Sistema para atenuación del polvo y limpieza de superficies para mantener una superficie libre de polvo y otros materiales.

Un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies (2) para limpiar una superficie (32),

sistema que comprende:

una carcasa del sistema que se puede fijar alrededor de, al menos, una porción de una sección que incluye la superficie (32) a ser limpiada, la carcasa del sistema que incluye un miembro hueco (22, 122) que se extiende en el interior de la carcasa del sistema hacia y en alineamiento general con la superficie a ser limpiada, en donde una salida de la carcasa del sistema está definida por el miembro hueco, y en donde el miembro hueco está completamente separado de y no hace contacto con la superficie a ser limpiada de tal manera que existe un espacio vacío entre el extremo terminal del miembro hueco y la superficie a ser limpiada;

una sección de conducto (10, 110) fijada a una porción de la carcasa del sistema y que incluye una entrada (12) para recibir un fluido gaseoso desde un ambiente seleccionado y una salida (18) en comunicación con la carcasa del sistema; y

un generador de presión (14, 114) dispuesto en el interior de la sección de conducto;

en donde la operación del generador de presión genera un diferencial de presión entre una porción interior de la carcasa del sistema y un medioambiente en el cual está dispuesto el sistema de tal forma que el fluido gaseoso introducido a la carcasa del sistema por vía de la sección de conducto hace contacto con y limpia la superficie a ser limpiada antes de su extracción de la porción interior de la carcasa del sistema por vía de la salida definida por el miembro hueco, y en donde la salida del miembro hueco dirige el fluido gaseoso desde la porción interior de la carcasa del sistema al medio ambiente.

Sistema para atenuación del polvo y limpieza de superficies para mantener una superficie libre de polvo y otros materiales

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo de la Invención La presente invención se refiere a sistemas y sus correspondientes métodos para atenuar el polvo y mantener limpias ventanas y otras superficies.

Descripción de la técnica relacionada La monitorización de la calidad del aire y, en particular, compuestos tóxicos y peligrosos dentro de determinados ambientes ambientales (por ejemplo, el exterior) es importante en ciertas aplicaciones, tales como en combate u otras operaciones militares o en grandes complejos industriales (por ejemplo, instalaciones de fabricación de productos químicos) . La espectroscopía (por ejemplo, espectroscopía infrarroja o Raman) es una técnica sumamente útil para la monitorización de la calidad de aire mediante la identificación de componentes y la determinación de sus composiciones en el aire en una o más ubicaciones designadas.

Por ejemplo, ciertos equipos espectroscópicos, que incluyen uno o más sensores ópticos (por ejemplo, láser) y/o detectores, pueden ser provistos en el interior de un vehículo a motor para facilitar la monitorización de la calidad del aire en áreas seleccionadas del ambiente que lo rodea cuando el vehículo atraviesa un campo u otros terrenos. El equipo es mantenido dentro de una carcasa protegida en el interior del vehículo para impedir que el polvo y otros materiales entren en contacto con y potencialmente dañen el equipo. Además, se provee un portal o ventana en una ubicación adecuada con respecto a la carcasa del equipo y el vehículo para facilitar la transmisión y/o detección de una señal óptica entre el sensor en el interior de la carcasa y el suelo o alguna otra superficie a ser monitorizada en el exterior del vehículo.

Cuando se usa un equipo de este tipo, es importante mantener la ventana del sensor tan limpia como sea posible. Sin embargo, esto puede llegar a ser muy difícil en determinados ambientes, tales como ambientes que pueden volverse cargados de polvo (por ejemplo, desiertos) y/o enlodados (por ejemplo, ciénagas) .

El documento de patente alemana DE 1 993 225 U divulga un cabezal para chorrear aire para superficies ópticas de dispositivos de medida para la densidad de humo. El documento de patente de EE.UU. US 5, 306, 209 enseña un escudo frente a contaminantes para puertos de visión, tales como puertos que proveen acceso de visión en el interior de ambientes internos hostiles. El documento de patente de EE.UU. US 6, 944, 908 B2 se refiera a un dispositivo para mantener limpios elementos ópticos en vehículos a motor, en particular, tapas de sensores o cámaras.

OBJETOS Y SUMARIO DE LA INVENCIÓN A la luz de lo anterior, y por otras razones que quedarán claras cuando la invención sea descrita, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema que mantiene una ventana limpia y libre de polvo, lodo u otros materiales a los cuales puede estar expuesta la ventana.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema para mantener libre de polvo u otros materiales una ventana de sensor de un sistema de monitorización de calidad de aire en un ambiente exterior.

Los objetos antedichos se alcanzan individualmente y en combinación y no se pretende que la presente invención sea interpretada como que requiere que dos o más de los objetos sean combinados a menos que sea requerido expresamente por las reivindicaciones adjuntas a este documento.

De acuerdo con la presente invención, un sistema para atenuación del polvo y limpieza para limpiar una superficie incluye una carcasa del sistema fijada alrededor de, al menos, una porción de una sección que incluye la superficie a ser limpiada. La carcasa del sistema incluye un miembro hueco que se extiende en el interior de la carcasa del sistema hacia y en alineamiento general con la superficie a ser limpiada, en donde una salida de la carcasa del sistema está definida por el miembro hueco. Una sección de conducto está fijada a una porción de la carcasa del sistema e incluye una entrada para recibir un fluido gaseoso (por ejemplo, aire) desde un ambiente seleccionado (por ejemplo, un medioambiente en el cual está dispuesto el sistema) y una salida en comunicación con la carcasa del sistema. El sistema incluye, además, un generador de presión diferencial (por ejemplo, un ventilador, una bomba o compresor, etc.) dispuesto en el interior de la sección de conducto, en donde el funcionamiento del generador de presión generar un diferencial de presión entre una porción interior de la carcasa del sistema y el medioambiente de tal forma que el fluido gaseoso introducido en la carcasa del sistema por vía de la sección de conducto es extraído de la porción interior de la carcasa del sistema por vía de la salida definida por el miembro hueco.

Preferiblemente, el sistema es fijado o montado en un vehículo a motor, la carcasa del sistema está configurada

para ser fijada alrededor de al menos una porción de una estructura de alojamiento que contiene equipamiento de sensor óptico, y la superficie a ser limpiada comprende una ventana de sensor que define una porción de pared de la estructura de alojamiento.

El anterior y aún más objetos, particularidades y ventajas de la presente invención quedarán claras con la consideración de la descripción detallada que sigue de una realización específica de la misma, en particular, cuando se toma en conjunto con los dibujos que acompañan en los cuales números iguales en las diferentes figuras son utilizados para designar componentes iguales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista en perspectiva de un vehículo que incluye un sistema de monitorización de calidad de aire usado en combinación con un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies de acuerdo con la presente invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva y sección parcial del sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies con el sistema de monitorización de calidad de aire de la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva de un vehículo que incluye un sistema de monitorización de calidad de aire usado en combinación con un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies de acuerdo con una realización alternativa de la presente invención.

La figura 4 es una vista en perspectiva y sección parcial del sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies con el sistema de monitorización de calidad de aire de la figura 3.

La figura 5 es una vista en despiece ordenado de la sección de conducto que incluye alojamiento de ventilador y filtro para el sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies de la figura 3

La figura 6 es una vista de una porción de un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies de acuerdo con otra realización de la invención, en la cual el sistema incluye boquillas de rociado para limpiar

una ventana de sensor del sistema de monitorización de calidad de aire.

La figura 7 es una vista esquemática del patrón de rociado para las boquillas de rociado del sistema de la figura 6.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS De acuerdo con la presente invención, un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies está configurado para proporcionar un suministro de aire u otro fluido forzado (por ejemplo, nitrógeno) contra una superficie, tal como una ventana, para eliminar y/o minimizar el contacto de polvo, lodo y otros materiales con respecto a la superficie. Como alternativa, o en combinación con el suministro de fluido forzado, el sistema puede incluir otra fuente de suministro de fluido y una o más boquillas de rociado para dirigir un flujo de fluido hacia la superficie en uno cualquiera o más patrones de rociado seleccionados para eliminar materiales de la superficie.

El sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies se describe aquí para su uso con un sistema de detección y monitorización de calidad de aire exterior que está montado en el interior de un vehículo a motor, en donde el sistema mantiene sustancialmente limpia una ventana de sensor con el fin de facilitar la detección y medidas de concentración adecuadas de ciertos componentes en el aire del medioambiente que rodea al vehículo. No obstante, se hace notar que el sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies puede ser implementado para su uso en mantener limpia una superficie para aplicaciones en interior o al exterior, particularmente en donde es deseable mantener la superficie sustancialmente libre de polvo y/u otros materiales.

Haciendo referencia a la figura... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies (2) para limpiar una superficie (32) , sistema que comprende:

una carcasa del sistema que se puede fijar alrededor de, al menos, una porción de una sección que incluye la superficie (32) a ser limpiada, la carcasa del sistema que incluye un miembro hueco (22, 122) que se extiende en el interior de la carcasa del sistema hacia y en alineamiento general con la superficie a ser limpiada, en donde una salida de la carcasa del sistema está definida por el miembro hueco, y en donde el miembro hueco está completamente separado de y no hace contacto con la superficie a ser limpiada de tal manera que existe un espacio vacío entre el extremo terminal del miembro hueco y la superficie a ser limpiada; una sección de conducto (10, 110) fijada a una porción de la carcasa del sistema y que incluye una entrada (12) para recibir un fluido gaseoso desde un ambiente seleccionado y una salida (18) en comunicación con la carcasa del sistema; y un generador de presión (14, 114) dispuesto en el interior de la sección de conducto; en donde la operación del generador de presión genera un diferencial de presión entre una porción interior de la carcasa del sistema y un medioambiente en el cual está dispuesto el sistema de tal forma que el fluido gaseoso introducido a la carcasa del sistema por vía de la sección de conducto hace contacto con y limpia la superficie a ser limpiada antes de su extracción de la porción interior de la carcasa del sistema por vía de la salida definida por el miembro hueco, y en donde la salida del miembro hueco dirige el fluido gaseoso desde la porción interior de la carcasa del sistema al medio ambiente.

2. Un sistema de monitorización que comprende:

una carcasa (30) del equipo que incluye un equipo sensor óptico y una ventana de sensor (32) a través de la cual es transmitida y procesada una señal óptica; y un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies para mantener limpia la ventana de sensor, sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies que comprende:

una carcasa (20, 120) del sistema fijada alrededor de, al menos, una porción de la carcasa del equipo que incluye una ventana de sensor, incluyendo la carcasa del sistema un miembro hueco que se extiende en el interior de la carcasa del sistema hacia y en alineamiento general con la ventana de sensor, en donde una salida de la carcasa del sistema está definida por el miembro hueco y un recorrido óptico para transmitir la señal óptica desde el equipo sensor óptico hasta un medio ambiente que rodea el sistema de monitorización está definido entre la ventana de sensor y el miembro hueco, y en donde el miembro hueco está completamente separado de y no hace contacto con la ventana de sensor de tal manera que existe un espacio vacío entre el extremo terminal del miembro hueco y la ventana de sensor; una sección de conducto (10, 110) fijada a una porción de la carcasa del sistema y que incluye una entrada (12) para recibir un fluido gaseoso desde un ambiente seleccionado y una salida (18) en comunicación con la carcasa del sistema; y un generador de presión (14, 114) dispuesto en el interior de la sección de conducto; en donde el funcionamiento del generador de presión genera un diferencial de presión entre una porción interior de la carcasa del sistema y un medioambiente de tal forma que el fluido gaseoso introducido a la carcasa del sistema por vía de la sección de conducto hace contacto con y limpia ventana de sensor antes de su extracción de la porción interior de la carcasa del sistema por vía de la salida definida por el miembro hueco, y en donde la salida del miembro hueco dirige el fluido gaseoso y al medio ambiente.

3. El sistema de la reivindicación 1 o 2, en el que la sección de conducto (10. 110) está configurada para recibir aire desde el medio ambiente y el generador de presión (14, 114) introduce aire desde el medio ambiente a través de la sección de conducto y a la porción interior de la carcasa (20, 120) del sistema.

4. El sistema de la reivindicación 2, en el que el equipo sensor transmite una señal láser al medio ambiente por vía del recorrido óptico.

5. El sistema de la reivindicación 1 o 2, que comprende, además:

un filtro (16, 116) dispuesto en el interior de la sección de conducto (10, 110) para extraer material particulado del fluido gaseoso introducido en la entrada (12) de la sección de conducto.

6. El sistema de la reivindicación 1 o 2, que comprende, además:

un dispositivo de suministro de fluido para inyectar fluido directamente sobre la ventana de sensor o la superficie a ser limpiada (32) .

7. El sistema de la reivindicación 6, en el que el dispositivo de suministro de fluido comprende, al menos, una boquilla de rociado (230, 232) y un depósito (240) para suministrar líquido a la al menos una boquilla de rociado para facilitar el rociado de la ventana de sensor o superficie a ser limpiada (32) con el líquido.

8. El sistema de la reivindicación 1 o 2, en el que el miembro hueco (22, 122) se extiende próximo a la ventana de sensor o superficie a ser limpiada (32) de tal forma que una distancia entre el miembro hueco y la superficie no es mayor de unos 5 centímetros.

9. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema se puede montar en un vehículo motorizado (4) , la carcasa (20, 120) del sistema está configurada para ser fijada alrededor de al menos una porción de una estructura de carcasa (30) que contiene equipo sensor óptico, y la superficie a ser limpiada comprende una ventana de sensor

(32) que define una porción de pared de la estructura de carcasa.

10. El sistema de la reivindicación 9, en el que la carcasa (20, 120) del sistema se puede fijar a una superficie inferior (5) del vehículo motorizado (4) para alinear y definir un recorrido óptico entre la ventana de sensor (32) y el miembro hueco (22, 122) para permitir que una señal óptica se desplace entre el equipo sensor óptico y la superficie de un suelo sobre la cual está soportado el vehículo motorizado.

11. El sistema de la reivindicación 2, que comprende, además:

un vehículo motorizado (4) ; en donde la carcasa (20, 120) del sistema está fijada a una superficie inferior (5) del vehículo motorizado, una primera porción de la carcasa (30) del equipo está fijada en el interior del vehículo motorizado y una segunda porción de la carcasa del equipo se extiende a través del vehículo motorizado y al interior de la carcasa del sistema, y el miembro hueco (22, 122) y la ventana de sensor (32) están alineados con el vehículo motorizado de tal forma que una señal óptica es transmitida a través del recorrido óptico hacia la superficie de un suelo sobre la cual está soportado el vehículo motorizado.

12. Un método de mantener limpia una superficie (32) con un sistema de atenuación del polvo y limpieza de superficies, método que comprende:

proveer una carcasa (20, 120) del sistema que está fijada alrededor de al menos una porción de una sección que incluye la superficie a ser limpiada (32) ; introducir un fluido gaseoso, por vía de un generador de presión (14, 114) , desde un ambiente seleccionado hasta una sección de conducto (10, 110) facilitar un flujo del fluido gaseoso desde la sección de conducto y hasta una porción interior de la carcasa del sistema; y proporcionar un miembro hueco (22, 122) en el interior de la carcasa del sistema que se extiende hacia y está en alineamiento general con la superficie a ser limpiada, en el que el miembro hueco define una salida de la carcasa del sistema que facilita la extracción del fluido gaseoso introducido en la carcasa del sistema por vía de la sección de conducto desde la porción interior de la carcasa del sistema y hasta una medio ambiente que rodea el sistema, y en donde el miembro hueco está completamente separado de y no hace contacto con la superficie a ser limpiada de tal forma que existe un espacio vacío entre una extremo terminal del miembro hueco y la superficie a ser limpiada; en donde el miembro hueco está dispuesto próximo a la superficie a ser limpiada de tal forma que fluido gaseoso que fluye en la porción interior .de la carcasa del sistema hace contacto con y limpia la superficie antes de la extracción del fluido gaseoso de la carcasa (20, 120) del sistema.

13. El método de la reivindicación 12, en el que el generador de presión (14, 114) introduce aire desde el medio ambiente que rodea el sistema a través de la sección de conducto (10, 110) y hasta la porción interior de la carcasa (20, 120) del sistema.

14. El método de la reivindicación 12, que comprende, además:

filtrar un fluido gaseoso en la sección de conducto (10, 110) por vía de un filtro (16, 116) antes de que el fluido gaseoso sea provisto a la carcasa del sistema.

15. El método de la reivindicación 12, que comprende, además:

inyectar un fluido desde un dispositivo de suministro de fluido directamente sobre la superficie (32) .

16. El método de la reivindicación 15, en el que el dispositivo de suministro de fluido comprende al menos una boquilla (230, 232) de rociado y un depósito (240) para suministrar líquido a la al menos una boquilla de rociado y la al menos una boquilla de rociado rocía el líquido directamente sobre la superficie (32) .

17. El método de la reivindicación 12, en el que el miembro hueco (22, 122) se extiende próximo a la superficie (32) de tal forma que una distancia entre el miembro hueco y la superficie no es mayor de unos 5 centímetros.

18. El método de la reivindicación 12, en el que la superficie a ser limpiada (32) comprende una ventana de sensor fijada a una carcasa (30) del equipo, la carcasa del equipo incluye equipo sensor y al menos una porción de la carcasa del equipo está fijada en el interior de la carcasa (20, 120) del sistema, comprende, además, el método:

transmitir una señal óptica desde el equipo sensor a través de la ventana de sensor y el miembro hueco 10 alineado con la ventana de sensor y hasta el medio ambiente que rodea el sistema.

19. El método de la reivindicación 18, en el que la señal óptica comprende una señal láser.

20. El método de la reivindicación 18, en el que la carcasa (20, 120) del sistema y la carcasa (30) del equipo están 15 fijadas a un vehículo motorizado (4) y la señal óptica es transmitida más allá desde el vehículo motorizado hasta un medio ambiente que rodea al vehículo motorizado.

21. El método de la reivindicación 20, en el que la carcasa (20, 120) del sistema y la carcasa (30) del equipo están alineadas con respecto al vehículo motorizado (4) de tal forma que la señal óptica es transmitida hacia la superficie20 de un suelo sobre la cual está soportado el vehículo motorizado.