Método y aparato para desinfectar espacios cerrados.

Un método de desinfección de espacios cerrados que comprende la emisión de un desinfectante líquido en formade aerosol con gotitas ultrafinas,

caracterizado porque dicho aerosol es producido por un atomizador rotatorio (12)adaptado para generar gotitas con un tamaño máximo no mayor que 5 μm, siendo el aerosol emitido cargado enfases alternas, con carga electrostática negativa o con carga electrostática positiva, por medio de un campoelectrostático cuya polaridad se invierte basándose en la medición (9) de la intensidad del campo electrostáticopresente en el espacio cerrado bajo tratamiento.

Método y aparato para desinfectar espacios cerrados

Propósito de la invención La presente invención se refiere a un método y a un aparato para desinfectar espacios cerrados por medio de aerosol; el método y el aparato tienen la característica de que el aerosol es dispersado por cargas electrostáticas negativas y positivas alternativamente basándose en el valor alcanzado por la intensidad del campo electrostático inducido en el espacio cerrado bajo tratamiento; esto tiene el resultado de reducir las dosis de desinfectante, de acelerar el tratamiento de desinfección del aire y de las superficies, así como de acelerar la precipitación de las partículas en suspensión como resultado del crecimiento inducido de su tamaño, logrando así una precipitación más rápida del producto después de la dispersión y el uso, con la consiguiente mayor productividad como resultado de los tiempos más cortos que se requieren para un acceso seguro al espacio cerrado después del tratamiento.

Descripción de la técnica anterior relevante Los microorganismos que están presentes en el aire tienden a permanecer en suspensión como resultado del movimiento Browniano que se debe al hecho de que se repelen unos a otros. La repulsión resulta del hecho de que los microorganismos tienen estructuras similares entre sí y porque, como es bien sabido, las cargas eléctricas en el sistema bipolar de la membrana celular son de signo positivo en la superficie y de signo negativo hacia el protoplasma que está situado en el interior.

La eficacia de la desinfección de un espacio cerrado por medio de aerosol se ve afectada por el tamaño de las gotitas ya que sólo aquellas gotitas que tienen dimensiones inferiores a 5 μm, debido al elevado valor de la tensión superficial de las películas exteriores de las gotitas, constituyen un aerosol seco que permanece en suspensión en el aire con elevada movilidad y que pueden interactuar con los microorganismos suspendidos en el aire.

Por otra parte, la desinfección de un espacio cerrado también requiere el tratamiento de superficies que, por lo tanto, tienen que ser alcanzadas por gotitas que sean capaces de humedecer y que, por lo tanto, tengan tensión más baja en la película superficial y, en resumen, sean de mayor tamaño.

Debido a su naturaleza, los sistemas convencionales para producir aerosoles con fines de desinfección producen una mezcla de gotitas de diversos tamaños que están comprendidos dentro de un intervalo que varía según el

sistema pero es generalmente de 1 a 20 μm, haciendo que resulte posible, de un modo u otro, satisfacer los dos requisitos contrapuestos.

Sin embargo, mientras que solamente las gotitas con tamaños por debajo de 5 μm permanecen en suspensión y pueden así actuar sobre los microorganismos, las gotitas más grandes tienden a caer rápidamente a corta distancia.

Esto conduce a dos problemas. El primero es que, con estos sistemas convencionales, las dosis de desinfectante tienen que ser muy elevadas. Generalmente se requieren dosis de hasta más de 10 gramos de desinfectante por metro cúbico de espacio cerrado, según la actividad química/biológica del producto usado y el tipo de aparato.

De hecho, con estos sistemas convencionales, para poder conseguir contacto simultáneamente tanto con los microorganismos como con las superficies, la media de la función gaussiana del tamaño de las gotitas debe ser aproximadamente 10 μm para tener tanto gotitas finas que están en suspensión como grandes gotitas humectantes. Por consiguiente, para cada pequeña gotita de entre 1 y 5 μm que permanece en suspensión y que sirve para la interacción con los microorganismos en suspensión, también se produce un número aproximadamente similar de grandes gotitas de entre 15 y 20 μm; estas caen rápidamente, y en su mayor parte permanecen sin usar en las inmediaciones del generador.

Para obtener una idea de la cantidad de producto que puede perderse, de hecho, debería tenerse presente que una gotita que cae con un tamaño de 20 μm tiene un peso 1000 veces el de una gotita de 2 μm que permanece en 55 suspensión. En resumen, con estos sistemas convencionales, también se desperdicia una gran cantidad de producto en vista del hecho de que se requieren periodos de distribución prolongados para asegurar que se produce la cantidad mínima necesaria de pequeñas gotitas.

El segundo problema resulta del hecho de que, con estos sistemas, la capacidad de tratamiento por hora es generalmente baja ya que se requieren tiempos de espera prolongados para un acceso seguro al local después del tratamiento. Los ciclos de tratamiento tienen una duración total de entre una y dos horas, según el volumen del local. De hecho, después de la dispersión, se requiere una pausa de no menos de 1 hora antes de entrar, para evitar que la gente inhale el desinfectante que aún está suspendido debido al hecho de que, incluso en condiciones de reposo y sin tener en cuenta el movimiento browniano, el tiempo de precipitación para las partículas con tamaños de 1-5 μm

es de varias horas, según la ley de Stokes.

Con referencia, a modo de ejemplo, a la desinfección de cincuenta habitaciones de hotel, con métodos convencionales que usan un solo aparato, se requerirían casi 100 horas de trabajo. Este es un periodo de tiempo prohibitivo, en vista del hecho de que el tratamiento puede realizarse únicamente durante el breve periodo en el que,

después de que la habitación ha sido desocupada, permanece a disposición del personal de servicio para ser ordenada. Si se dispone de 2 horas para poner en orden las habitaciones, se requerirán hasta cincuenta conjuntos de aparatos, es decir uno por habitación, mientras que bastarían sólo cuatro conjuntos de aparatos si el tratamiento tuviera una duración total de sólo 10 minutos.

Básicamente, está claro que la capacidad efectiva de un aparato para desinfectar espacios cerrados es directamente proporcional al contenido de gotitas ultrafinas presentes en el aerosol que es dispersado, e inversamente proporcional al tiempo de espera que se requiere para la precipitación del desinfectante después de su dispersión.

En este momento, los aerosoles para desinfectar espacios cerrados son producidos principalmente por boquillas Ventur y . Los sistemas con atomizadores rotatorios no se usan en la práctica para desinfectar espacios cerrados pero se usan más ampliamente en la agricultura y para pintar.

También existe un sistema que usa el efecto piezoeléctrico. Se usa por lo general únicamente para humidificación de aire ya que los transductores piezoeléctricos son inadecuados para operación con soluciones de productos químicos, particularmente de productos corrosivos como, por ejemplo, peróxido de hidrógeno y perácidos. Por otra parte, existe un sistema de tamiz que, aunque está bastante extendido, tiene grandes limitaciones, como se analizará con más detalle más adelante.

En cualquier caso, en ninguna bibliografía sobre patentes relacionada con diversos sistemas de atomización y

nebulización existen aplicaciones similares a la presente en la que el tamaño de las partículas en suspensión después de la dispersión se controla por ionización y con secuencias alternas de campos electrostáticos de polaridades opuestas.

El documento JP 2005308333 desvela un dispositivo de atomización electrostático que genera corpúsculos de agua 30 cargados mientras que cambia alternativamente sus polaridades de carga para eliminar la suciedad del aire.

En la nebulización por el efecto Ventur y , el líquido es dividido en pequeñas gotitas por medio de aire comprimido que se hace pasar, junto con el líquido, a través de boquillas que contienen orificios convergentes/divergentes. Se obtiene una niebla en la que las gotitas tienen tamaños bastante variados, en el mejor de los casos entre 1 y 20 μm

con una media gaussiana de aproximadamente 10 μm.

Esta distribución de tamaño resulta del hecho de que la nebulización tiene lugar por un proceso que está relacionado con la turbulencia de los hilos de fluido, es decir, que es esencialmente aleatorio. Por otra parte, en las zonas en las que la concentración de gotitas que se forman es elevada, algunas de las gotitas recién formadas se fusionan y

unen entre sí formando gotitas más grandes adicionales, tanto debido a la elevada probabilidad de encuentros como debido a las cargas electrostáticas de signo opuesto que adquieren las gotitas y los materiales debido a la fragmentación del líquido y a la fricción. Con este método, la distribución de tamaño es, por lo tanto, ancha y el porcentaje de gotitas con tamaños de aproximadamente 1 μm... [Seguir leyendo]

1. Un método de desinfección de espacios cerrados que comprende la emisión de un desinfectante líquido en forma de aerosol con gotitas ultrafinas, caracterizado porque dicho aerosol es producido por un atomizador rotatorio (12)

adaptado para generar gotitas con un tamaño máximo no mayor que 5 μm, siendo el aerosol emitido cargado en fases alternas, con carga electrostática negativa o con carga electrostática positiva, por medio de un campo electrostático cuya polaridad se invierte basándose en la medición (9) de la intensidad del campo electrostático presente en el espacio cerrado bajo tratamiento.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo de inversión de la polaridad del campo electrostático se selecciona para causar el crecimiento controlado del tamaño de las partículas que ya están presentes o están admitidas en suspensión en el aire.

3. Un método según la reivindicación 2, caracterizado porque el crecimiento controlado del tamaño de las partículas causa un aumento dimensional de las gotitas de desinfectante admitidas al espacio cerrado, que crecen desde el tamaño inicial de menos de 5 μm hasta un mayor tamaño capaz de humedecer superficies.

4. Un método según la reivindicación 2, caracterizado porque el crecimiento controlado de las partículas causa la precipitación de las partículas con eliminación rápida consiguiente del desinfectante micronizado admitido 20 previamente en el espacio cerrado, después de su uso.

5. Aparato para generar aerosoles, particularmente para desinfectar espacios cerrados, que comprende un atomizador (12) que puede generar un flujo de aerosol de un líquido, y medios para crear un campo electrostático (7) y para hacer que el aerosol producido desde el atomizador se ionice alternativamente con polaridad negativa y con polaridad positiva, caracterizado porque comprende un atomizador rotatorio (12) capaz de generar gotitas con un tamaño máximo no mayor que 5 μm, un medio sensor (9) que puede medir la carga electrostática del espacio cerrado sometido a tratamiento y una unidad de control dispuesta para cambiar la polaridad de ionización basándose en la medición de la carga electrostática en el espacio cerrado bajo tratamiento.

6. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende:

-una carcasa exterior (1) de material no conductor,

- una carcasa interior (2) de material no conductor, dispuesta dentro de la carcasa exterior para definir una cámara 35 (4) para el paso de aire entre las carcasas,

- un atomizador de campana rotatoria (12) dispuesto dentro de la carcasa interior (2) para definir un pasaje anular despejado (20) entre la campana y el borde de salida de la carcasa interior,

- un medio impulsor (10) adecuado para hacer que la campana rote a alta velocidad para la producción de un aerosol,

- un primer medio (18) para producir un flujo de aire anular laminar a través del pasaje anular (20) , para el transporte

del aerosol, y 45

- un segundo medio (5) para producir un flujo de aire en la cámara definida entre la carcasa interior y la carcasa exterior.

7. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque los medios para crear un campo electrostático (7) están 50 dispuestos para interceptar el flujo de aire que circula a través de la cámara definida entre la carcasa interior (2) y la carcasa exterior (1) para provocar la ionización del mismo.

8. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende:

- una carcasa exterior de material no conductor, preferentemente de forma combinada cilíndrica y cónica,

- una carcasa interior (2) de material no conductor, preferentemente de forma combinada cilíndrica y troncocónica, que está dispuesta para formar una cámara (4) para el paso de aire (6) entre las dos carcasas,

- una campana rotatoria de alta velocidad (12) dispuesta dentro de la carcasa interior y en las inmediaciones de un extremo de la misma, y que tiene un tamaño tal que define un pasaje anular despejado (20) entre la campana y el borde de salida de la carcasa interior,

- un soplador de aire (18) que actúa de una manera tal que el aire es forzado a pasar en forma laminar a través del 65 pasaje anular anteriormente mencionado,

- siendo la forma de la campana de atomizador rotatorio tal que forma una cámara anular interior (13) dentro de la cual se dosifica el líquido y que comunica, por medio de pequeños agujeros (14) , con el exterior, que tiene una forma cóncava para facilitar la desviación de las gotitas,

- un ventilador (8) para generar un flujo de aire en la cámara que existe entre la carcasa exterior y la carcasa interior,

- medios adecuados para crear un campo electrostático (7, 8) y para hacer que el aerosol producido por el aparato se ionice alternativamente con polaridad negativa y con polaridad positiva,

- medios adecuados para dosificar el líquido (22) , es decir, para formar el aerosol dentro de una cámara (13) dispuesta dentro de la campana de atomizador rotatorio, y

- medios para medir la carga electrostática (9) en el espacio cerrado bajo tratamiento, y

- una unidad de control programable para dosificar el aerosol dependiendo del volumen del espacio cerrado que ha de ser tratado, de la dosis requerida y del tipo de desinfectante, así como para realizar las diversas fases del ciclo, incluyendo la monitorización e inversión de la carga electrostática del aerosol producido basándose en la medición de la carga electrostática presente en el espacio cerrado bajo tratamiento.