METODO DE PURIFICACION DE AIRE Y SISTEMA DE CONTROL PARA UN PURIFICADOR DE AIRE FOTOCATALITICO.

Un método de purificar aire, comprendiendo el método las operaciones de:

hacer circular aire a través de un sistema de tratamiento de aire, de tal manera que el aire hecho circular entre en contacto con un purificador de aire (10) dentro del sistema de tratamiento de aire para purificar el aire, teniendo el purificador de aire al menos un substrato revestido catalítico (122);

iluminar al menos una lámpara de luz ultravioleta (20) dispuesta cerca del substrato (122) del purificador de aire para oxidar compuestos orgánicos en el aire hecho circular que ha de ser purificado;

generar una señal de demanda que es representativa de una condición en un espacio acondicionado al que el aire purificado es hecho circular; y

modular el funcionamiento de dicho purificador de aire (10) en respuesta a la señal de demanda, caracterizado porque la operación de modular el funcionamiento del purificador de aire comprende hacer funcionar medios de modulación (213) para variar la energía a dicha al menos una lámpara de luz ultravioleta (20) a fin de modular la purificación del aire hecho circular que entra en contacto con el purificador de aire (10)

Método de purificación de aire y sistema de control para un purificador de aire fotocatalítico.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a limpiadores de aire fotocatalíticos y, más en particular, a un sistema de control para modular el funcionamiento de los mismos.

El proceso de eliminar o reducir las sustancias orgánicas contaminantes de un fluido poniendo en contacto el fluido con un material semiconductor metálico fotorreactivo en presencia de luz ultravioleta ha sido conocido durante mucho tiempo. Una aplicación es la de eliminar la toxicidad del aire que es acondicionado y puesto en circulación dentro de un edificio. Es decir, dentro de la corriente de aire en circulación, una luz ultravioleta (UV) es obligada a someter a radiación a un substrato que está revestido con un fotocatalizador tal como dióxido de titanio para originar una reacción de oxidación fotocatalítica a fin de eliminar compuestos orgánicos volátiles indeseables (VOCs) y contaminantes microbiológicos tales como bacterias, mohos y virus que puedan encontrarse en la corriente de aire. Dicho proceso favorece sustancialmente los aspectos ambientales y sanitarios de un sistema de acondicionamiento de aire e incluso puede mejorar el nivel de comodidad en el espacio acondicionado.

Una solución para hacer funcionar dicho purificador de aire catalítico es instalarlo en un sistema de tal manera que tenga que funcionar en todo momento, es decir, con la luz ultravioleta siempre encendida. Aunque esto asegura que se produzca la cantidad máxima de purificación, también es costoso y antieconómico ya que mucho de ese tiempo de funcionamiento no sería necesario o ni siquiera eficaz. Por ejemplo, durante períodos en los que no fluya aire sobre el substrato, tal como cuando el ventilador está desconectado, se produciría poca o ninguna eliminación de toxicidad y, por tanto, habría pocas razones para tener la lámpara de luz ultravioleta encendida.

Otra posibilidad es la de conectar y desconectar el purificador de aire con el sistema de acondicionamiento de aire. Si bien esto ahorrará energía y prolongará la vida de las bombillas de luz ultravioleta, no obstante dará por resultado el uso innecesario del purificador de aire en los momentos en los que no sea necesario y el no uso del mismo durante períodos en los que sea necesario, tal como, por ejemplo, cuando un espacio haya sido enfriado hasta una temperatura deseada pero todavía haya impurezas en el aire. El documento EP-A-0798143 describe un purificador de aire para un automóvil. Las reivindicaciones 1 y 2 se caracterizan por esta descripción. El documento US 5.835.849 describe un desintoxicador fotocatalítico. El documento US 5.935.538 describe el acondicionamiento fotocatalítico de partículas de cenizas volantes de gas de chimenea.

Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un método y aparato para controlar el funcionamiento de un purificador de aire fotocatalítico para obtener un uso eficaz, eficiente y económico del mismo a fin de reducir así sus costes de funcionamiento y mantenimiento. Este objeto y otras características y ventajas resultarán más fácilmente evidentes haciendo referencia a la siguiente descripción cuando se toma en unión de los dibujos adjuntos.

Sucintamente, de acuerdo con un primer aspecto amplio de la presente invención, se proporciona un método de purificar aire según la reivindicación 1. De acuerdo con otro aspecto amplio de la presente invención, se proporciona un sistema de purificación de aire según la reivindicación 2. En sus realizaciones preferidas al menos, un purificador de aire fotocatalítico es controlado para que funcione solamente en el grado necesario indicado por las condiciones del interior de un espacio. Por consiguiente, se optimiza el proceso de purificación con respecto a rendimiento y economía.

De acuerdo con una realización de la invención, el grado del funcionamiento del purificador es controlado en respuesta a la percepción de ciertas condiciones del interior del espacio. Por ejemplo, se usa un sensor diseñado para medir la cantidad de compuestos orgánicos volátiles o contaminantes microbiológicos para controlar las condiciones de conexión/desconexión del purificador para que funcione solamente cuando sea necesario destruir los contaminantes que sean percibidos. Cuando el nivel de contaminantes haya sido reducido a un nivel de umbral predeterminado, el control parará automáticamente el purificador.

El proceso de purificación de aire es controlado por el grado de funcionamiento y preferiblemente entre las condiciones de conexión/desconexión. Es decir, en respuesta a las condiciones percibidas, la corriente a las lámparas y, preferiblemente, el número de lámparas de luz ultravioleta son selectivamente variados. Otra variable que puede ser controlada es el "tiempo de reposo" que puede ser cambiado controlando la cantidad de aire o el flujo de la corriente de aire que pasa sobre el purificador de aire. Esto se realiza controlando la velocidad del ventilador o la posición del regulador de tiro.

En los dibujos descritos en lo que sigue, se representan realizaciones preferidas; sin embargo, pueden hacerse en las mismas otras diversas modificaciones y construcciones sin apartarse del alcance de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en planta de un purificador fotocatalítico;

La figura 2 es una vista en sección transversal del purificador fotocatalítico tomada a través de la línea 2-2 de la figura 1;

La figura 3 es una vista de detalle del elemento de filtro en forma de panal representado en la figura 2;

La figura 4 es una representación diagramática de una unidad de serpentín de ventilador de acuerdo con una primera realización de la invención, que muestra el purificador fotocatalítico representado en las figuras 1-3 en una posición de uso;

La figura 5 es una representación diagramática de una unidad de serpentín de ventilador de acuerdo con la primera realización de la invención, que muestra el purificador fotocatalítico representado en las figuras 1-3 en una posición retraída;

La figura 6 es una representación diagramática de una unidad de serpentín de ventilador de acuerdo con una segunda realización de la invención, que muestra el purificador fotocatalítico representado en las figuras 1-3 en una posición retraída;

La figura 7 muestra una ilustración esquemática de la presente invención con un control incluído;

La figura 8 muestra una ilustración esquemática de la parte de control de la presente invención; y

La figura 9 es una representación gráfica del rendimiento de un purificador de aire en función de la humedad.

Descripción de la realización preferida

Se hará ahora referencia en detalle a las presentes realizaciones preferidas de la invención, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos que se acompañan. Siempre que sea posible, se usarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a partes iguales o similares. En la figura 1 se muestra una realización ilustrativa del purificador fotocatalítico de la presente invención, que está designado generalmente en toda la descripción por el número de referencia 10.

De acuerdo con la invención, la presente invención incluye un purificador de aire catalítico para su uso en una unidad de serpentín de ventilador o un conducto. El purificador comprende un recinto modular que tiene un mecanismo de alineación retráctil. El mecanismo de alineación retráctil está configurado para mover el recinto entre una posición de uso alineada dentro de la unidad de serpentín de ventilador y una posición retraída. El purificador fotocatalítico incluye una primera estructura de filtro en forma de panal que tiene una capa catalítica dispuesta en ella. Una segunda estructura de filtro en forma de panal está dispuesta junto a la primera estructura de filtro en forma de panal, teniendo también la segunda estructura de filtro en forma de panal la capa catalítica dispuesta sobre ella. Al menos una lámpara de luz ultravioleta está dispuesta entre la primera estructura de filtro en forma de panal y la segunda estructura de filtro en forma de panal. La capa catalítica reacciona con los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) transportados en el aire y los bioaerosoles cuando es activada por la luz ultravioleta para oxidar con ello los compuestos orgánicos volátiles y destruir los bioaerosoles.

Por tanto,...

1. Un método de purificar aire, comprendiendo el método las operaciones de:

hacer circular aire a través de un sistema de tratamiento de aire, de tal manera que el aire hecho circular entre en contacto con un purificador de aire (10) dentro del sistema de tratamiento de aire para purificar el aire, teniendo el purificador de aire al menos un substrato revestido catalítico (122);

iluminar al menos una lámpara de luz ultravioleta (20) dispuesta cerca del substrato (122) del purificador de aire para oxidar compuestos orgánicos en el aire hecho circular que ha de ser purificado;

generar una señal de demanda que es representativa de una condición en un espacio acondicionado al que el aire purificado es hecho circular; y

modular el funcionamiento de dicho purificador de aire (10) en respuesta a la señal de demanda, caracterizado porque la operación de modular el funcionamiento del purificador de aire comprende hacer funcionar medios de modulación (213) para variar la energía a dicha al menos una lámpara de luz ultravioleta (20) a fin de modular la purificación del aire hecho circular que entra en contacto con el purificador de aire (10).

2. Un sistema de purificación de aire que puede ser hecho funcionar para purificar aire por un proceso de purificación de aire, teniendo el sistema de purificación de aire un control (110), un conducto de aire de retorno (42), un conducto de aire de suministro (40), un ventilador (32) para hacer circular el aire a través del sistema, y un purificador de aire (10) dentro del sistema que tiene al menos un substrato revestido catalítico (122) con el que el aire hecho circular entra en contacto durante el proceso de purificación de aire, y al menos una lámpara de luz ultravioleta (20) dispuesta cerca del substrato (122) para iluminación del mismo a fin de oxidar compuestos orgánicos contenidos en el aire hecho circular durante el proceso de purificación de aire, en el que el control comprende:

un dispositivo de entrada (212) para indicar una condición en el espacio acondicionado y generar una señal de demanda representativa del mismo; y

medios de modulación (213) para modular el funcionamiento de dicho purificador de aire (10) en respuesta a dicha señal de demanda, caracterizado porque los medios de modulación (213) son operantes para variar la energía suministrada a dicha al menos una lámpara de luz ultravioleta (20) a fin de modular el proceso de purificación de aire.

3. Un sistema de purificación de aire según la reivindicación 2, en el que dichos medios de modulación (213) son operantes para conectar o desconectar al menos una lámpara de luz ultravioleta (20).

4. Un sistema de purificación de aire según la reivindicación 2 ó 3, en el que dichos medios de modulación (213) son operantes para modular el grado al que el substrato revestido catalítico (122) es expuesto a dicha lámpara de luz ultravioleta (20).

5. Un sistema de purificación de aire según la reivindicación 2, 3 ó 4, en el que dichos medios de modulación (213) son operantes para modular la velocidad de dicho ventilador (32).

6. Un sistema de purificación de aire según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que dichos medios de modulación (213) son operantes para modular la posición de un regulador de tiro (211) dentro de dicho conducto de aire de suministro (40).

7. Un sistema de purificación de aire según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que dicho dispositivo de entrada incluye un sensor (212) para percibir una condición en un espacio y generar una señal representativa de la misma.

8. Un sistema de purificación de aire según la reivindicación 7 y que incluye medios comparadores (222) para comparar dicha señal de condición percibida con una señal de umbral representativa de una condición deseada en dicho espacio y generar dicha señal de demanda en respuesta a la diferencia de las mismas.

9. Un sistema de purificación de aire según la reivindicación 7 u 8, en el que dicho sensor (212) comprende un sensor de compuestos orgánicos volátiles (VOC) que es operante para percibir niveles de compuestos orgánicos volátiles en dicho espacio acondicionado.

10. Un sistema de purificación de aire según la reivindicación 7, 8 ó 9, en el que dicho sensor (212) comprende un sensor de contaminantes biológicos que es operante para percibir niveles de contaminantes biológicos en dicho espacio acondicionado.

11. Un sistema de purificación de aire según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que dicho sensor (212) comprende un sensor de ocupación que es operante para percibir el grado de ocupación de dicho espacio acondicionado.

12. Un sistema de purificación de aire según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 y que incluye una memoria (220) para almacenar parámetros seleccionados representativos de condiciones deseadas en dicho espacio acondicionado y medios para generar señales de umbral representativas de las mismas.