DE3851533T2

DE3851533T2 - Behandlung von klimaanlagen.

Info

Publication number: DE3851533T2
Application number: DE3851533T
Authority: DE
Inventors: Robert Francis Ryan; Nicholas Frank Vale
Original assignee: Commonwealth Industrial Gases Ltd
Current assignee: Commonwealth Industrial Gases Ltd
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2008-06-23
Also published as: EP0368876A4; ZA884405B; PT87796B; EP0368876A1; PH24792A; MY103533A; GR880100399A; AU608630B2; JP2604458B2; JPH02503873A; NZ225086A; EP0368876B1; CA1337044C; DE3851533D1; ES2009201A6; PT87796A; WO1988010122A1; AU1958688A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Klimaanlagensystems. Der Ausdruck "Klimaanlagensystem" wird hier so verwendet, daß er sich kollektiv auf Kanäle, Gebläse, Filter, Befeuchtungsanlagen, Kühler und andere für die Klimaregelung benutzte Anlagen und Ausrüstung bezieht, und, wo dies die Beschreibung zuläßt, sich auf Teile eines solchen Systems bezieht.

Stand der Technik

In den letzten Jahren gab es beträchtliches Aufsehen mit der Legionärkrankheit und mit anderen Infektionen und allergischen Reaktionen, welche durch Mikroorganismen verbreitet werden können, die aus Bakterien, Pilzen und Protozoen bestehen, die in Klimaanlagensystem unter bestimmten Bedingungen gedeihen. Diese schließen Legionella pneumophila und Staphylococcus aureaus ein.
Derzeit ist es allgemeine Praxis zur Vermeidung solcher Krankheiten, die Ansammlung von stehendem Wasser in Kühltürmen von Befeuchtungsanlagen vermeiden, Filter regelmäßig zu reinigen und die Oberflächen von Filtern und Klimaanlagensystemen periodisch mit einer chemischen Desinfektionslösung zu behandeln oder abzuschrubben.
Die allgemeinen Methoden weisen den Nachteil auf, daß sie arbeitsintensiv und kostspielig durchzuführen sind. Teile des Systems müssen verworfen werden. In zahlreichen Fällen können Kanäle mechanisch nicht erreicht werden. Das Klimaanlagensystem ist während der Behandlungsdauer nicht einsetzbar, wobei diese lange sein kann. Da die Behandlung auf periodischer Basis erfolgt, oftmals mit Zwischenperioden von Wochen oder Monaten, nimmt darüber hinaus die Infektionsgefahr mit der Zeitspanne von dem vorangegangenen Schrubben zu.
Aus der veröffentlichten UK-Patentanmeldung 2160646 und dem französischen Patent 2414337 ist es bekannt, eine Luftbehandlungsvorrichtung vorzusehen, welche Mittel zum Versprühen von Substanzen, z. B. Luftverbesserern oder Medikamenten, in eine Luftströmung innerhalb einer Klimaanlageneinheit einschließt.
Das US-Patent 3303091 lehrt die Verwendung einer Zusammensetzung, welche Öl von Eucalyptus als Spülmittel einschließt, wobei diese Zusammensetzung zur Verwendung mit unter Druck stehenden, sich selbstverteilenden Zusammensetzungen geeignet ist, welche zerstäubte Raumsprays ergeben.
Das Dervent-Abstract SU-A-552087 bezieht sich auf eine Zusammensetzung zur Luftauffrischung in geschlossenen Räumen, in denen die bakteriziden und viroziden Eigenschaften der Zusammensetzung durch die Zugabe von Pineöl, Lavendelöl, Linalool, Citral und Glycerin verbessert werden.
Die Anpassung der mittleren Tröpfchengröße eines Aerosolteilchens für Desinfektionszwecke wird in einer Druckschrift "Theorie und Praxis der Aerosolanwendung in Veterinärmedizin und Tierproduktion" von V.S. Jarnych beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Behandlung eines Klimaanlagensystems zur Verhütung der Vermehrung von pathogenen Mikroorganismen, wodurch einige der zuvor erläuterten Nachteile von früheren Methoden vermieden oder wenigstens gemildert werden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Behandlung eines Klimaanlagensystems die Stufe des Einlassens in das Klimaanlagensystem als Raumspray, in welchem die mittlere Tröpfchengröße weniger als 20 um beträgt, einer Menge einer bioziden Zusammensetzung, die ein Öl von Melaleuca oder einen aktiven Bestandteil hiervon umfaßt, wobei die biozide Zusammensetzung gegen Mikroorganismen in diesem System wirksam jedoch praktisch unschädlich für Menschen ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Bei bevorzugten Ausführungsformen wird der Raumspray wiederholt in Zeitintervallen die Klimaanlagenkanäle strömungsabwärts von dem Wärmetauschersystem eingeführt.
Es sei darauf hingewiesen, daß die angegebene Tröpfchengröße nahe bei einer Bakteriengröße liegt, und daß der Raumspray ein Dampf, Nebel, Aerosol oder selbst eine molekulare Lösung von Teebaumöl (cordyline fructicosa) in einem Fluid auf Kohlendioxidbasis sein kann.
Bislang wurde die Einführung eines germiziden, bakteriziden oder fungiziden Sprays direkt und kontinuierlich in ein Klimaanlagensystem für die Zirkulation durch ein Gebäude nicht in die Praxis umgesetzt. Bislang wurde angenommen, daß solche Mittel beim Kontakt mit Bakterien oder Schimmel nicht wirksam wären, und daß sie daher am besten direkt auf kontaminierte Oberflächen aufgetragen würden. Ebenfalls wurde angenommen, daß es für Personen in Gebäuden unannehmbar wäre, ein Germizid in der Luft zu zirkulieren, da die betreffenden Substanzen entweder für Menschen toxisch bei einer wirksamen Konzentration sein könnten oder wegen der Gefahr von hiermit verbundenen Gerüchen oder Reizungen. Üblicherweise verwendete Germizide wie Formaldehyd oder Carbolsäure sind für Menschen toxisch und bieten sich nicht für eine Zirkulation durch ein Gebäude über ein Klimaanlagensystem an.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden lediglich beispielhaft beschrieben.
Ein Konzentrat, das Öl von Melaleuca umfaßt, aufgelöst in Alkohol, wurde in flüssigem Kohlendioxid (flüssiger Kohlensäure) unter Druck aufgelöst. Die wirksame Konzentration von Öl von Melaleuca in der Produktlösung beträgt von 0,1 Gew.-% - 2% und bevorzugt annähernd 0,3 Gew.-% der Lösung.
Öl von Melaleuca ist eine Essenz, hergestellt durch Destillation der Blätter aus der Gattung Melaleuca, insbesondere der Spezies Melaleuca alternifolia, ebenfalls bekannt als "Teebaum" oder "Ti-Baum" (ti-tree). Bekanntermaßen enthält es Mono- und Sesquiterpene einschließlich Pinenen, Terpineolen und Cineol.
Das Öl von Melaleucakonzentrat besaß die folgenden Eigenschaften:
Cineol-Gehalt 7,0% durchschnittlich
Terpinen-4-ol-Gehalt 63,0% min.
spezifisches Gewicht bei 20ºC 0,9302
Brechungsindex bei 20ºC 1,4763
Eine geringe Menge eines Deodorants, beispielsweise Laurylmethacrylat, wurde zugesetzt, um den "moorigen" Geruch des Öls von Melaleuca aufzuheben, und es wurde ein Lösungsmittel zugesetzt, um die gegenseitige Löslichkeit der Lösungskomponenten zu verbessern.
Das Konzentrat wurde in den Kanal eines im Betrieb befindlichen Gebäude-Klimaanlagensystems strömungsabwärts von dem Wärmeaustauschersystem als Raumspray, in welchem die Teilchen von 2 bis 20 um im mittleren Durchmesser vorlagen, eingelassen. Das Gebäude befand sich in einer tropischen Klimazone und hatte ein Problem mit der Neigung zum Schimmelwachstum auf den inneren Wänden. Es wurde gefunden, daß Räume in dem Gebäude, durch welche die behandelte Luft zirkulierte, schimmelfrei blieben, während das Wachstum eines Schimmels auf Wänden in Räumen gefunden wurden, die als Kontrolle dienten und in denen die zirkulierende Luft nicht mit dem Spray behandelt worden war. Die Luft in den behandelten Räumen unterschied sich nicht merklich im Geruch von der unbehandelten Luft und rief keine Reizung oder unangenehme Effekte bei den Personen des Gebäudes hervor.
Eine Bakterienzählung, durchgeführt auf Oberflächen, welche der behandelten Zirkulationsluft und der nichtbehandelten Kontrollzirkulationsluft ausgesetzt waren, zeigte eine signifikante Verminderung der Anzahl von Mikroorganismus in Räumen, durch welche behandelte Luft zirkulierte.
Es wurde eine Reihe von Tests durchgeführt, bei denen das Öl von Melaleucakonzentrat nach den Arbeitsweisen des "Therapeutic Goods Act Disinfectant Test, Option A - Hospital Grade Clean" getestet wurde. Dieser Test ist auf einen Oberflächenspray anwendbar.
Die Lösung wurde unverdünnt benutzt. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten und zeigen, daß die Lösung als Oberflächenspray gegenüber einem Bereich von Mikroorganismen effektiv war. Tabelle 1 Angewandte Verdünnung: unverdünnt eingesetzt Gewinnungsbrühe +/- Wachstum Untersuchung Anfängliches Inoculum Organismen/ml Status Tag 1 bestanden S. aureus E. coli P. aeruginosa P. vulgaris Kontrollen: alle gültig
Eine weitere Testreihe wurde durchgeführt, in welcher auf Oberflächen vorliegende Kulturen von verschiedenen Mikroorganismen einer bekannten Konzentration des Konzentrates, das in einen Raum als ein Spray mit einem Durchschnittsteilchendurchmesser von 2-20 um während einer voreingestellten Zeitdauer injiziert wurde, ausgesetzt wurden und dann auf Lebensfähigkeit untersucht wurden.
Mehr im einzelnen wurden frische Kulturen der Testorganismen, wie sie mit 1 bis 4 in Tabelle 2 angegeben sind, aus Ausgangskulturaufstreichungen hergestellt und in den Nährlösungen der Association of Official Analytical Chemists (AOAC-Nährlösungen) täglich während 5 Tagen vor dem Test als Subkultur gezüchtet, wobei die Kultur des fünften Tages das anfängliche Inoculum war.
Die Ausnahme bei dieser Arbeitsweise war Legionella pneumophila SG1 (mit 5 in Tabelle 2 angegeben), welche auf einem BCYE-Medium als Subkultur gezüchtet wurde und dann die Aufstreichungen mit 0,9%iger Salzlösung zur Gewinnung des anfänglichen Inoculums abgewaschen wurden.
Die Organismen wurden auf eine annähernde Konzentration von 10¹ und 10² verdünnt, und auf entweder Trypton-Sojaagar (Organismen 1-4) oder einen BCYE-Agar oberflächenaufgesprüht und für 20 min an Luft trocknen gelassen.
Die beimpften Platten wurden nicht abgedeckt innerhalb der Testkammer angeordnet und die Probe wurde in die Kammer über eine Spaltdüse mit einem Durchmesser von 0,004'' (0,1 mm) während einer Zeitdauer von 5 sec eingeführt.
Dies ergibt eine Endkonzentration der Probe von 0,43 g/l innerhalb der Testkammer.
Die Probe wurde in den Raum alle 24 h erneut eingeführt, wie zuvor im einzelnen angegeben, und die Platten wurden auf Lebensfähigkeit zu den im einzelnen in dem Abschnitt Ergebnisse angegebenen Expositionszeiten untersucht.
Die Lebensfähigkeit wurde durch Züchten der Subkultur auf geeigneten Medien bestätigt. TABELLE 2 Organismen (Dieselben für alle Testarbeitsweisen) 1 Staphylococcus aureus NCTC 4163 2 Escherischia coli NCTC 8196 3 Pseudomonas aeruginosa NCTC 6749 4 Proteus vulgaris NCTC 4635 5 Legionella Pneumophila SG1 EML 80 Testreihe 1 Organismen-Konzentration 10 cfu/Platte Organismus Zeit 1 Tag 2 Tage Kontrolle Beide Organismen-Konzentrationen Methode Wie Testmethode jedoch mit CO&sub2; anstelle der Testprobe
Die in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse bedeuten, daß das Öl von Melaleuca während 7 Tagen gegen Staphylococcus aureus und Legionella pneumophila wie auch E. coli und Proteus vulgaris bei dem Einlaß als Raumspray wirksam war.
In weiteren Tests wurden Konzentrate gemäß der Erfindung in einen Nebel mit einer Teilchengröße weniger als 20 um in ein Klimaanlagensystem für kurze Perioden wiederholt eingeführt.
Die Platten wurden in dem Kanalsystem angeordnet, und die Mikroorganismenzählungen an verschiedenen Punkten in dem System wurden aufgezeichnet. Diese weiteren Tests bestätigten die Wirksamkeit der Behandlung.
Öl von Melaleuca enthält Sesquiterpene und ist ein "moorig" riechendes Öl. Es wurde als mildes Antiseptikum, Germizid, Bakterizid und als Fungizid verwendet, zu diesem Zweck wurde es als eine Lösung auf infizierte Oberflächen aufgebracht. Es war bislang nicht bekannt, daß es als Raumspray wirksam ist, und es war nicht bekannt als wirksam gegen Legionella Sp.
Es ist nicht klar, ob die Wirksamkeit des Systems einem Synergismus zwischen verschiedenen Komponenten von Öl von Melaleuca oder einer bestimmten Komponente des Öls von Melaleuca oder einem Synergismus zwischen einem oder mehreren Komponenten des Öls von Melaleuca mit dem Kohlendioxid oder dem Deodorierungsmittel oder dem Alkohol oder der Kombination hiervon zuzuschreiben ist. Irgendeine und alle solche Kombinationen werden als im Rahmen hiervon liegend angesehen.
Unabhängig von dem Grund scheint es jedoch so zu sein, daß die Behandlung bei der Reduzierung oder Verhinderung des Wachstums von Legionella-Bakterien wirksam ist, und daß die Behandlung ebenfalls das Wachstum von Staphylococcus und/oder anderen Mikroorganismen und Schimmelpilzen reduziert oder verhindert.
Die Zusammensetzung kann zu den Kanälen eines im Betrieb befindlichen Klimaanlagensystems unter automatischer Steuerung zugeführt werden, um eine vorherbestimmte Konzentration in der Atmosphäre aufrechtzuerhalten, oder sie kann wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen, beispielsweise halbstündlich, injiziert werden, um eine gewünschte Spitzenkonzentration herbeizuführen. Bei einem typischen System können Injektionen mit einer Dauer von 10-30 Sekunden zu Zeitintervallen von 30 min während des Tages, währenddessen das Gebäude belegt ist, angewandt werden, und eine Behandlung von unterschiedlicher Dauer könnte vor dem Startbeginn oder über Nacht in durch Zeitgeber gesteuerten Systemen angewandt werden.
Die Behandlung muß nicht bei einem System, während dieses in Betrieb ist, durchgeführt werden. Das Produkt auf Basis von flüssigem Kohlendioxid hat üblicherweise einen Dampfdruck von etwa 5000 kPa bei 15ºC. Bei der Injektion in einem Klimaanlagensystem durch eine Düsenöffnung von 10-30/1000 eines Zolls (0,25-0,75 mm) Durchmesser können die Teilchen eine Geschwindigkeit erreichen und überraschenderweise Teile der Kanäle erreichen, welche von der Düse abgeschlossen sind. Daher kann der Raumspray in einem Klimaanlagensystem wirksam sein, welches nach unten abgeschlossen ist.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung eines Klimaanlagensystems, umfassend die Stufe des Einlassens in das Klimaanlagensystem als Raumspray, in welchem die mittlere Tröpfchengröße weniger als 20 um beträgt, einer Menge einer bioziden Zusammensetzung, die ein Öl von Melaleuca oder einen aktiven Bestandteil hiervon umfaßt, wobei die biozide Zusammensetzung gegen Mikroorganismen in diesem System wirksam und praktisch unschädlich für Menschen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die mittlere Tröpfchengröße von 2 bis 20 um beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Raumspray aus einer Lösung der bioziden Zusammensetzung in flüssigem Kohlendioxid gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Konzentration von Öl von Melaleuca von 0,1 bis 2 Gew.-% der Lösung beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Raumspray in das Klimaanlagensystem diskontinuierlich und wiederholt eingelassen wird.