Sistema de Arrefecimento e Filtragem de Gases

TÍTULO DA INVENÇÃO: SISTEMA DE ARREFECIMENTO E FILTRAGEM DE GASES

Campo da invenção

A presente invenção trata-se de um Sistema de arrefecimento e filtragem de gases veicular, resultantes da queima de combustíveis advindos de veículos automotores, equipamentos ou estruturas que utilizem motores a combustão através da queima de combustíveis líquidos, sólidos ou gasosos e que produzam gases na atmosfera. O Sistema tem como objetivo propiciar a neutralização, diminuição e eliminação dos poluentes, assim como a retirada de calor e fuligens que são emitidos diariamente através dos escapamentos prejudicando e contaminando o meio ambiente. O Sistema de Arrefecimento e filtragem de gases é um conjunto independente e/ou conjugado ao complexo mecânico. Não interfere no projeto original de qualquer veículo automotor, equipamento ou estrutura, e que poderá ser adaptado e até concebido juntamente na construção de um veículo, equipamentos ou estruturas.

Este sistema atuará diretamente na temperatura dos gases que serão redirecionados para um trocador de calor. Com a diminuição de calor os gases tornam se menos voláteis possibilitando a retenção de elementos poluentes junto às camadas filtrantes acondicionadas no silenciador, as quais terão um tempo de vida útil fazendo-se necessário a substituição somente destes filtros do sistema.

O Sistema de arrefecimento e filtragem de gases é composto de: Radiador, Ventoinha, Reservatório de água, Bomba d água, Duto de liquido quente, Duto de líquido frio, Trocador de calor, Filtro de gases no interior do silenciador. Sendo que o elemento Trocador de calor, integrante do Sistema de arrefecimento e filtragem de gases é composto por: Entrada de gases quentes, Difusor/ distribuição dos gases para serpentina, Serpentina, Entrada de liquido de arrefecimento frio, Saída de liquido quente, Difusor de saída, Saída de gases arrefecidos. O Trocador de calor, por sua vez, é acoplado ao Silenciador, no interior do qual conterá um filtro composto por uma ou diversas camadas de elementos filtrantes.

Estado da técnica

Todos os veículos automotores, tais como: ônibus, carros, geradores de energia, motores estacionários, caminhões, motocicletas, embarcações navais,  aeronaves, retro escavadeiras, tratores, equipamentos agrícolas,empilhadeiras, pá carregadeiras, caldeiras, fornos e plataforma petrolíferas expelem na atmosfera grande quantidade de gases poluentes. No caso da queima em ar de hidrocarbonetos (metano, propano, gasolina, etanol, diesel, querosene, GNV, combustíveis sólidos e outros) são formadas centenas de compostos, por exemplo CO2, CO, H2O, H2, CH4, NOx, SOx, fuligem, metais pesados  etc, sendo que alguns desses compostos são os principais causadores do efeito estufa, da chuva ácida e de danos aos ciclos biogeoquímicos do planeta.

Estudos revelam que aproximadamente 40% da emissão dos gases responsáveis pelo efeito estufa é resultado direto da emissão de gases venenosos resultante da queima de combustíveis fosseis dos veículos e equipamentos automotores no planeta

A meta da União Européia é que os automóveis, que atualmente expelem 160 gramas de gás carbônico por quilômetros rodado, passem a emitir apenas 120 gramas até o ano de 2012. 

Para isso seria necessário reduzir o peso dos veículos, reduzir a velocidade máxima alcançada, produzir carros bicombustíveis, melhorar a eficiência do sistema de ar condicionado, criar motores mais eficientes.

O que é utilizado atualmente é o catalisador químico, acoplado ao escapamento do veículo. Mesmo com a presença de catalisadores nos automóveis, a emissão de CO2 para atmosfera continua sendo imensa. O catalisador tem o papel importante, mas atua de forma a minimizar apenas a emissão de CO2 e NO. Além disso, o catalisador perde a sua ação catalítica com o decorrer do tempo, ou mesmo quando ocorrem impactos, superaquecimento ou furos no conversor, comprometendo o seu funcionamento e até mesmo inutilizando-o completamente.

O Monóxido de carbono é altamente tóxico, forma com a hemoglobina do sangue um composto mais estável do que a hemoglobina e o oxigênio, onde em alta concentração acima de 400 PPM pode causar a morte por asfixia e intoxicação. Expor seres humanos a doses relativamente altas ocasionará problemas de visão, redução da capacidade motora, redução  da capacidade manual, dificuldades de aprendizado e impossibilitando a resolução de atividades complexas.

Ao atingir o cérebro, pela falta de oxigenação podemos perder a memória, ocorrerão distúrbios do sono, nervosismo, ansiedades e o organismo pode entrar em colapso total.

O Protocolo de KYOTO assinado em 1997 tem como objetivo a redução dos gases poluentes. Em um breve espaço de tempo os principais gases poluentes: dióxido de carbono, monóxido de carbono, gás metano, perfluorcarbonato, óxido nitroso e os hidrofluorcarbonato, deveram diminuir drasticamente em percentual de emissão dos gases na atmosfera, objetivando baixar a temperatura e reduzir o efeito estufa diminuindo as catástrofes atmosféricas ex. vulcões, terremotos tempestades e vendavais propiciando uma qualidade de vida melhor ao homem.

Escopo da invenção

Diante das diversas dificuldades encontradas no estado da técnica no sentido de diminuir e/ou eliminar a emissão de gases poluentes na atmosfera, foi desenvolvido o Sistema de arrefecimento e filtragem de gases.

O Sistema de arrefecimento e filtragem de gases é composto de: Radiador, Ventoinha, Reservatório de água, Bomba d água, Duto de liquido quente, Duto de liquido frio, Trocador de calor, Filtro de gases no interior do silenciador. Sendo que o elemento Trocador de calor, integrante do Sistema de arrefecimento e filtragem de gases é composto por: Entrada de gases quentes, Difusor/ distribuição dos gases para serpentina, Serpentina, Entrada de liquido de arrefecimento frio, Saída de liquido quente, Difusor de saída, Saída de gases arrefecidos. O Trocador de calor, por sua vez, é acoplado ao Silenciador, no interior do qual conterá um filtro composto uma ou diversas camadas  de elementos filtrantes.

O Sistema de arrefecimento e filtragem de gases será acoplado ao escapamento, equipamento ou estrutura, é um conjunto independente, ou seja, não interfere no sistema convencional do veiculo, equipamento e/ou estrutura que permanecem inalterados, o que gera comodidade e praticidade uma vez que o seu funcionamento é totalmente independente do sistema convencional atual. Além disso, o Sistema de arrefecimento e filtragem pode ser utilizado em conjunto com elementos filtrantes já existentes, como por exemplo, o Filtro de Partícula Diesel (FDP) original Walker, desenvolvido através de empresa Walker Sistemas de escape, ou outros filtros com a mesma semelhança e função.