalidades y detalles han sido descritos con el fin de ilustrar la presente invención, y será evidente para los expertos en la materia que se pueden hacer variaciones y modificaciones sin desviarse del alcance de la presente invención.