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ES3033615T3 - Ioniser equipped with an ion-flux accelerator in particular for protection against mosquitoes - Google Patents

Ioniser equipped with an ion-flux accelerator in particular for protection against mosquitoes

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Publication number
ES3033615T3
ES3033615T3 ES18803323T ES18803323T ES3033615T3 ES 3033615 T3 ES3033615 T3 ES 3033615T3 ES 18803323 T ES18803323 T ES 18803323T ES 18803323 T ES18803323 T ES 18803323T ES 3033615 T3 ES3033615 T3 ES 3033615T3
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ES
Spain
Prior art keywords
electrode
metal ring
exhaust duct
housing
generator
Prior art date
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Active
Application number
ES18803323T
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Notton
Christophe Giovannetti
Salah Eddine Lamamri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Honore Int Diffusion Sa
Original Assignee
Saint Honore Int Diffusion Sa
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Honore Int Diffusion Sa filed Critical Saint Honore Int Diffusion Sa
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Publication of ES3033615T3 publication Critical patent/ES3033615T3/es
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Abstract

Un dispositivo de ionización de aire (1) que comprende, en una carcasa (2): un soplador (7), que comprende un rotor (8) para generar un flujo de aire aspirado y un conducto de escape (9) para canalizar este flujo; un dispositivo (14) para producir iones, que comprende: - un generador eléctrico de alto voltaje (15); - un electrodo (16) conectado al generador (15), cuyo extremo libre, formado a partir de un haz de filamentos de material conductor, se extiende en línea con el conducto de escape (9) para liberar los iones por efecto corona; un difusor (38) provisto de: - un tubo (39) que define una cámara de compresión en la prolongación del conducto de escape (9), - una boquilla divergente (41) que extiende el tubo (39) y comprende una serie de canales (42) que se extienden desde una cara interior de la boquilla divergente (41) hasta una cara exterior opuesta (44). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
ionizador equipado con un acelerador de flujo iónico, en particular para la protección contra los mosquitos La invención se refiere al campo de los ionizadores.
Los ionizadores se utilizan comúnmente para purificar el aire. Su principio, bastante simple, se basa en el efecto corona: uno o más electrodos unidos a una fuente eléctrica de alto voltaje (y baja intensidad) provocan la ionización del medio circundante, acompañada de descargas eléctricas.
En la práctica, el electrodo puede estar formado (al menos en un extremo libre) a partir de filamentos muy finos (por ejemplo, de fibra de vidrio o carbono, tratados para ser conductores de electricidad). Estos filamentos se colocan en un flujo de aire generado por un soplador, que arrastra los iones.
Los iones se acoplan con las partículas en suspensión en el aire, contribuyendo a que se peguen al suelo al hacerlas más pesadas.
Un ionizador típico que emplea esta tecnología se describe en la patente estadounidense US5268009.
El documento WO2017038111A1 también describe un dispositivo generador de iones del tipo que incluye un soplador y un generador de iones. El documento US2011150697A1 describe un dispositivo de difusión de iones.
Recientemente se ha descubierto que un ionizador puede ayudar a repeler los insectos (en particular, los dípteros) que suelen sentirse atraídos por los olores corporales (sobre todo, las hembras de mosquito). De hecho, estos olores corporales son transportados por partículas (en particular, la transpiración) que pueden pegarse al suelo al acoplarse con los iones procedentes de un ionizador.
En otras palabras, es posible usar un ionizador para desodorizar permanentemente a la persona (o animal) expuesta a los insectos (en particular, a los mosquitos). Al volverse prácticamente invisible para ellos, la persona (o el animal) queda protegida de sus picaduras (o mordeduras).
Se han propuesto ionizadores para llevarlos alrededor del cuello o la muñeca. Sin embargo, su alcance es limitado y no pueden proteger a varias personas simultáneamente.
La forma más sencilla de aumentar el alcance de un ionizador es aumentar la potencia del soplador. Sin embargo, esto implica un aumento en el consumo eléctrico del ionizador, lo cual es especialmente incompatible con un uso prolongado en movimiento o en regiones sin red eléctrica.
Un primer objetivo de la invención es, por tanto, proponer un ionizador de alcance aumentado, presentando al mismo tiempo un consumo eléctrico moderado.
Un segundo objetivo de la invención es proponer un ionizador que permita difundir iones en un gran volumen, en particular con el fin de hacer que, en este volumen, los individuos sean invisibles al sentido olfativo de los insectos y en particular de los mosquitos.
Para este fin, se propone un dispositivo de ionización de aire (ionizador), que comprende una carcasa y, en esta carcasa:
- un soplador, que incluye un rotor para generar un flujo de aire pulsado y un conducto de escape para canalizar este flujo;
- un dispositivo de producción de iones, que comprende:
• un generador eléctrico de alto voltaje;
• al menos un electrodo conectado al generador y con un extremo libre que, formado a partir de un haz de filamentos de material conductor, se extiende en línea con el conducto de escape para liberar iones en él por efecto Corona;
- un difusor provisto de:
• un tubo que se extiende en prolongación del conducto de escape y delimita una cámara de compresión situada aguas abajo de los filamentos del al menos un electrodo del dispositivo de producción de iones con respecto al flujo de aire pulsado generado, y
• un tramo divergente que prolonga el tubo y comprende una serie de canales que se extienden desde una cara interna del tramo divergente contigua a la cámara de compresión hasta una cara externa opuesta.
El difusor tiene el efecto de acelerar el flujo de aire que pasa a su través, beneficiando el alcance (y, por tanto, la eficiencia) del ionizador.
Se pueden prever diversas características adicionales, solas o en combinación. Así, por ejemplo:
- los canales van distanciándose entre sí desde la cara interna del tramo divergente hasta su cara externa. - Cada canal va estrechándose desde la cara interna del tramo divergente hasta su cara externa.
- El ionizador comprende un anillo metálico que rodea el extremo libre del electrodo.
- El anillo metálico tiene una porción ensanchada (particularmente de forma cónica o piramidal) que rodea el haz de filamentos del electrodo.
- El anillo metálico está engarzado en el electrodo.
- El anillo metálico está hecho de cobre.
- El anillo metálico está plateado superficialmente.
- La carcasa comprende una base y una tapa provista de perforaciones al menos en línea con el difusor. - El ionizador comprende una tarjeta electrónica de control provista de un interruptor para abrir o cerrar un circuito eléctrico de alimentación del generador, y la carcasa está provista de un botón pulsador acoplado al interruptor.
Otros objetos y ventajas de la invención aparecerán a la luz de la descripción de una realización, dada a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
- laFIG. 1es una vista en perspectiva en despiece que muestra un dispositivo de ionización de aire;
- laFIG. 2es una vista en perspectiva en despiece que muestra un soplador y su difusor asociado;
- laFIG. 3es una vista parcialmente seccionada, que muestra el soplador y su difusor ensamblados; - laFIG. 4es una vista en corte del soplador y del difusor, según el plano de corte IV-IV de laFIG. 3; - laFIG. 5es una vista en corte según el plano V-V de laFIG. 4;
- laFIG. 6es una vista parcialmente seccionada que muestra el dispositivo de ionización ensamblado. En laFIG. 1se representa un dispositivo de ionización de aire, en adelante llamado simplemente ionizador1. Este ionizador1está diseñado para producir uno o más flujos de iones pulsados, destinados a asociarse con partículas en suspensión en el aire de carga eléctrica opuesta.
Las moléculas (o grupos de moléculas) formadas por la asociación de los iones pulsados y de las partículas son pesadas y, bajo el efecto de su peso, quedan pegadas al suelo.
El ionizador1está diseñado ventajosamente para generar iones negativos (aniones), típicamente iones CO<3 ->. Veremos cómo a continuación.
El ionizador 1 comprende, en primer lugar, una carcasa2.
En el ejemplo ilustrado, la carcasa2comprende una base3y una tapa4.
La base3puede descansar sobre un soporte (por ejemplo, una mesa), colgarse en una pared o un tabique (montaje superficial en la pared) o colgarse en un techo (montaje superficial en el techo).
En el ejemplo ilustrado, la base3tiene un contorno sustancialmente cuadrado (preferiblemente con esquinas redondeadas).
La tapa4es ventajosamente piramidal, de base complementaria del contorno de la base3.
Juntos, la base3y la tapa4definen un volumen interno5en donde se disponen diversos componentes del ionizador1.
La tapa4está provista de perforaciones6. Estas perforaciones6están destinadas a permitir que el aire pase a través de la tapa4.
El ionizador1comprende, en segundo lugar, al menos un soplador7. Este soplador7comprende un rotor8para generar un flujo de aire pulsado y un conducto de escape9para canalizar este flujo.
En el ejemplo ilustrado, el soplador7viene en forma de un ventilador. El soplador7comprende, en este caso, una caja10(aquí cilíndrica) en donde el rotor8está montado de forma pivotante. La caja10es portadora de un estator (no representado) alimentado con corriente y diseñado para generar un campo magnético giratorio que impulsa el giro del rotor8.
En el ejemplo ilustrado, el rotor8comprende un árbol11y una pluralidad de aletas periféricas12solidarias del árbol11y que, cuando gira el rotor8, generan el flujo de aire.
Según una realización preferida ilustrada en laFIG. 1, el ionizador1comprende dos sopladores7. Los sopladores7se montan, por ejemplo, dorso contra dorso, es decir, los flujos generados son pulsados en direcciones opuestas.
Como se ilustra en particular en laFIG. 1, la caja10está provista de una entrada de aire (aquí formada por una abertura13directamente en la vertical del rotor8).
El conducto de escape9está formado aquí por una abertura realizada en un lateral de la caja10. En el ejemplo ilustrado, el conducto de escape9tiene una sección rectangular (o cuadrada), pero podría tener una sección circular u oval.
El ionizador1comprende, en tercer lugar, un dispositivo de producción de iones14, que comprende:
• un generador eléctrico de alto voltaje15;
• al menos un electrodo16conectado al generador15y con un extremo libre16que, formado a partir de un haz de filamentos18de material conductor, se extiende dentro del conducto de escape9para liberar iones en él por efecto corona.
El generador de alto voltaje15está conectado a una fuente de voltaje eléctrico (por ejemplo, una batería, una pila o la red eléctrica, mediante un transformador). El generador15está diseñado para producir electricidad a alto voltaje (varios miles de voltios, o incluso varias decenas de miles de voltios) y baja intensidad (unos pocos miliamperios, o incluso unos pocos microamperios).
En el ejemplo ilustrado, donde el ionizador1comprende dos sopladores 7, el dispositivo de producción de iones14comprende dos electrodos16, cada uno asociado a un soplador7.
Cada electrodo16comprende un conductor19conectado al generador. Para minimizar las pérdidas, el conductor19está, al menos en parte de su longitud, rodeado por una funda20(por ejemplo, de un polímero aislante flexible). Como se puede ver claramente en laFIG. 2y en laFIG. 3, el extremo libre16del electrodo (es decir, el haz de filamentos18) está desnudo.
Los filamentos18pueden constituir conjuntamente el conductor19en toda su longitud, o formar solo una parte del conductor19al estar conectados a un hilo (por ejemplo, metálico) unido a su vez al generador15.
Como se ve en laFIG. 1y en laFIG. 5, el ionizador1comprende, en cuarto lugar, una electrónica de control, en forma de tarjeta de circuitos integrados21que incluye componentes electrónicos y que forma un circuito eléctrico de alimentación del generador15.
En el ejemplo ilustrado, la tarjeta21comprende un transformador22, diseñado para generar un voltaje medio (del orden de 12 V) destinado a alimentar los demás componentes y a ser suministrado al generador de alto voltaje15.
La tarjeta21también comprende bloques de terminales23, en los que se conectan conductores eléctricos de alimentación24del generador15, así como conductores eléctricos de alimentación25del (o de cada) soplador7. Más específicamente, estos últimos conectores eléctricos25se conectan al estator de cada soplador7. La puesta en marcha del ionizador1se puede controlar de forma remota, por ejemplo mediante un mando a distancia (de infrarrojos o de radiofrecuencia), o mediante un interruptor remoto montado en un circuito eléctrico de alimentación del ionizador1.
La puesta en marcha del ionizador1también puede llevarse a cabo mediante acción directa sobre el mismo. Así, según una realización ilustrada en lasFIG. 1yFIG. 5, la tarjeta21está provista de un interruptor26para abrir o cerrar el circuito eléctrico de alimentación del generador15.
Este interruptor26comprende, por ejemplo, un vástago27montado a traslación entre una posición alta, en donde el circuito está abierto (quedando entonces el generador15y cada soplador7privados de alimentación eléctrica), y una posición baja, en donde el circuito está cerrado (estando entonces alimentados eléctricamente el generador15y cada soplador7).
Desde un punto de vista arquitectural, como se ilustra en laFIG. 1y en laFIG.5, el generador15está montado en una pared de fondo18de la base3. El (o cada) soplador7está montado sobre una pletina29(hecha, por ejemplo, de un material plástico). Esta pletina29está fijada en la base3. En el ejemplo ilustrado, la pletina29está montada sobre chimeneas30que sobresalen de la pared de fondo28de la base3. La fijación de la pletina29en las chimeneas30se lleva a cabo, por ejemplo, mediante tornillos31.
Como se ilustra en laFIG. 1, cada soplador7está encajado en un alojamiento32complementario formado saliente en la pletina29. La fijación de cada soplador7en la pletina29se lleva a cabo, por ejemplo, mediante tornillos.
Según una realización preferida ilustrada en laFIG. 1y en laFIG. 5, la tarjeta electrónica21está montada por encima del o los sopladores. Para ello, la tarjeta21está montada sobre espigas33que sobresalen de la pletina29. La fijación de la tarjeta21sobre las espigas33se lleva a cabo, por ejemplo, mediante tornillos34.
En el ejemplo ilustrado, la tapa4viene en forma de una pirámide truncada y está rematada con una caperuza35, por ejemplo de forma hemisférica.
Entre el contorno de la caperuza35y la tapa4se prevé ventajosamente un intersticio36.
Este intersticio36, en primer lugar, puede formar una entrada de aire para suministrar aire fresco al o los sopladores7.
El intersticio36puede formar, a continuación, un paso para la luz emitida por un testigo luminoso de funcionamiento del ionizador1, por ejemplo, un diodo electroluminiscente (LED)37montado en la placa electrónica de control21.
Según una realización preferida ilustrada en lasFIG. 1yFIG. 5, en donde la puesta en marcha del ionizador1se realiza mediante una acción manual directa sobre el mismo, la caperuza35forma un botón pulsador acoplado al interruptor26. El accionamiento de la caperuza35(mediante la simple presión del dedo o de la mano) permite, a través del vástago27del interruptor26, abrir o cerrar el circuito eléctrico de alimentación del generador15y del o los sopladores. Según una realización ilustrada en laFIG. 5, el vástago27recibe ajustadamente la caperuza35, sirviéndole así de soporte.
En funcionamiento, el (o cada) rotor8genera un flujo de aire pulsado a través del conducto de escape9. Los filamentos18del electrodo16(alimentado con alto voltaje por el generador15) generan descargas eléctricas (efecto corona) acompañadas de una producción de grandes cantidades de iones. Estos iones son arrastrados por el flujo de aire y expulsados fuera del ionizador1a través de las perforaciones6de la tapa4.
Para aumentar el alcance del ionizador1, es decir, la distancia a la que son proyectados los iones, el ionizador1comprende, en quinto lugar, y para cada soplador7, un difusor38.
Este difusor38está provisto de:
• un tubo39que se extiende en prolongación del conducto de escape9y delimita una cámara de compresión40, y
• un tramo divergente41que prolonga el tubo39y comprende una serie de canales42que se extienden desde una cara interna43del tramo divergente41contigua a la cámara de compresión40hasta una cara externa44opuesta.
En el ejemplo ilustrado, el difusor38es una monopieza, preferiblemente hecha de un material plástico.
El tubo39tiene una sección idéntica o complementaria del conducto de escape9. En el ejemplo ilustrado, el tubo39tiene, por tanto, una sección rectangular (o cuadrada).
El difusor38puede ir fijado directamente en la caja10del soplador7. En el ejemplo ilustrado, el difusor38está provisto de una punta macho45que sobresale del tubo para encajar ajustadamente (o con engatillado) en el conducto de escape9.
Como se ilustra en laFIG. 2, el difusor38y/o el soplador7está(n) provisto(s) de una muesca46para permitir el montaje (FIG. 2) y el paso (FIG. 3) del electrodo16, para que el haz de filamentos18se extienda en línea con el conducto de escape9. En el ejemplo ilustrado, el difusor38y la caja10del soplador7están ambos provistos de muescas46complementarias que, una vez montado el difusor38en la caja10, forman conjuntamente una abertura47a cuyo través pasa el electrodo16, cuyos filamentos18se extienden así en la unión entre el conducto de escape9y el tubo39.
En el ejemplo ilustrado (ver en particular laFIG. 3), el número de canales42es de nueve, pero este número es solo ilustrativo. Los canales42podrían ser menos o más numerosos.
Los canales42preferiblemente van distanciándose entre sí desde la cara interna43del tramo divergente41hasta su cara externa44. La suma de las secciones de paso de los canales42es inferior a la sección de paso del conducto de escape9(y del tubo39). Por lo tanto, el aire se comprime en la cámara de compresión40, aguas arriba y en la proximidad de la cara interna43del tramo divergente41.
De ello se deriva que la velocidad de desplazamiento del aire (cargado de iones) es mayor en los canales42que la velocidad de desplazamiento del aire en el conducto de escape9(el flujo del aire se ilustra mediante flechas blancas en laFIG. 5).
En otras palabras, el difusor38proporciona, en el tramo divergente41, una aceleración del flujo de aire que entra por la cara interna43. Esto hace que los iones sean proyectados fuera del ionizador1a una distancia superior a la distancia a la que serían proyectados sin el difusor38. El alcance (y, por tanto, la eficiencia) del ionizador1se ve potenciado.
Además, según una realización preferida, cada canal42va estrechándose desde la cara interna43del tramo divergente41hasta su cara externa44, lo que aumenta aún más el efecto de aceleración del flujo y, por tanto, el alcance del ionizador1.
Las perforaciones6en la tapa4se extienden al menos en línea con el (o con cada) difusor38. Se procurará que cada canal42desemboque en línea con una perforación6, para minimizar los rebotes del flujo de aire saliente. En el ejemplo ilustrado, se han previsto perforaciones6en toda la superficie de la tapa4.
La cara externa44del tramo divergente se extiende preferiblemente lo más cerca posible de la tapa4. Según una realización preferida, la cara externa44del tramo divergente41se amolda al interior de la tapa4.
Para aumentar la densidad de iones producidos en los filamentos18, el ionizador1puede comprender un anillo metálico48rodeando el extremo libre17del electrodo16.
Este anillo48, mantenido a potencial nulo, forma una masa eléctrica que proporciona un efecto de ganancia al aumentar el número de descargas eléctricas (y, por tanto, la formación de iones) en el extremo libre17del electrodo16.
Según una realización preferida ilustrada en lasFIG. 2yFIG. 3, el anillo metálico48tiene una porción ensanchada49que rodea el haz de filamentos18del electrodo16. Esta porción ensanchada49tiene la función de amoldarse al haz de filamentos18, los cuales, de hecho, tienden a distanciarse entre sí. Según una realización ilustrada con línea continua en laFIG. 2, la porción ensanchada49del anillo es cónica. Según otra realización, ilustrada con línea de puntos en laFIG. 2, la porción ensanchada49es piramidal (con base poligonal) y tiene cualquier número de facetas (aunque superior o igual a tres).
El anillo metálico48está engarzado ventajosamente en el electrodo16. Como se ilustra en laFIG. 3, el anillo metálico48preferiblemente está enchufado en la abertura47. El anillo metálico48puede estar hecho de cobre. Como variante, el anillo metálico puede estar plateado superficialmente. Puede venir en forma de una trenza o de una celosía.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de ionización de aire (1), que comprende una carcasa (2) y, dentro de esta carcasa (2):
- un soplador (7), que comprende un rotor (8) para generar un flujo de aire pulsado y un conducto de escape (9) para canalizar este flujo;
- un dispositivo de producción de iones (14), que comprende:
• un generador eléctrico de alto voltaje (15);
• al menos un electrodo (16) conectado al generador (15) y con un extremo libre (17) que, formado a partir de un haz de filamentos (18) de material conductor, se extiende en línea con el conducto de escape (9) para liberar iones en él por efecto corona;
estando este dispositivo (1) caracterizado porque además comprende:
- un difusor (38) provisto de:
• un tubo (39) que se extiende en prolongación del conducto de escape (9) y delimita una cámara de compresión (40) situada aguas abajo de los filamentos del al menos un electrodo del dispositivo de producción de iones con respecto al flujo de aire pulsado generado, y
• un tramo divergente (41) que prolonga el tubo (39) y comprende una serie de canales (42) que se extienden desde una cara interna (43) del tramo divergente (41) contigua a la cámara de compresión (40) hasta una cara externa (44) opuesta.
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque los canales (42) van distanciándose entre sí desde la cara interna (43) del tramo divergente (41) hasta su cara externa (44).
3. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque cada canal (42) va estrechándose desde la cara interna (43) del tramo divergente (41) hasta su cara externa (44).
4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un anillo metálico (48) que rodea el extremo libre (17) del electrodo (16).
5. Dispositivo (1) según la reivindicación 4, caracterizado porque el anillo metálico (48) tiene una porción ensanchada (49) que rodea el haz de filamentos (18) del electrodo (16).
6. Dispositivo (1) según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, caracterizado porque el anillo metálico (48) está engarzado en el electrodo (16).
7. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el anillo metálico (48) está hecho de cobre.
8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el anillo metálico (48) está plateado superficialmente.
9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la carcasa (2) comprende una base (3) y una tapa (4) provista de perforaciones (6) al menos en línea con el difusor (38).
10. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una tarjeta electrónica de control (21) provista de un interruptor (26) para abrir o cerrar un circuito eléctrico de alimentación del generador (15), y porque la carcasa (2) está provista de un botón pulsador (35) acoplado al interruptor (26).
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