DISPOSITIVO PARA LA DEPURACION DE AIRE, ESPECIALMENTE PARA INSTALACIONES DE VENTILACION Y DE CLIMATIZACION.

Dispositivo para la depuración de aire para la precipitación de polvo,

con un filtro (11) de aire o una pared de filtro y un aglomerador (12) de polvo con una serie de láminas (15) de chapa y electrodos (16) configurados a modo de alambre, distanciados y dispuestos de manera alternante entre sí, pudiendo generarse con los electrodos (16) un campo de tensión, especialmente un campo de tensión continua, caracterizado porque el aglomerador (12) de polvo está conectado en un conducto (10) de aire de una instalación de ventilación y de climatización aguas arriba del filtro (11) de aire o de la pared de filtro

Dispositivo para la depuración de aire, especialmente para instalaciones de ventilación y de climatización.

La invención se refiere a un dispositivo para la depuración de aire para instalaciones de ventilación y de climatización según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los dispositivos de depuración de aire se conocen en general y su importancia es cada vez mayor por la contaminación creciente del aire especialmente del porcentaje de polvo fino. Según el rendimiento y el caso de aplicación se configuran como filtros de bolsa, filtros compactos o células de filtros cerradas, siendo los filtros de bolsa los más extendidos. Los filtros se miden según la norma europea EN 779/EN1822 y se dividen debido a los rendimientos (recuento de partículas) o los grados de precipitación (por ponderación) en diferentes clases de filtros de aire. La calidad o la estructura del material de filtro utilizado, la superficie de filtro y el material del filtro (vidrio o materiales sintéticos) determinan adicionalmente a las diferencias constructivas mencionadas las propiedades del filtro.

Para el funcionamiento, además de los datos técnicos del filtro son de vital importancia la pérdida de presión y así el consumo energético de la instalación de filtro. El consumo energético, en filtros del mismo tipo, también de la misma clase, puede ser muy diferente. A pesar de que en la mayoría de los casos las pérdidas de presión iniciales en los documentos de venta siguen siendo parecidas, sin embargo aumentan durante el funcionamiento de un tipo de filtro a otro de manera muy diferente.

En un aparato para la depuración de aire según el documento US-A-5.622.543 están previstos en un conducto de aire formado varias placas o filtros dispuestos unos detrás de otros. En primer lugar el aire pasa por un filtro de malla metálica y a continuación por una placa perforada, que está configurada como generador de aniones y para ello puede unirse de manera eléctrica con un generador de alta tensión y genera un campo electromagnético. Después de esta placa que puede cargarse está dispuesto un colector de polvo y a continuación aún un filtro de carbón activo. Es desventajoso que toda la disposición con estos diversos filtros y placas presenta un rendimiento muy bajo y que a este respecto esta placa perforada con orificios romboidales produce una reducción de la velocidad del aire que fluye a través, de tal manera que las partículas de polvo ya se precipitan, en lugar de en el colector de polvo siguiente, en esta placa perforada y estos orificios se obstruyen rápidamente.

En el documento EP-A-0 579 310 se da a conocer un filtro electrostático que está formado a través de una carcasa y que en el lado anterior presenta tanto una entrada como una salida. El aire aspirado en la entrada se transporta a través de un prefiltro y el filtro electrostático y desde éste al ventilador y a la salida. El filtro electrostático está compuesto por una célula formada a modo de abanico con paredes dispuestas paralelas con una distancia entre sí, que en parte están dotadas de diferentes dimensiones y electrodos dispuestos entremedias. En este dispositivo aguas abajo del filtro electrostático no está conectado un filtro. La depuración de aire se realiza por el prefiltro y a continuación principalmente por este filtro electrostático configurado en forma de laberinto. A este respecto se genera una resistencia del aire tal, que para el ventilador se consume mucha energía de manera poco rentable.

En el documento WO-A-03/095095 se da a conocer un precipitador electrostático húmedo (ESP) que presenta electrodos planos, preferiblemente fabricados de membranas y electrodos planos dispuestos entremedias para la generación de un flujo laminar del gas que fluye a través. Además electrodos adicionales están conectados aguas arriba de estos electrodos de membrana.

En un depurador de aire según el documento EP-A-1 547 693 están dispuestos sucesivamente en una carcasa en forma de caja un prefiltro, un elemento de ionización, un filtro de polvo, un dispositivo de paso y un elemento de catalizador. El dispositivo de paso contiene electrodos y el elemento de catalizador a continuación presenta una estructura en forma de panal de abeja. Este depurador de aire no es adecuado para una instalación de ventilación y de climatización, porque con éste reina una resistencia del aire demasiado alta.

La presente invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo del tipo mencionado al inicio con el que se consigue un aumento de rendimiento y una reducción de la caída del rendimiento y una conservación considerable de la pérdida de presión durante todo el tiempo de funcionamiento en condiciones normales de aire exterior.

Este objetivo se soluciona según la invención mediante el dispositivo con las características de la reivindicación 1.

Según la invención se aumenta el rendimiento en un determinado filtro de tal manera, que el paso de polvo (la penetración de polvo) puede reducirse aproximadamente a la mitad. Además el rendimiento inicial disminuye durante un tiempo de funcionamiento habitual (por ejemplo 6.000 horas) ya sólo de manera poco considerable, lo que le da al usuario una seguridad decisiva y esto con sólo una pérdida de presión que crece de manera poco considerable. Los costes energéticos pueden mantenerse por tanto constantes y bajos.

El aumento del rendimiento del filtro de aire se soluciona de manera habitual para el sector mediante la elección de un medio de filtro más fino. Sin embargo, los medios de filtro más densos y mas finos presentan una resistencia del aire (pérdida de presión) más alta, que además durante el tiempo de funcionamiento aumenta de manera considerable, y de este modo se producen costes energéticos más altos. El aglomerador de polvo conectado inmediatamente aguas arriba del filtro de aire según la invención aumenta el polvo fino transportado por el aire mediante aglomeración de tal manera, que puede precipitarse mejor con un filtro de aire sencillo. El polvo se acondiciona previamente mediante el aglomerador.

A diferencia de los filtros electrónicos habituales, el objeto de la invención tiene sólo un único campo de alta tensión de corriente continua que aumenta las partículas de polvo mediante ionización y la aglomeración siguiente por lo que el polvo se precipita en un mayor grado en el filtro de aire conectado aguas abajo de configuración habitual para el sector. Las partículas de polvo precipitadas cargadas con la misma polaridad en su mayor parte forman además una superficie activa de manera electrostática en el filtro de aire, que adicionalmente intensifica la aglutinación de polvo en el tejido de filtro y reduce el desprendimiento de polvo no deseado (shedding).

En comparación, en los filtros de aire habituales sin aglomerador de polvo la carga electrostática generada durante la fabricación del medio sólo se mantiene eficaz hasta que ha desaparecido la carga eléctrica y de este modo se ha neutralizado. Esto ya se produce tras varios días a semanas.

En el dispositivo según la invención gracias al campo electrostático se renueva continuamente el efecto del aglomerador y en su mayor parte se mantiene el grado de precipitación durante el tiempo de funcionamiento al nivel inicialmente alto. Este efecto se produce tanto en el caso de fibras de vidrio como en los medios de filtro sintéti-cos.

Las partículas de polvo existentes en el aire se convierten en el aglomerador de polvo en partículas de polvo más grandes, de número reducido, que pueden precipitarse de manera más eficaz. El medio de filtro no necesita por tanto estar diseñado con una malla tan fina lo que significa menos pérdida de presión y de este modo un consumo energético más reducido. Dicho de otro modo, el mismo efecto de depuración puede conseguirse con un "peor" filtro. Los cálculos de rentabilidad incluyen el consumo energético adicional para el rectificador de alta tensión.

El dispositivo también es muy adecuado para el equipamiento posterior económico de instalaciones de filtro existentes para obtener rendimientos mayores, sin tener que sustituir ventiladores y motores propulsores por las pérdidas de presión mayores necesarias para ello.

El dispositivo elimina también la desventaja por naturaleza de los filtros electrónicos tradicionales, eliminando en caso de fallo de corriente cualquier efecto de precipitación del filtro electrónico. Sin embargo, en el dispositivo según la invención en caso de fallo de corriente se mantiene el grado de precipitación normal...

1. Dispositivo para la depuración de aire para la precipitación de polvo, con un filtro (11) de aire o una pared de filtro y un aglomerador (12) de polvo con una serie de láminas (15) de chapa y electrodos (16) configurados a modo de alambre, distanciados y dispuestos de manera alternante entre sí, pudiendo generarse con los electrodos (16) un campo de tensión, especialmente un campo de tensión continua, caracterizado porque el aglomerador (12) de polvo está conectado en un conducto (10) de aire de una instalación de ventilación y de climatización aguas arriba del filtro (11) de aire o de la pared de filtro.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los electrodos (16) y las láminas (15) de chapa están dispuestos en serie en el aglomerador (12) de polvo configurado en forma de marco y esto con una orientación transversal al conducto (10) de aire.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las láminas (15) de chapa discurren con su sección transversal alargada en el sentido (S) de flujo de aire.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado porque los electrodos (16) y las láminas (15) de chapa están dispuestos en cada caso de modo que discurren paralelos entre sí con una distancia uniforme, estando colocados los electrodos (16) casi en la zona central de las láminas (15) de chapa.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado porque los electrodos (16) están compuestos de alambre preferiblemente de volframio o de acero especial.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado porque los electrodos (16) están compuestos de una tira de chapa delgada estrecha.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, caracterizado porque los electrodos (16) están configurados de forma ondulada y de este modo pueden tensarse como un resorte en el aglomerador (12) de polvo.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, caracterizado porque el aglomerador (12) de polvo en forma de marco está configurado como módulo de inserción y puede fijarse transversalmente en una carcasa (25) de conducto delante del filtro (11) de aire dispuesto paralelo al mismo.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, caracterizado porque el aglomerador (12) de polvo en forma de marco presenta una profundidad de entre 40 y 60 mm, de modo que éste es adecuado para su montaje posterior en una instalación existente.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 9, caracterizado porque para la generación del campo de tensión continua puede utilizarse un rectificador (13) de alta tensión.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque la tensión del rectificador (13) de alta tensión asciende a entre 5 y 15 kV.

12. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el rectificador (13') de alta tensión está integrado directamente en el marco del aglomerador (12) de polvo.

13. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque un prefiltro puede montarse directamente delante del aglomerador (12) de polvo dispuesto inmediatamente delante del filtro (11) de aire respectivo.

14. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el aglomerador de polvo está sujeto como módulo de inserción directamente en el marco de filtro o en el filtro y puede montarse como unidad común en una carcasa de conducto.