Método de esterilización, esterilizador y acondicionador de aire, secador de manos, y humidificador que usan el esterilizador.

Un método de esterilización de agua a tratar, incluyendo el método:

esterilizar el agua aplicando un pulso de alto voltaje a un par de electrodos de descarga

(6), incluyendo un electrodo de voltaje alto (2) cuya superficie lateral está cubierta con un aislante (4) y cuya punta expuesta (2a) es plana y está

a) en el mismo plano que una parte de punta (4a) del aislante (4), o

b) está rebajada con respecto a la parte de punta del aislante (4a), o

c) donde la distancia entre electrodos es de 1 a 20 mm, y donde un rango de ratio de una parte de punta (2a) del electrodo de voltaje alto que sobresale de una parte de punta (4a) del aislante que cubre el electrodo de voltaje alto con respecto a la distancia entre electrodos está dentro de 0 a 0,1,

y un electrodo de tierra (3) enfrente del electrodo de voltaje alto (2) con una distancia entre electrodos (D), en el agua de modo que tenga lugar ruptura dieléctrica y se generen burbujas (10) en el agua produciendo un chorro (11) que se dirige en una dirección vertical hacia abajo del electrodo de voltaje alto al electrodo de tierra (3),

caracterizado por

proporcionar además un cilindro dieléctrico (13) entre el aislante que cubre el electrodo de voltaje alto y el electrodo de tierra para guiar un flujo del chorro.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08172095.

Solicitante: MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 7-3, MARUNOUCHI 2-CHOME CHIYODA-KU TOKYO 100-8310 JAPON.

Inventor/es: NODA, SEIJI, TANIMURA,YASUHIRO, NOMURA,AKANE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/467 (por desinfección electroquímica)

PDF original: ES-2539433_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método de esterilización, esterilizador y acondicionador de aire, secador de manos, y humidificador que usan el esterilizador Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente invención se refiere a un método de esterilización y un esterilizador cuya materia a tratar es un agua contaminada y análogos, y un acondicionador de aire, secador de manos y humidificador que usan el esterilizador.

2. Descripción de la técnica relacionada En los últimos años se han conocido aparatos de tratamiento de drenaje y métodos de tratamiento de drenaje que utilizan un pulso de alto voltaje y análogos. Los aparatos y los métodos se caracterizan por tratar drenaje realizando separación entre moléculas de agua y moléculas flotantes, agregación, descoloración, esterilización y descomposición de sustancias químicas con el uso de pulsos de alto voltaje en la superficie de agua o en el agua. Como una técnica relacionada, un aparato de tratamiento de drenaje descrito en JP-A-2001-252665 propone realizar un tratamiento de drenaje, tal como separación y agregación, disponiendo un electrodo de aplicación de pulsos de alto voltaje y un contraelectrodo con una estrecha separación de 1 a 10 cm, generando descarga por medio de un corto entre los electrodos producido aplicando un pulso de alto voltaje de 10 a 15 kV o más al electrodo de aplicación durante 50 ns o más, por ejemplo, y utilizando una onda de choque producida por la descarga para el tratamiento de drenaje.

Además, se generan burbujas en el drenaje por la electrolisis de drenaje. Debido a las burbujas se generan especies activas tal como radicales OH, y las burbujas actúan como los electrodos promoviendo el corto entre electrodos, originando por ello la generación de una onda de choque por medio de la rápida expansión volumétrica debida a la evaporación de agua. Así, es posible realizar la separación entre moléculas de agua y moléculas flotantes, la agregación, la descoloración y la esterilización/descomposición de sustancias químicas por la serie de operaciones.

Sin embargo, con los aparatos y métodos de tratamiento de drenaje de la técnica relacionada que usan la descarga de pulsos de alto voltaje, el tratamiento de drenaje se realiza utilizando la onda de choque producida por la rápida expansión volumétrica debida a la evaporación de agua usando generación de plasma en las burbujas generadas por la electrolisis. Por lo tanto, aunque es posible realizar eficientemente la separación y la agregación de moléculas de agua y moléculas flotantes, existe el problema de que la eficiencia de la esterilización no es alta dado que el plasma generado no actúa directamente en los microorganismos para la esterilización. Además, dado que la esterilización es promovida localmente en la parte donde se genera la descarga con los métodos de la técnica relacionada, existe el problema de que no se logra un efecto de esterilización satisfactorio en todo el drenaje cuando el drenaje está estancado.

Se puede ver información adicional relativa a la técnica anterior en JP 2007 207540 que afronta el problema de proporcionar un método y aparato de generación de plasma en líquido para generar plasma en una burbuja formada en un líquido y permear y difundir especies de iones activos a un líquido. Para resolver este problema, este documento describe que, en el método de generación de plasma en líquido y el aparato de generación de plasma en líquido, un par de electrodos, de los que al menos uno consta de un electrodo de voltaje alto que tiene una parte aislante de voltaje alto y al menos una parte sobresaliente está sumergida en líquido, se aplica un pulso de alto voltaje a una tasa de repetición alta entre estos electrodos para someter a calor Joule el líquido adyacente al electrodo de voltaje alto y hervir y evaporar de forma continua o intermitente el líquido, las burbujas de evaporación forman una región de burbujas de evaporación rodeando al menos una punta de parte sobresaliente del electrodo de voltaje alto, los objetos de evaporación en las burbujas son ionizados (convertidos a plasma) por descarga de ruptura dieléctrica de alto voltaje en las burbujas de evaporación por el pulso de alto voltaje para formar varios tipos de iones, y la especie de iones en el plasma es permeada y difundida al líquido.

La Publicación de la Solicitud de Patente de Estados Unidos 2002/0014400 proporciona un aparato adecuado para uso en el tratamiento de líquido, incluyendo un dispositivo de descarga eléctrica de voltaje alto con electrodos primero y segundo espaciados. El dispositivo de descarga tiene medios de control de suministro de potencia eléctrica para aplicar una serie de pulsos de alto voltaje a través de dichos electrodos primero y segundo con el fin de producir una descarga eléctrica de zona extendida en una zona de descarga eléctrica que se extiende entre dichos electrodos primero y segundo. El aparato también tiene un medio de suministro de gas para alimentar una serie de burbujas de gas al líquido en dicha zona de descarga eléctrica. Esta publicación también describe métodos de producir una descarga eléctrica en un líquido y de descontaminar agua y otros líquidos usando el aparato.

DE 29 07 887 describe un método para obtener fases únicas a partir de sistemas dispersos.

JP 2005 058887 afronta el problema de proporcionar un aparato de tratamiento de aguas residuales usando un

pulso de alto voltaje que puede tratar sustancias orgánicas a altas tasas de extracción en un tiempo corto incluso en el caso de aguas residuales conteniendo una concentración alta de las sustancias orgánicas, y permite un tratamiento de alta eficiencia mejorando una eficiencia de reacción en regiones de reacción de descomposición de las sustancias orgánicas. Este documento afronta este problema describiendo que, en el aparato para tratamiento de aguas residuales, se ha instalado un depósito de tratamiento que tiene una boquilla de cátodo conectada a una fuente de potencia de pulsos de alto voltaje, la boquilla de cátodo está cubierta con un aislante de modo que su extremo de punta esté expuesto, se suministra gas entre la boquilla de cátodo y un ánodo mientras se aplica el pulso de alto voltaje entre ellos para generar descarga de burbujas en las aguas residuales, y las sustancias orgánicas son descompuestas y quitadas por radicales oxidativos producidos en las aguas residuales. La boquilla de cátodo tiene una estructura de tubo doble provista de una guía de paso de gas, y está estructurada de modo que el gas fluya a través de su espacio lateral periférico exterior. Una malla para enderezamiento del flujo de gas está instalada en un paso de gas, y se ha montado una boquilla de generación de flujo rotativo para renovación de líquido.

La Publicación de la Solicitud de Patente de Estados Unidos 2004/0022669 proporciona un método y aparato para desinfectar al menos parcialmente fluido biológico de un mamífero, que incluye patógenos además de fracciones celulares normales. El método incluye colocar el fluido biológico en un volumen de reacción y poner un plasma no térmico en contacto con el fluido biológico para matar por ello al menos una porción de los patógenos dentro del fluido biológico.

Resumen de la invención La presente invención se realizó con el fin de resolver los problemas antes descritos, y su objeto es proporcionar un método de esterilización y un esterilizador que tiene alta eficiencia de esterilización y que es capaz de lograr un efecto de esterilización suficiente incluso cuando el agua a tratar está estancada esterilizando las bacterias en el agua a tratar actuando directamente en la bacteria, así como un acondicionador de aire, un secador de manos y un humidificador que usan el esterilizador.

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Reivindicaciones:

1. Un método de esterilización de agua a tratar, incluyendo el método:

esterilizar el agua aplicando un pulso de alto voltaje a un par de electrodos de descarga (6) , incluyendo un electrodo de voltaje alto (2) cuya superficie lateral está cubierta con un aislante (4) y cuya punta expuesta (2a) es plana y está a) en el mismo plano que una parte de punta (4a) del aislante (4) , o b) está rebajada con respecto a la parte de punta del aislante (4a) , o c) donde la distancia entre electrodos es de 1 a 20 mm, y donde un rango de ratio de una parte de punta (2a) del electrodo de voltaje alto que sobresale de una parte de punta (4a) del aislante que cubre el electrodo de voltaje alto con respecto a la distancia entre electrodos está dentro de 0 a 0, 1, y un electrodo de tierra (3) enfrente del electrodo de voltaje alto (2) con una distancia entre electrodos (D) , en el agua de modo que tenga lugar ruptura dieléctrica y se generen burbujas (10) en el agua produciendo un chorro (11) que se dirige en una dirección vertical hacia abajo del electrodo de voltaje alto al electrodo de tierra (3) , caracterizado por proporcionar además un cilindro dieléctrico (13) entre el aislante que cubre el electrodo de voltaje alto y el electrodo de tierra para guiar un flujo del chorro.

2. El método de esterilización según la reivindicación 1, incluyendo además añadir al agua como un aditivo al menos uno de ácido acético y ácido carboxílico que tiene un residuo hidrófilo distinto de un grupo carboxílico,

donde el residuo hidrófilo representa -OH, -NH2 (amina primaria) , -NH- (amina secundaria) , -N< (amina terciaria) , C (O) NH- (unión péptida) , -C (O) NH2 (amida primaria) , (-C (O) ) 2NH (amida secundaria) , (-C (O) ) 3N (amida terciaria) , -O-, -SO3H, -PO4H, -F, -NO2, -S (O) -, o -CN.

3. Un esterilizador incluyendo:

al menos un par de electrodos de descarga (6) dispuestos en un depósito de tratamiento (7) que almacena agua a tratar (8) , incluyendo el par de electrodos de descarga un electrodo de voltaje alto (2) cuya superficie lateral está cubierta con un aislante (4) y cuya punta expuesta (2a) es plana y está a) en el mismo plano que una parte de punta (4a) del aislante (4) , o b) está rebajada con respecto a la parte de punta del aislante (4a) , o c) donde la distancia entre electrodos es de 1 a 20 mm, y donde un rango de ratio de una parte de punta (2a) del electrodo de voltaje alto que sobresale de una parte de punta (4a) del aislante que cubre el electrodo de voltaje alto con respecto a la distancia entre electrodos está dentro de 0 a 0, 1, y un electrodo de tierra (3) enfrente del electrodo de voltaje alto con una distancia entre electrodos (D) , y una fuente de potencia (9) para aplicar un pulso de alto voltaje a los electrodos de descarga, donde el agua es esterilizada aplicando el pulso de alto voltaje de modo que tenga lugar ruptura dieléctrica y se generen burbujas (10) en el agua originando un chorro (11) que se dirige en una dirección vertical hacia abajo desde el electrodo de voltaje alto al electrodo de tierra (3) , caracterizado porque incluye además un cilindro dieléctrico (13) dispuesto entre el aislante que cubre el electrodo de voltaje alto y el electrodo de tierra para guiar un flujo del chorro.

4. El esterilizador según la reivindicación 3, donde se aplica un pulso negativo de alto voltaje al electrodo de voltaje alto.

5. El esterilizador según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde el aislante se forma a partir de un material resistente al calor que tiene una temperatura de ablandamiento y una temperatura de descomposición, y

donde la más baja de la temperatura de ablandamiento y la temperatura de descomposición es 300°C o más.

6. El esterilizador según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, incluyendo además un depósito de inyección de aditivo (21) ,

donde se añade al agua como aditivo al menos uno de ácido acético y ácido carboxílico que tienen un residuo hidrófilo distinto de un grupo carboxílico, y donde el residuo hidrófilo representa -OH, -NH2 (amina primaria) , -NH- (amina secundaria) , -N< (amina terciaria) , 5 C (O) NH- (unión péptida) , -C (O) NH2 (amida primaria) , (-C (O) ) 2NH (amida secundaria) , (-C (O) ) 3N (amida terciaria) , -O-, -SO3H, -PO4H, -F, -NO2, -S (O) -, o -CN.

7. Un acondicionador de aire incluyendo el esterilizador según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, de manera que tenga una función de esterilizar agua (23) en una cubeta de drenaje (24) . 10

8. Un secador de manos incluyendo el esterilizador según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, de manera que tenga una función de esterilizar agua (23) en una cubeta de drenaje (24) .

9. Un humidificador incluyendo el esterilizador según las reivindicaciones 4 a 6, de manera que tenga una función de 15 esterilizar agua para humidificar y limpiar un elemento humidificador (30) .