ES1060664U - Environmental air hygienizing device by ultraviolet irradiation (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
Environmental air hygienizing device by ultraviolet irradiation (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)Info
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Abstract
Description
Dispositivo higienizador de aire ambiental por irradiación ultravioleta.Ambient air sanitizing device by ultraviolet irradiation
La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo que fundamentalmente utiliza la radiación de luz ultravioleta germicida (UVC), para eliminar o neutralizar los agentes contaminantes presentes en el aire ambiental interior de recintos.The present invention, as expressed in the set forth in this specification, refers to a device which primarily uses ultraviolet light radiation germicide (UVC), to eliminate or neutralize agents pollutants present in the indoor ambient air of enclosures
El dispositivo ha sido concebido en orden de obtener notables ventajas sobre otros medios existentes de función similar, en el sentido de controlar y asegurar la fiabilidad de los resultados.The device has been designed in order of obtain significant advantages over other existing means of function similar, in the sense of controlling and ensuring the reliability of results.
El dispositivo puede operar en todo tipo de locales públicos o privados (hospitales, oficinas, salas comerciales, etc.), incluso domésticos, donde la calidad del aire ambiental sea deficiente, debido a la presencia de partículas en suspensión sólidas o líquidas (polvo, aerosoles, etc.), microorganismos patógenos (bacterias, virus, etc.), agentes alérgenos (como polen, esporas, hongos, ácaros, etc.), productos bioquímicos (como pesticidas, biocidas, toxinas, etc.), y otros contaminantes, que puedan resultar perjudiciales para la salud, ya sea por inhalación del aire o por depósito de infecciones vía aérea en heridas abiertas (por ejemplo en quirófanos), también para evitar la contaminación de productos alimentarios o farmacéuticos durante los procesos de manipulación o envasado.The device can operate on all types of public or private premises (hospitals, offices, rooms commercial, etc.), even domestic, where air quality environmentally deficient, due to the presence of particles in solid or liquid suspension (powder, aerosols, etc.), pathogenic microorganisms (bacteria, viruses, etc.), agents allergens (such as pollen, spores, fungi, mites, etc.), products biochemicals (such as pesticides, biocides, toxins, etc.), and others pollutants, which may be harmful to health, since either by inhalation of the air or by deposit of infections by air in open wounds (for example in operating rooms), also for avoid contamination of food or pharmaceutical products during handling or packaging processes.
Los agentes contaminantes dispersos en el aire interior ambiental pueden proceder del exterior (polvo, polen, gases, etc.), o pueden ser generados y dispersados dentro del mismo local (humos varios, vapores, ácaros, insecticidas de uso doméstico, aerosoles portadores de gérmenes, etc.).Pollutants dispersed in the air Environmental indoor can come from outside (dust, pollen, gases, etc.), or they can be generated and dispersed within it local (various fumes, vapors, mites, insecticides for use domestic, germ-carrying sprays, etc.).
Merece atención especial, la propagación de enfermedades infecciosas entre personas a través del aire ambiental. Por ejemplo, si un individuo que sea portador de una enfermedad de transmisión vía aérea, se encuentra dentro de un local poco ventilado o con aire acondicionado en circuito cerrado (prácticamente son así todos los locales públicos o comunitarios), es obvio que está emitiendo continuamente gérmenes. En esta situación al cabo de un tiempo se alcanzará en el aire una concentración suficiente de gérmenes para que se transmita la enfermedad (la concentración mínima infectante depende del tipo de enfermedad). Es el caso típico del contagio de la gripe en la oficina, o de neumonías atípicas en la cabina de pasajeros de los aviones durante vuelos de larga duración (porque en los vuelos cortos no da tiempo de alcanzar la concentración infectante).It deserves special attention, the spread of infectious diseases among people through the air environmental. For example, if an individual who is a carrier of a airborne disease, is located inside a room poorly ventilated or with closed circuit air conditioning (practically all public or community premises are like that), It is obvious that it is continuously emitting germs. In this situation after a while will be reached in the air a sufficient concentration of germs to transmit the disease (the minimum infective concentration depends on the type of disease). It is the typical case of the spread of influenza in the office, or atypical pneumonia in the passenger cabin of the airplanes during long-term flights (because on flights short does not give time to reach the infecting concentration).
La luz ultravioleta de alta energía (UVC) se utiliza desde hace más de 70 años para desinfectar instrumental quirúrgico y el ambiente en salas "blancas" como quirófanos o en vitrinas estériles. La capacidad de esterilización que esta radiación posee está basada en los efectos letales que produce sobre los gérmenes (bacterias, virus, etc.) por destrucción de su ADN, sobre los agentes biológicos (polen, ácaros, hongos, etc.) los elimina por quemaduras radiológicas (miles de veces más rápido que los rayos UVA del sol) y últimamente se ha comprobado que también actúa por foto-reacción sobre los productos bioquímicos (toxinas, biocidas, pesticidas, etc.) acelerando su degradación, transformándolos en otras sustancias inactivas o inocuas para la salud.High energy ultraviolet light (UVC) has been used for more than 70 years to disinfect surgical instruments and the environment in "white" rooms such as operating rooms or sterile showcases. The sterilization capacity that this radiation possesses is based on the lethal effects it produces on germs (bacteria, viruses, etc.) by destruction of its DNA, on biological agents (pollen, mites, fungi, etc.) eliminates them by Radiological burns (thousands of times faster than the sun's UVA rays) and lately it has been proven that it also acts by photo-reaction on biochemicals (toxins, biocides, pesticides, etc.) accelerating their degradation, transforming them into other inactive substances or harmless to health.
Dado que, la eficacia esterilizadora o el efecto de foto-reacción, de la energía electromagnética de la luz ultravioleta de onda corta (UVC), depende de la dosis aplicada (la Dosis es igual producto de la Intensidad por el Tiempo de exposición a la radiación D = I x T), para garantizar la fiabilidad del resultado es preciso asegurar que todos y cada uno de los agentes que queramos destruir se les suministra la dosis apropiada sin lugar a dudas.Since, the sterilizing efficacy or the photo-reaction effect of the electromagnetic energy of the shortwave ultraviolet light (UVC), depends on the dose applied (the Dose is the same product of the Intensity for the Time of exposure to the radiation D = I x T), to ensure the reliability of the result, it is necessary to ensure that each and every agent we want to destroy is given the appropriate dose without a doubt.
La obligatoriedad de garantizar que a todos los agentes contaminantes se les somete a la dosis adecuada, condiciona las características especificas del dispositivo objeto de esta invención, como son el posicionamiento de los elementos radiantes respecto a la dirección de la corriente de aire, del grado de dispersión de los agentes contaminantes en el aire, del régimen laminar o turbulento del flujo, de la velocidad y del tiempo de tránsito a través de la barrera de irradiación ultravioleta, etc.The obligation to ensure that all pollutants are subjected to the appropriate dose, conditions the specific characteristics of the device object of this invention, such as the positioning of radiant elements with respect to the direction of the air flow, the degree of dispersion of pollutants in the air, of the regime laminar or turbulent flow, velocity and time of transit through the ultraviolet irradiation barrier, etc.
Esta invención tiene su aplicación en el sector de la industria de fabricación de equipos aire acondicionado y servicio de tratamiento higiénico-sanitario de aire ambiental.This invention has its application in the sector of the air conditioning equipment manufacturing industry and hygienic-sanitary air treatment service environmental.
Se conocen dispositivos que pueden realizar una función similar, pero no logran alcanzar la fiabilidad de resultados, eficacia y rendimiento que el de la presente invención consigue.There are known devices that can perform a similar function, but fail to achieve the reliability of results, efficacy and performance than that of the present invention get.
Para evaluar el grado de invención y novedades funcionales, en relación con los dispositivos conocidos, es necesario recordar las características específicas de la radiación ultravioleta, para poner en evidencia con criterios científicos las novedades y ventajas de la presente invención respecto a los otros dispositivos conocidos.To evaluate the degree of invention and novelties functional, in relation to known devices, is it is necessary to remember the specific characteristics of the radiation ultraviolet, to demonstrate with scientific criteria the novelties and advantages of the present invention with respect to the others known devices
En primer lugar, los rayos de luz ultravioleta germicida (UVC), tienen poco poder de penetración o capacidad de atravesar la materia sólida, por lo tanto, cualquier objeto o película (incluidos los materiales transparentes a la luz visible) producirán "efecto sombra" si la radiación se emite en una sola dirección, en este caso, un germen situado en una "zona de sombra" quedaría indemne, por la misma razón las partículas en suspensión pueden hacer de escudo protector a los agentes contaminantes dispersos en el aire. Por lo tanto, la disposición y configuración de los focos emisores y la capacidad de deflexión para la luz ultravioleta de la superficie interna de las paredes del tramo donde estén situados, son factores fundamentales para que la radiación envuelva totalmente a todos y cada uno de los contaminantes, cuando atraviesan la barrera de irradiación.First, the ultraviolet light rays germicide (UVC), have little penetration power or ability to pass through solid matter, therefore, any object or film (including materials transparent to visible light) will produce "shadow effect" if the radiation is emitted in a single address, in this case, a germ located in an "area of shadow "would remain unscathed, for the same reason the particles in suspension can make protective shield agents pollutants dispersed in the air. Therefore, the provision and configuration of emitting bulbs and deflection capacity for ultraviolet light from the inner surface of the walls of the section where they are located, are fundamental factors for radiation completely envelops each and every one of the pollutants, when they cross the irradiation barrier.
En segundo lugar, la Intensidad disminuye rápidamente con la distancia al foco emisor (directamente proporcional al cuadrado de la distancia), por lo tanto, para que el método sea efectivo, la radiación se debe aplicarse a una distancia relativa lo más corta posible.Second, the intensity decreases quickly with the distance to the emitting bulb (directly proportional to the square of the distance), therefore, so that the method is effective, the radiation must be applied to a Relative distance as short as possible.
Por otro lado, a todos los agentes se les debe someter a la misma dosis de radiación, y para ello es necesario el campo de irradiación sea envolvente y uniforme en todas direcciones.On the other hand, all agents are owed undergo the same dose of radiation, and for this it is necessary to irradiation field be enveloping and uniform in all addresses.
Pero además, en cualquier caso, es preciso aplicar una potencia de radiación suficiente para superar el umbral mínimo de energía letal o de activación, específico para cada tipo germen o elemento contaminante, condición necesaria para que produzca el correspondiente efecto, es decir, que el producto de la intensidad de radiación por el tiempo de exposición, alcance un valor determinante en cada caso.But also, in any case, it is necessary apply sufficient radiation power to exceed the threshold minimum of lethal or activation energy, specific for each type germ or contaminating element, a necessary condition for produce the corresponding effect, that is, that the product of the radiation intensity by exposure time, reach a determining value in each case.
En este sentido, el dispositivo ha sido concebido para alcanzar en todos los casos, incluso por control automático, la dosis necesaria y suficiente que garantice la eficacia del dispositivo.In this sense, the device has been conceived to reach in all cases, even by automatic control, the necessary and sufficient dose that guarantees the effectiveness of device.
Los dispositivos conocidos hasta ahora, adolecen en general, de falta de Intensidad y homogeneidad de campo de irradiación, así como de tiempo mínimo de exposición a la radiación, por lo tanto, muchos gérmenes y/o agentes contaminantes no reciben la dosis suficiente para ser destruidos o neutralizados, y en consecuencia los resultados obtenidos no serán fiables.The devices known so far suffer in general, of lack of Intensity and homogeneity of field of irradiation, as well as minimum exposure time to the radiation, therefore, many germs and / or pollutants they don't receive enough dose to be destroyed or neutralized, and consequently the results obtained will not be reliable.
Las deficiencias que presentan los dispositivos conocidos, se derivan básicamente de defectos de configuración estructural, posicionamiento de los tubos emisores de radiación con respecto a la corriente de aire procesado, régimen de circulación del flujo, y otros factores que no garantizan la aplicación de la dosis adecuada a todos y cada uno de los agentes contaminantes.The deficiencies presented by the devices known, are basically derived from configuration defects structural, positioning of the radiation emitting tubes with regarding the flow of processed air, circulation rate of the flow, and other factors that do not guarantee the application of the adequate dose to each and every pollutant.
En este sentido, en algunos dispositivos, los tubos radiantes están posicionados de forma perpendicular a la dirección de la velocidad del flujo. Esta disposición crea un campo de Intensidad transversal de corta longitud, respecto a la dirección del flujo (prácticamente solo del diámetro del tubo emisor), en consecuencia, el tiempo de tránsito y de exposición a la radiación es insuficiente para alcanzar la dosis necesaria.In this sense, on some devices, the radiant tubes are positioned perpendicular to the Direction of flow velocity. This arrangement creates a field Short transverse intensity, with respect to the direction of the flow (practically only the diameter of the emitter tube), in consequence, transit time and radiation exposure It is insufficient to reach the necessary dose.
En otros, aunque los tubos estén posicionados paralelos al flujo de aire, su distribución a lo largo y ancho del conducto, no ha sido calculada específicamente para conseguir un campo de radiación uniforme en todas las direcciones, por consiguiente, basta con que una parte del caudal de aire (aunque sea mínima) no reciba la dosis suficiente para que el resultado no sea fiable.In others, even if the tubes are positioned parallel to the air flow, its distribution throughout the duct, has not been specifically calculated to get a uniform radiation field in all directions, by consequently, it is enough that a part of the air flow (even if it is minimum) do not receive enough dose so that the result is not reliable.
Tampoco, en todos estos dispositivos, se tiene en cuenta el régimen de circulación del flujo de aire, siendo éste un factor muy importante para la eficacia del sistema. En efecto, el régimen laminar no es conveniente, porque las partículas en suspensión se desplazan en capas paralelas sin mezclarse entre sí, por lo tanto puede ocurrir que unos hagan "sombra" a otros, por lo tanto todos no recibirán la misma dosis, incluso algunos puede que se libren, es decir, el tratamiento no es homogéneo.Nor, in all these devices, is it taken into the airflow circulation regime counts, this being a Very important factor for the effectiveness of the system. In effect, the laminar regime is not convenient, because the particles in suspension move in parallel layers without mixing with each other, therefore it may happen that some "shadow" others, therefore everyone will not receive the same dose, even some They may be released, that is, the treatment is not homogeneous.
Es necesario que régimen del flujo sea turbulento, para que los gérmenes y partículas se mezclen y volteen constantemente cuando atraviesen el tramo de irradiación, para que reciban una radiación envolvente, desde todas las direcciones, además realizan un mayor recorrido por los remolinos, estando así expuestos a la irradiación durante más tiempo, es decir, mayor dosis.It is necessary that flow rate be turbulent, so that the germs and particles mix and turn constantly when they cross the irradiation section, so that receive enveloping radiation, from all directions, They also make a greater tour of the eddies, being like this exposed to irradiation for longer, that is, greater dose.
Conclusión, evaluando las características funcionales de las distintas configuraciones de los dispositivos conocidos, se puede deducir que éstos no presentan las características específicas funcionales para administrar la dosis necesaria y suficiente de manera uniforme a la totalidad del volumen de aire procesado, garantizando así la fiabilidad del resultado.Conclusion, evaluating the characteristics functionalities of the different device configurations known, it can be deduced that these do not present the specific functional characteristics to administer the dose necessary and sufficient uniformly to the entire volume of processed air, thus guaranteeing the reliability of the Outcome.
El dispositivo de esta invención presenta una nueva estructura, en base a la cual, es posible alcanzar con garantía de resultados, la higienización total del aire procesado, es decir, que el de aire de salida del dispositivo esté prácticamente libre de agentes contaminantes biológicos, físicos y bioquímicos.The device of this invention has a new structure, based on which, it is possible to achieve with guarantee of results, the total sanitation of the processed air, that is, that the air outlet of the device is practically free of biological, physical and biochemicals
El dispositivo tiene en cuenta las características específicas de transmisión y efectos de la energía de la luz ultravioleta germicida, con el fin de obtener los resultados requeridos, con el mayor rendimiento y fiabilidad posible.The device takes into account the specific transmission characteristics and energy effects of germicidal ultraviolet light, in order to obtain the required results, with the highest performance and reliability possible.
El dispositivo utiliza tubos emisores de rayos ultravioleta germicidas homologados de los existentes en el mercado. A partir de las características técnicas específicas (potencia e intensidad de radiación) que el fabricante indica y en función del caudal de aire a tratar, se calcula el número y la distribución de los focos emisores en el tramo de irradiación, con el fin de conseguir una barrera de irradiación tal, que al atravesarla el flujo de aire circulante reciba la dosis de radiación requerida que previamente ha sido consignada.The device uses lightning emitting tubes ultraviolet germicides homologated to those existing in the market. From the specific technical characteristics (radiation power and intensity) that the manufacturer indicates and in function of the air flow to be treated, the number and the distribution of the emitting foci in the irradiation section, with in order to achieve an irradiation barrier such that at pass it through the flow of circulating air receive the radiation dose required that has previously been consigned.
Para completar la descripción, que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características propias del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un de plano que en base a su figura, se comprenderá más fácilmente las innovaciones y ventajas del dispositivo objeto de la presente descripción.To complete the description, which below is going to be done and in order to help a better understanding of The characteristics of the invention are accompanied by this Descriptive memory, of a plane based on its figure, is you will more easily understand the innovations and advantages of device object of the present description.
Figura 1.- Muestra una sección del dispositivo, donde se indica el diagrama del funcionamiento integral del conjunto, así como, la configuración estructural objeto de la invención.Figure 1.- Shows a section of the device, where the diagram of the integral operation of the set, as well as, the structural configuration object of the invention.
A la vista de la figura comentada, puede observarse como el dispositivo comprende esencialmente un conducto por el cual circula una corriente de aire forzada por los ventiladores (3) y (7). El aire de entrada (1) se filtra mediante un elemento filtrante (2) de capacidad de retención adecuada para eliminar las partículas sólidas en suspensión de tamaño superior a un valor determinado. A continuación el flujo de aire canalizado atraviesa el tramo de irradiación (14), este tramo es fundamental para la operatividad del dispositivo, porque es aquí donde se somete a la dosis adecuada a los agentes contaminantes, y expresamente su configuración física está diseñada para generar un régimen de circulación turbulento del flujo de aire que asegure la mezcla total entre sí de todos los contaminantes.In view of the aforementioned figure, it can be seen how the device essentially comprises a conduit through which a current of air forced by the fans (3) and (7) circulates. The inlet air (1) is filtered by a filter element (2) of adequate retention capacity to remove the solid particles in suspension of a size greater than a certain value. Then the flow of channeled air crosses the irradiation section (14), this section is essential for the operability of the device, because it is here that the pollutants are subjected to the appropriate dose, and expressly their physical configuration is designed to generate a turbulent airflow regime that ensures total mixing of all contaminants with each other.
La configuración estructural de este tramo de canalización se caracteriza porque a lo largo de su recorrido se interponen una serie de obstáculos que desvían la trayectoria de la corriente del aire y provocan turbulencias durante su recorrido. En efecto, los obstáculos en forma de tabique (11) disponen de un orificio concéntrico con el eje del tubo emisor (4), por donde pasa el aire circulante, produciendo una concentración-expansión (15) del flujo, con el fin de provocar turbulencias (remolinos que voltean constantemente los contaminantes en suspensión) originando un régimen turbulento, y además de la reducción de la velocidad de translación del aire, por lo que se prolonga el tiempo de recorrido en el tramo.The structural configuration of this section of channeling is characterized because along its route it they interpose a series of obstacles that divert the trajectory of the air flow and cause turbulence during its journey. In In effect, the partition walls (11) have a concentric hole with the axis of the emitter tube (4), where it passes the circulating air, producing a concentration-expansion (15) of the flow, in order of causing turbulence (whirlpools that constantly turn the contaminants in suspension) causing a turbulent regime, and in addition to the reduction of the air translation speed, by which extends the travel time in the section.
También en el conducto existen tramos acodados que provocan cambios bruscos de dirección de flujo (16) con el fin de incrementar el efecto de retardo.There are also angled sections in the duct that cause sudden changes in flow direction (16) in order of increasing the delay effect.
Además las paredes internas de los tramos de irradiación (14) están revestidas de una superficie de alto poder reflectante (5) a los rayos ultravioleta, para conseguir un campo homogéneo y optimizar la irradiación.In addition the internal walls of the sections of irradiation (14) are coated with a high power surface Reflective (5) to ultraviolet rays, to get a field homogeneous and optimize irradiation.
Una vez que el flujo ha atravesado los tramos de irradiación, donde se ha aplicado la dosis correspondiente, es impulsado por el ventilador (7) hacia la salida del dispositivo. En consecuencia el caudal de aire procesado (6) está libre de partículas sólidas superiores a un tamaño determinado (según las características específicas del elemento filtrante elegido) y de agentes biológicos y bioquímicos, es decir, el volumen de aire procesado está higienizado.Once the flow has passed through the irradiation sections, where the corresponding dose has been applied, it is driven by the fan (7) towards the exit of the device. Consequently, the flow of processed air (6) is free of solid particles larger than a certain size (according to the specific characteristics of the chosen filter element) and of biological and biochemical agents, that is, the volume of processed air is sanitized .
Otros accesorios del dispositivo permiten que el caudal de aire procesado (6), puede ser regulado y controlado manual o automáticamente actuando sobre la velocidad de sus motores (8) y (12). En el caso de que el control sea automático, esta función lo realiza un microprocesador que procesa los datos procedentes del fotómetro (9) y del caudalímetro (10) situados en el tramo de irradiación (14).Other device accessories allow the Processed air flow (6), can be regulated and controlled manually or automatically acting on the speed of your engines (8) and (12). In the event that the control is automatic, this function is performed by a microprocessor that processes the data from the photometer (9) and the flow meter (10) located in the irradiation section (14).
Asimismo, el estado obturación del elemento filtrante (2) puede ser detectado por analogía, mediante un manómetro diferencial (13), comparando las presiones respectivas en el lado de entrada y de salida del filtro (2).Also, the shutter state of the item filter (2) can be detected by analogy, by means of a differential pressure gauge (13), comparing the respective pressures in the inlet and outlet side of the filter (2).
Claims (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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| ES200501456U ES1060664Y (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | ENVIRONMENTAL AIR HYGIENIZING DEVICE BY ULTRAVIOLET IRRADIATION |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| ES (1) | ES1060664Y (en) |
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| ES1060664Y (en) | 2006-02-01 |
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