ES2579052T3

ES2579052T3 - Aparato para generar radicales hidroxilo

Info

Publication number: ES2579052T3
Application number: ES11791023.2T
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier Segura Rius; Carl Gordon Hewett; Abdelouahed Ezbiri
Original assignee: Moving Sun Ltd
Current assignee: Moving Sun Ltd
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2031-11-04
Also published as: BR112013011186B1; GB201018644D0; WO2012059726A3; HK1189517A1; MX2013005059A; GB2485280A; TW201223565A; PL2635313T3; US9205166B2; MX344906B; HUE029587T2; CN103561778B; CA2847006C; CY1117715T1; BR112013011186A2; HRP20160756T1; DK2635313T3; EP2635313B1; TWI541031B; SI2635313T1

Abstract

Un cartucho consumible (100) adaptado para uso con una unidad base (200), formando conjuntamente la unidad base y el cartucho consumible un aparato generador de radicales hidroxilo, incluyendo la unidad base un medio para suministrar potencia eléctrica al cartucho consumible y un medio para pasar aire a través del aparato, incluyendo el cartucho consumible: un alojamiento externo; y un suministro de reactivo (110) incluyendo un suministro de una sustancia que reacciona con ozono produciendo radicales hidroxilo; caracterizado por un suministro de ozono (120) incluyendo un generador de ozono; donde el suministro de ozono (120) está fijado al suministro de reactivo (110); y el suministro de reactivo y el suministro de ozono están colocados dentro del alojamiento externo, donde un contacto eléctrico (128a, 128b) configurado para permitir la conexión de una fuente de alimentación externa al generador de ozono es accesible desde fuera del alojamiento.

Description

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DESCRIPCION

Aparato para generar radicales hidroxilo Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un aparato para producir radicales hidroxilo para distribucion a un entorno interior. En particular, la invencion se refiere a un aparato incluyendo un cartucho consumible para uso con una unidad base, donde el cartucho consumible y la unidad base operan conjuntamente para proporcionar y distribuir radicales hidroxilo.

Antecedentes de la invencion

Se ha difundido ahora el uso de radicales hidroxilo como un desinfectante aerotransportado en hospitales y otros entornos interiores. La propiedad desinfectante de los radicales hidroxilo se conoce desde la publicacion de la investigacion que se llevo a cabo en la decada de 1960 en Porton Down en el Reino Unido y TNO en los Pafses Bajos. La desinfeccion basada en el aire usando radicales hidroxilo imita un proceso natural que tiene lugar en el entorno exterior, y asf la concentracion de radicales hidroxilo en el aire se denomina a veces el “factor de aire libre”.

Un ejemplo de un aparato para generar radicales hidroxilo para desinfectante aerotransportado se describe en WO 2005/026044. Otro aparato se describe en WO 2008/125879. Los componentes esenciales de los aparatos descritos en estos documentos son un suministro de olefina, tal como terpeno, y un suministro de ozono. Se produce un vapor de olefina a partir del suministro de olefina y se mezcla y reacciona con el ozono produciendo radicales hidroxilo.

Aunque ahora se entiende bien esta qmmica basica para producir radicales hidroxilo, hay que proporcionar un sistema conveniente, seguro y efectivo para suministrar radicales hidroxilo a un entorno interior. En particular, sena deseable proporcionar un sistema que pueda ser operado de forma continua y efectivamente por consumidores con minima interrupcion para mantenimiento y relleno.

Resumen de la invencion

La presente invencion se define en las reivindicaciones independientes anexas, que se deberan consultar. Se exponen caractensticas preferidas de la invencion en las reivindicaciones dependientes.

En un primer aspecto, la invencion proporciona un cartucho consumible para uso en un aparato generador de radicales hidroxilo, incluyendo el cartucho consumible:

un alojamiento externo; y

un suministro de reactivo incluyendo un suministro de una sustancia que reacciona con ozono produciendo radicales hidroxilo, caracterizado por un suministro de ozono incluyendo un generador de ozono;

donde el suministro de ozono esta fijado al suministro de reactivo, y estando colocados el suministro de reactivo y el suministro de ozono dentro del alojamiento externo, donde un contacto electrico configurado para permitir la conexion de una fuente de alimentacion externa al generador de ozono es accesible desde fuera del alojamiento externo.

Suministrando tanto un suministro de reactivo como un generador de ozono en el mismo cartucho consumible, se pueden minimizar las operaciones de mantenimiento en una unidad base asociada en un sistema generador de radicales hidroxilo.

El suministro de reactivo se consume y se agotara durante el uso. Por lo tanto, hay que rellenarlo. La tasa a la que el suministro de reactivo se agota, depende de la configuracion de uso del aparato y el tamano del suministro, pero en vista de varios factores, incluyendo el tamano ffsico del dispositivo, un recambio de reactivo esta disenado tfpicamente para durar unos pocos meses. En el sistema descrito en WO 2008/125879, por ejemplo, los cartuchos de olefina se sustituyen aproximadamente cada tres meses.

En los aparatos anteriores que emplean una unidad base y cartuchos de recambio, como el descrito en WO 2008/125879, se ha dispuesto un generador electronico de ozono dentro de la unidad base conjuntamente con los otros elementos electronicos del sistema. La unidad base incluye tfpicamente electronica para controlar una bomba o ventilador para pasar aire a traves de la unidad base y electronica de control de potencia para proporcionar el voltaje correcto al suministro de ozono.

Sin embargo, los autores de la invencion han observado que los generadores electronicos de ozono, aunque no son consumibles, tambien tienen una duracion limitada, en particular con el uso continuo. El rendimiento de un generador electrico de ozono, tal como un generador de ozono de descarga en corona, se degradara con el tiempo.

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Cabna esperar que un generador electrico de ozono proporcionase un nivel aceptable de rendimiento durante tres o cuatro meses de uso continuo. Los otros elementos electronicos del sistema tienen tipicamente una duracion mas larga que el generador de ozono, y consiguientemente es el generador de ozono el que por lo general hay que sustituir primero y con mayor frecuencia de entre los componentes electronicos.

Es claro que, en entornos como hospitales y escuelas, es vital tener sistemas de desinfeccion que sean capaces de operar de forma continua y efectivamente, y es indeseable cualquier tiempo en el que el aparato este fuera de servicio con el fin de sustituir componentes con fallo. Colocando un generador de ozono en el cartucho consumible, el generador de ozono puede ser sustituido por el usuario final al mismo tiempo que el suministro de reactivo, y se puede evitar la necesidad de llamar a personal del servicio tecnico para sustituir los generadores de ozono con fallo o rotos. El suministro de reactivo y el generador de ozono se pueden disenar de modo que tengan la misma esperanza de vida operativa.

Preferiblemente, el generador de ozono es un generador de ozono electrico, tal como un generador de ozono de descarga en corona o generador de iones de plasma. Se puede usar otros tipos de generadores de ozono electricos, por ejemplo un generador de ozono de plasma en fno, un generador de ozono de tipo UV, o un filamento de acero inoxidable en un tubo dielectrico.

El cartucho consumible puede incluir un transformador y otros componentes electronicos. El transformador se usa para proporcionar el voltaje requerido al generador de ozono, que es tipicamente de entre 10 y 20 kV. Alternativamente, el cartucho consumible puede estar configurado para uso con una unidad base que contenga una fuente de alimentacion de alto voltaje apropiada o un transformador para convertir un voltaje de suministro externo o de batena. Como una alternativa, el cartucho consumible puede incluir una batena conjuntamente con un transformador adecuado.

El suministro de reactivo es preferiblemente un deposito conteniendo la sustancia que reacciona con ozono para producir radicales hidroxilo. La sustancia puede ser distribuida desde el deposito por una mecha o membrana capilar. El lfquido puede ser vaporizado por un flujo de aire que pase por la mecha o membrana. Ademas, se puede emplear un calentador para asistir la vaporizacion.

El cartucho puede incluir una primera entrada de aire y una primera salida, donde la primera salida esta en comunicacion de fluido con el reactivo en el suministro de reactivo y la primera entrada, y el cartucho puede incluir una segunda entrada de aire y una segunda salida, donde la segunda salida esta en comunicacion de fluido con el generador de ozono y la segunda entrada de aire.

Alternativamente, la primera entrada de aire y la primera salida de aire pueden estar definidas por una unidad base asociada o por una combinacion del cartucho consumible y la unidad base, donde la primera salida esta en comunicacion de fluido con el reactivo en el suministro de reactivo y la primera entrada. Igualmente, la segunda entrada de aire y la segunda salida de aire pueden estar definidas por una unidad base asociada o por una combinacion del cartucho consumible y la unidad base, donde la segunda salida esta en comunicacion de fluido con el generador de ozono y la segunda entrada de aire.

La primera salida puede estar colocada junto a la segunda salida, y el cartucho (y/o la unidad base) pueden estar configurados de modo que el flujo de aire a traves de una de la primera salida y la segunda salida aspire aire a traves de la otra de la primera salida y la segunda salida. Esta aspiracion de aire explota el efecto Venturi, que es un efecto conocido en dinamica de fluidos.

La aspiracion debida al efecto Venturi puede ser controlada por la geometna apropiada de los conductos de flujo de aire. Por ejemplo, el cartucho consumible puede definir entre la primera entrada de aire y la primera salida un primer conducto de aire que se estrecha entre la primera entrada de aire y la primera salida. El estrechamiento del conducto de esta forma incrementa la magnitud del efecto Venturi y realiza asf una aspiracion mas grande a traves de la segunda salida. Alternativamente, o ademas, el cartucho consumible puede definir un segundo conducto de aire entre la segunda entrada de aire y la segunda salida, estrechandose el segundo conducto de aire entre la segunda entrada de aire y la segunda salida. Sin embargo, en dispositivos practicos, se ha hallado que el flujo de aire que tiene que pasar por el suministro de reactivo es tan pequeno que el estrechamiento del conducto de ozono a menudo no es necesario, y se puede usar conductos de lados paralelos.

El cartucho consumible o la unidad base pueden incluir una camara de mezcla que tiene una abertura de dispensacion, estando la camara de mezcla en comunicacion de fluido con la primera salida y con la segunda salida, y estando configurada para asegurar una reaccion sustancialmente completa de los vapores del suministro de reactivo con el ozono del suministro de ozono antes de liberarse al entorno del usuario a traves de la abertura de dispensacion.

El suministro de reactivo puede incluir un suministro de olefina, tal como D-Limoneno, o puede ser un suministro de otra sustancia como peroxido de hidrogeno.

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Cuando el reactivo es peroxido de hidrogeno, el cartucho consumible o la unidad base tambien pueden incluir ventajosamente un generador de iones. La interaccion de iones con ozono y peroxido de hidrogeno incrementa el rendimiento de radicales hidroxilo y asf reduce tanto la cantidad de ozono que hay que generar como la cantidad de ozono que queda sin reaccionar con el peroxido de hidrogeno.

El generador de iones puede ser un dispositivo separado del generador de ozono y puede estar en la unidad base o en el cartucho consumible, proporcionando iones dentro de los conductos de aire primero o segundo. Sin embargo, ventajosamente, el generador de iones puede ser el mismo dispositivo que el generador de ozono. En este caso, el generador de ozono puede ser un generador de iones de plasma.

El generador de iones tambien esta configurado preferiblemente para ionizar aire a un voltaje relativamente bajo con el fin de evitar la excesiva generacion de ozono y la generacion de oxido nftrico. Para lograrlo, uno de los electrodos en el generador de iones puede estar configurado con una pluralidad de puas finas. Esto produce un gradiente de potencial alto alrededor de las puas, incrementando la ionizacion para un voltaje aplicado dado en comparacion con los disenos de electrodo que producen gradientes de potencial mas pequeno. El generador de iones esta configurado preferiblemente para generar iones negativos, dado que esto reduce la generacion de ozono y la generacion de oxido nftrico en comparacion con iones positivos.

En un segundo aspecto, la invencion proporciona un aparato para generar radicales hidroxilo incluyendo una unidad base y un cartucho consumible, siendo el cartucho consumible segun el primer aspecto de la invencion, e incluyendo la unidad base un medio para proporcionar potencia electrica al cartucho consumible, y un medio para pasar aire a traves del aparato.

La unidad base puede incluir un transformador para transformar un voltaje de la red de suministro u otro voltaje de suministro externo a un voltaje adecuado para el generador de ozono en el cartucho consumible. La unidad base puede incluir una camara de mezcla en comunicacion de fluido con una salida en comunicacion de fluido con el suministro de reactivo y una salida en comunicacion de fluido con el suministro de ozono, incluyendo ademas la camara de mezcla una salida de dispensacion.

La unidad base puede incluir una entrada de aire de unidad base y un conducto de aire de unidad base entre la entrada de aire de unidad base y una entrada de aire en el cartucho consumible, o parcialmente definida por el cartucho consumible, donde el conducto de entrada se estrecha entre la entrada de aire de unidad base y la entrada de aire en, o parcialmente definida por, el cartucho consumible. El estrechamiento del conducto de entrada acelera el flujo de aire hacia la entrada de aire en, o parcialmente definida por, el cartucho consumible. La velocidad del flujo de aire que pasa por el generador de ozono afecta a la concentracion de ozono en el aire suministrado a la camara de mezcla. Por lo tanto el estrechamiento del conducto de entrada puede estar disenado para proporcionar una concentracion predeterminada de ozono. Otras formas de controlar la concentracion de ozono y olefina incluyen controlar la velocidad de una bomba o ventilador usados como los medios para mover aire a traves del aparato, y controlar el voltaje suministrado al generador de ozono.

La unidad base puede incluir un generador de iones dentro de o junto al conducto de aire de unidad base. El generador de iones tambien esta configurado preferiblemente para ionizar aire a un voltaje relativamente bajo con el fin de evitar la excesiva generacion de ozono y la generacion de oxido nftrico. Para lograrlo, los electrodos del generador de iones pueden estar configurados como una pluralidad de puas finas. Esto produce un gradiente de potencial alto alrededor de las puas, incrementando la ionizacion para un voltaje aplicado dado en comparacion con los disenos de electrodo que producen gradientes de potencial mas pequeno. El generador de iones esta configurado preferiblemente para generar iones negativos, de nuevo para reducir la generacion de ozono y la generacion de oxido nftrico.

En un tercer aspecto, la invencion proporciona una unidad base, siendo adecuada la unidad base para uso con un cartucho consumible segun el primer aspecto de la invencion para producir radicales hidroxilo y un medio para conexion con una fuente de alimentacion, una entrada de aire de unidad base, un medio para mover aire a traves del cartucho consumible, y un receptaculo configurado para recibir el cartucho consumible, incluyendo el receptaculo contactos electricos adecuados para suministrar potencia electrica desde el medio para conexion con una fuente de alimentacion al cartucho consumible.

La unidad base puede incluir un conducto de aire de unidad base entre la entrada de aire de unidad base y una entrada de aire en, o parcialmente definida por, el cartucho consumible, donde el conducto de entrada de aire de unidad base se estrecha entre la entrada de aire de unidad base y entrada de aire en, o parcialmente definida por, el cartucho consumible. El estrechamiento del conducto de aire de entrada acelera el flujo de aire a la entrada de aire en el cartucho consumible.

La unidad base puede incluir un generador de iones dentro de o junto al conducto de aire de unidad base. El generador de iones tambien esta configurado preferiblemente para ionizar aire a un voltaje relativamente bajo con el fin de evitar la excesiva generacion de ozono y la generacion de oxido nftrico. Para lograrlo, los electrodos en el generador de iones pueden estar configurados como una pluralidad de puas finas. Esto produce un gradiente de

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potencial alto alrededor de las puas, incrementando la ionizacion para un voltaje aplicado dado en comparacion con disenos de electrodos que producen gradientes de potencial mas pequeno. El generador de iones esta configurado preferiblemente para generar iones negativos, de nuevo para reducir la generacion de ozono y la generacion de oxido mtrico.

Breve descripcion de los dibujos

Ahora se describiran realizaciones de la presente invencion en detalle, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompanantes, en los que:

Las figuras 1a, 1b y 1c ilustran un cartucho consumible segun una primera realizacion de la invencion.

Las figuras 2a, 2b y 2c ilustran el cartucho consumible de la figura 1 en combinacion con una unidad base segun la invencion.

La figura 3 es una vista en seccion transversal del cartucho consumible de la figura 1 instalado en la unidad base representada en la figura 2.

Las figuras 4a y 4b ilustran un cartucho consumible segun la segunda realizacion de la presente invencion.

La figura 5 ilustra el modulo generador de ozono del cartucho representado en las figuras 4a y 4b.

La figura 6 ilustra el cartucho consumible de la segunda realizacion instalado en una unidad base, con la caja en una posicion quitada.

La figura 7 ilustra el recorrido de flujo de aire a traves del generador de ozono representado en las figuras 5 y 6.

La figura 8 es una vista en perspectiva del cabezal dosificador representado en la figura 4.

La figura 9 es una vista en seccion transversal de un aparato segun una tercera realizacion de la invencion.

Y las figuras 10a y 10b son una vista en perspectiva y una vista en seccion transversal de un cartucho para uso en el aparato de la figura 9.

Descripcion detallada

Las figuras 1a, 1b y 1c ilustran un cartucho consumible segun una primera realizacion de la invencion. La figura 1a es una vista lateral del cartucho, la figura 1b es una vista de extremo del cartucho y la figura 1c es una vista en seccion transversal del cartucho. El cartucho 100 incluye un suministro de olefina 110 y un generador de ozono 120. El suministro de olefina incluye un deposito 112 que contiene una cantidad de olefina lfquida, como terpeno. Una mecha 114 esta insertada en el deposito y sale por un extremo superior del deposito para distribucion de olefina a una salida de olefina. Esto se ilustra muy claramente en la figura 1c que representa la mecha extendiendose desde dentro del deposito a un conducto que se extiende entre la entrada de aire 116 y una salida 118. El aire que entra por la entrada 116 pasa sobre la mecha 114 y toma un vapor de olefina cuando lo hace, antes de salir a traves de la salida 118.

La mecha 114 se puede formar a partir de cualquier material fibroso adecuado, como fibra de polipropileno.

El reactivo de este ejemplo es una olefina o una mezcla de olefinas. Sin embargo, se pueden usar otras sustancias que reaccionen con ozono produciendo radicales hidroxilo, por ejemplo peroxido de hidrogeno o cinamaldetudo.

Tambien se debera indicar que el suministro de reactivo no tiene que estar en forma lfquida y, en cambio, podna ser solido o gaseoso. Por ejemplo, se puede usar cera de abeja solida como una fuente de olefina. Tambien, la mecha ilustrada en las figuras 1a, 1b y 1c puede ser sustituida por otros medios de transportar vapor reactivo a un flujo de aire. Por ejemplo, se puede usar una membrana permeable al vapor para separar el suministro de reactivo del flujo de aire asociado.

El suministro de ozono 120 incluye un generador electronico de ozono 122 situado junto a un paso de aire que tiene una entrada 124 y una salida 126. El oxfgeno del aire que entra a traves del paso de entrada 124 pasa por encima del generador de ozono, que en este ejemplo es un dispositivo de descarga en corona, y por ello se forma ozono. El aire rico en ozono sale a traves de la salida 126. Generadores de ozono de descarga en corona adecuados, tal como generadores de iones de plasma, se pueden obtener de Trump Electronics de East Yongfu Road, Tianchang, China 201100 (
www.trumpxp.com) y se pueden formar a partir de oxido de aluminio o silicato de calcio, por ejemplo. Tambien se puede usar formas alternativas de generador de ozono, tal como generadores de ozono de tipo UV, generadores de ozono de plasma fno o un filamento de acero inoxidable en un tubo dielectrico.

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Con el fin de suministrar el voltaje necesario al generador de ozono 122, contactos electricos 128a y 128b estan dispuestos en una superficie trasera del generador de ozono. Las salidas 118 y 126 estan inmediatamente adyacentes una a otra dentro de una pieza moldeada unitaria que define los conductos por los que pasa el aire. La disposicion representada en la figura 1c, con las salidas inmediatamente adyacentes una a otra, esta configurada de tal manera que un flujo de aire que pase por el generador de ozono y salga por la salida 126, aspire a traves de entrada 116 aire que pase por la mecha de olefina y salga por la salida 118. El flujo de aire que pasa por el suministro de olefina es resultado del efecto Venturi, que es un efecto conocido en dinamica de fluidos. El flujo de aire que sale por la salida 126 produce en la region de salida 126 una reduccion de presion que aspira aire a traves de la entrada 116. Esto se ilustra mas claramente en la figura 3.

La pieza moldeada que define las entradas de aire y las salidas del suministro de ozono y el suministro de olefina pueden estar conectadas al deposito 112 usando un adaptador roscado o adaptador de empuje.

Los contactos electricos 128a y 128b estan formados de cualquier material conductor adecuado, como cobre, y estan espaciados para evitar la formacion de arco. Los generadores de ozono de descarga en corona operan a voltajes muy altos de modo que la formacion de arco es un problema posible si los contactos electricos estan colocados demasiado cerca unos de otros.

Las figuras 2a, 2b y 2c ilustran el cartucho representado en las figuras 1a, 1b y 1c, y su relacion con una unidad base que esta configurada para conectar directamente con una red de suministro de potencia. La figura 2a es una vista lateral, la figura 2b es una vista en perspectiva y la figura 2c es una vista cortada con un elemento del alojamiento de unidad base quitado. La unidad base 200 incluye un alojamiento 210 y una seccion de tapa articulada 214, conjuntamente con un obturador del tipo de bayoneta estandar para conexion a una red de suministro de potencia. La tapa articulada 214 se representa en una posicion abierta para permitir la introduccion o la extraccion del cartucho 1O0. Como se representa en la figura 2c, dentro de la unidad base hay componentes electronicos 230 incluyendo un transformador que se usa para transformar el voltaje de suministro de la red de suministro al alto voltaje requerido para el generador de ozono en el cartucho. Se han dispuesto contactos electricos 232 y 234 para contacto con contactos correspondientes 128a y 128b en el cartucho. Los contactos electricos 232, 234 en la unidad base son empujados por muelle para asegurar un buen contacto electrico.

La figura 3 es una vista en seccion transversal de la unidad base de las figuras 2a a 2c conjuntamente con el cartucho, con el cartucho instalado dentro de la unidad base. La unidad base incluye un ventilador 220 que aspira aire a traves de la entrada de aire 222 hasta un conducto de aire estrechado 224 que conecta con la entrada 124 en el cartucho. El aire aspirado por el ventilador se acelera cuando el conducto se estrecha. El flujo de aire acelerado pasa entonces por encima del generador de ozono 122 en el cartucho y sale por la salida 126 a la camara de mezcla 228 formada dentro de la tapa 214 de la unidad base. La presion reducida del aire que sale a traves de la salida 126 aspira aire a traves de la entrada 226 en la tapa 214 a traves de la entrada 116 en el cartucho y sobre la mecha 114 conteniendo la olefina, en este caso terpeno. El aire rico en olefina sale entonces a traves de la salida 118 a la camara de mezcla 228 donde se mezcla y reacciona con el ozono formando radicales hidroxilo. Los radicales hidroxilo salen entonces de la camara de mezcla a traves de la salida de dispensacion 240.

El aparato puede ser disenado para un flujo de aire diferente. Por ejemplo, el ventilador se puede disponer en el conducto con la mecha 114 y la geometna interna de la unidad base y el cartucho configurados para usar el efecto Venturi para aspirar aire a traves del generador de ozono. Igualmente, el estrechamiento de los conductos de flujo de aire se puede disponer en el cartucho en lugar de o asf como en la unidad base. Ademas, el efecto Venturi se puede explotar dentro de la unidad base mas bien que en las salidas del cartucho. Por ejemplo, la unidad base puede incluir conductos de salida que coincidan con la posicion de las salidas en el cartucho consumible y actuen como continuaciones de los pasos de flujo de aire formados en el cartucho. Estos conductos de salida pueden desembocar en una camara de mezcla, y el efecto Venturi en ese punto puede hacer que se aspire aire a traves del conducto en contacto con el suministro de olefina.

Alternativamente, el generador de ozono y el suministro de olefina pueden estar colocados en el mismo conducto, uno despues del otro en la direccion del flujo de aire, o sustancialmente uno enfrente de otro dentro del mismo conducto. Sin embargo, esta no es la opcion preferida porque se podnan acumular residuos resultantes del vapor de olefina y los productos de reacciones con ozono en el generador de ozono o en la mecha o membrana de olefina. Esto reduce el rendimiento del sistema, y por ello es preferible tener conductos separados para el suministro de olefina y el suministro de ozono de modo que se mezclen y reaccionen en una posicion situada hacia abajo.

La figura 3 tambien representa la posicion del transformador y electronica asociada 230 que suministra un voltaje alto a los contactos 234 y 232, que se representan en contacto con los contactos electricos 128a y 128b en el cartucho consumible.

La conexion electrica de la red de suministro de potencia a la electronica 230 no se representa, pero la proporcionar componentes de cableado adecuados.

La camara de mezcla 228 formada dentro de la tapa 214 incluye una salida de dispensacion 240 a traves de la que

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pasan radicales hidroxilo al entorno del usuario. La camara de mezcla puede tener una geometna compleja con el fin de asegurar que el aire rico en ozono procedente de la salida 126 y el aire rico en olefina procedente de la salida 118 tengan tiempo suficiente, y sean suficientemente turbulentos para realizar una mezcla completa. WO 2008/125879 describe una camara de mezcla para esta finalidad, y se puede usar la misma geometna u otra similar en la realizacion representada en la figura 3.

La combinacion de la unidad base y el cartucho representados en la figura 3 puede estar configurada para operar de forma continua o puede incluir electronica de control que suministre potencia al ventilador y el generador de ozono intermitentemente de modo que se liberen radicales hidroxilo a la atmosfera de forma intermitente o periodica. Se puede incluir una interfaz de usuario en la unidad base para que el usuario pueda programar el modo de operacion del dispositivo de modo que solamente se suministren radicales hidroxilo cuando los usuarios esten inmediatamente cerca. Esto podna ser util, por ejemplo, en un entorno escolar. Tambien se puede facilitar un temporizador electronico o contador de ciclos conjuntamente con una alarma audible o visible para indicar al usuario que un cartucho debe ser sustituido.

La primera realizacion tambien se puede implementar usando peroxido de hidrogeno como el reactivo, en lugar (o ademas) de olefina. Al usar peroxido de hidrogeno, hay un beneficio particular para la generacion de iones dentro del flujo de aire a traves del dispositivo, como se explica con referencia a la figura 9. Se puede incluir un generador de iones en la unidad base o en el cartucho consumible, pero en la primera realizacion el generador de ozono tambien funciona como un generador de iones. El uso de un generador de iones de plasma para producir ozono e ionizar aire es efectivo y economico.

Es deseable producir iones al nivel de voltaje mas bajo posible con el generador de ozono con el fin de mantener baja la produccion de ozono y de minimizar la produccion de oxido nftrico. Para lograrlo, los electrodos dentro del generador de iones de plasma incluyen una pluralidad de puas afiladas. Las puas afiladas producen un gradiente de potencial grande dentro del generador de ozono incrementando la probabilidad de ionizacion con un voltaje aplicado dado. El generador de iones de plasma tambien esta configurado para producir iones negativos, de nuevo para mantener la produccion de ozono dentro de niveles deseables. Un generador de iones de plasma adecuado para este diseno se puede obtener de Trump Electronics, antes citado.

Las figuras 4a y 4b muestran una segunda realizacion de un cartucho consumible segun la invencion. La figura 4a es una vista lateral y la figura 4b es una vista en perspectiva desde el lado inferior. El cartucho representado en la figura 4a incluye no solamente un generador de ozono, sino tambien el transformador requerido para convertir un voltaje de suministro externo al voltaje que precisa el generador de ozono.

Con referencia ahora a la figura 4a, el cartucho consumible 400 de la segunda realizacion incluye un suministro de ozono 410, un suministro de olefina 440 y un cabezal dosificador 450 en el que el aire rico en olefina y el aire rico en ozono se mezclan generando radicales hidroxilo. La figura 4b representa una almohadilla de contacto electrico 416 en el lado inferior del cartucho 400 para conexion a una fuente de alimentacion situada en la unidad base.

Como en la primera realizacion, el suministro de reactivo (de nuevo en este ejemplo un suministro de olefina) consta de un deposito 442 dentro del que se ha colocado una mecha 444. Las olefinas de dentro del deposito son aspiradas a la mecha y pueden ser extrafdas de un extremo abierto de la mecha como un vapor. Como con la realizacion anterior, debera ser claro que se puede usar una fuente de reactivo solido o gaseoso en lugar de una fuente lfquida, y que se puede usar una membrana en lugar de una mecha.

En esta realizacion, el suministro de ozono esta dispuesto debajo del suministro de olefina y esta conformado de modo que el cartucho sea sustancialmente cilmdrico. Una colocacion relativa alternativa del suministro de olefina y el generador de ozono es igualmente posible con configuraciones alternativas de los conductos de aire usados para suministrar aire rico en olefina y aire rico en ozono a la camara de mezcla en el cabezal dosificador.

La configuracion del suministro de ozono se representa con mas detalle en la figura 5. El generador de ozono 412 se ha dispuesto como un componente que mira hacia abajo al que esta conectado un transformador adecuado 420. El transformador esta conectado a una almohadilla de contacto electrico externa 416 formada en una placa de circuitos impresos de dos lados por cableado 424 que se extiende dentro del alojamiento del suministro de ozono. Se facilita un componente 430 con el fin de separar el conducto de aire 418, en el que se genera aire rico en ozono, de la almohadilla de contacto electrico 416 y la electronica asociada 420. Esto es importante para evitar la oxidacion de los componentes electronicos. El componente 430 puede ser integral con el alojamiento del cartucho consumible o se puede facilitar como un componente separado. Entra aire al suministro de ozono a traves de la entrada 414 y sale a traves de una salida similar en el lado opuesto del alojamiento. Este flujo de aire no solamente proporciona oxfgeno a partir del que se genera ozono, sino que tambien realiza cierto enfriamiento de la electronica, y en particular del transformador.

La figura 6 representa el cartucho consumible 400 instalado dentro de una unidad base, representandose la caja 500 de la unidad base quitada encima del cartucho. El cartucho 400 se inserta a traves de una abertura (no representada) formada en la parte superior de la caja 500 y engancha con mangueras de flujo de aire y con una

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almohadilla de contacto electrico en la unidad base.

La unidad base incluye una entrada de aire 505 a traves de la que aire del entorno externo puede entrar a la unidad base a traves de la caja 500. La entrada de aire de unidad base 505 esta en comunicacion de fluido con mangueras 510 y 515 que estan conectadas al suministro de olefina y el generador de ozono respectivamente. Otra manguera 520 conecta una salida del generador de ozono al cabezal dosificador 450. Dentro del cabezal dosificador, las corrientes de aire rico en ozono y aire rico en olefina se mezclan antes de ser expulsadas al entorno externo. Un ventilador o bomba 525 esta dispuesto en la unidad base para hacer pasar el aire procedente de la entrada de aire de unidad base 505 a traves de las mangueras 510 y 515.

El cabezal dosificador 450 en el cartucho consumible incluye receptaculos que acoplan con conectores dispuestos en el extremo de las mangueras 510 y 520 cuando el cartucho esta insertado en la unidad base. La parte inferior del cartucho, conteniendo el generador de ozono, engancha con una faldilla de sellado 530 en la unidad base, como se representa en la figura 7.

La figura 7 representa con mas detalle el recorrido de flujo del aire a traves del generador de ozono, y en particular representa la faldilla de sellado 530 que engancha con la parte inferior del cartucho para suministrar tanto potencia electrica como un paso sellado de flujo de aire desde la manguera 515 pasando por el generador de ozono a la manguera 520. La faldilla de sellado 530 esta ahusada para enganchar el extremo ahusado del cartucho 400, e incluye una abertura de entrada 532 y una abertura de salida 534, que estan conectadas a las mangueras 515 y 520 respectivamente. Las aberturas de entrada y salida realizan una conexion sellada a la entrada y salida del generador de ozono. La faldilla tambien incluye un contacto electrico 540 que engancha con el contacto 416 formado en el cartucho cuando el cartucho esta colocado dentro de la faldilla de sellado 530, para suministrar potencia a la electronica 420 dentro del cartucho.

La figura 6 no muestra los demas componentes electricos dentro de la unidad base, pero la electronica se puede colocar en cualquier lugar dentro de la caja 500 y conectar al contacto 416 en el cartucho a traves de la faldilla de sellado.

La figura 8 es una vista en perspectiva esquematica del cabezal dosificador 450, que representa los recorridos de flujo a traves del cabezal dosificador 450 a las salidas dispensadoras 840. El aire rico en ozono procedente del generador de ozono se representa como una lmea 800. La corriente de aire procedente de la manguera 510 para el suministro de olefina se representa como una lmea 810. El aire rico en ozono que entra al cabezal dosificador se hace circular a lo largo del recorrido 805 a la camara de mezcla 830. El aire para el suministro de olefina se divide en el cabezal dosificador, pasando parte del aire sobre la mecha 444 a lo largo del recorrido 815 para extraer vapor de olefina y pasando parte del aire a traves de un recorrido de flujo de derivacion de aire 820 que pone en derivacion la mecha. Ambos recorridos de flujo 815 y 820 se unen en la camara de mezcla 830 con juntamente con el aire rico en ozono. El ozono y las olefinas reaccionan en la camara de mezcla 830 produciendo radicales hidroxilo, que luego son liberados al entorno a traves de las salidas de dispensacion 840.

El cabezal dosificador 450 se ha formado a partir de un componente de plastico moldeado. Se puede ver una descripcion mas detallada del cabezal dosificador representado en la figura 8 en WO2008/125879.

El cabezal dosificador proporciona una camara de mezcla hacia abajo del suministro de olefina y el generador de ozono y asegura que sustancialmente todo el ozono del generador de ozono reaccione con moleculas de olefina. Esto asegura tanto niveles de ozono seguros en el entorno como altos niveles de radicales hidroxilo.

La unidad base puede estar disenada para acomodar otras configuraciones del cartucho consumible. Por ejemplo, si el generador de ozono y el suministro de olefina estan yuxtapuestos en la direccion de introduccion del cartucho a la unidad base, las mangueras y la faldilla de sellado se podnan redisenar para proporcionar los necesarios recorridos de flujo de fluido y conexion electrica sin cambiar el principio de operacion.

Las figuras 9, 10a y 10b ilustran un diseno alternativo de la unidad base y el cartucho. La figura 9 es una vista en seccion transversal. La unidad base 900 esta configurada para recibir un cartucho 905. El cartucho se ilustra con mas detalle en las figuras 10a y 10b.

El aparato representado en la figura 9 usa peroxido de hidrogeno como el reactivo. Un deposito 910 en el cartucho 905 contiene peroxido de hidrogeno lfquido. Una mecha 915 esta insertada en el deposito y sale por un extremo superior del cartucho para distribucion de peroxido de hidrogeno a una salida 920. Esto se ilustra muy claramente en la figura 10b que representa la mecha extendiendose desde dentro del deposito al exterior del cartucho. La mecha esta cubierta por un tapon extrafble 925, que esta colocado sobre la abertura 920 y protege la mecha y evita el derrame. El usuario quita el tapon 925 antes de insertar el cartucho en la unidad base. Tambien se representa un agujero de llenado 930, a traves del que el deposito se llena con peroxido de hidrogeno. Esta cubierto con un tapon transpirable para evitar el derrame de lfquido, pero permitiendo el escape de gas. La mecha 915 se puede formar a partir de cualquier material fibroso adecuado, como fibra de polipropileno.

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Se ha dispuesto un generador de ozono 935 en el cartucho. El generador de ozono es un generador de ozono de descarga en corona que genera iones asi como ozono en la operacion. Generadores de ozono de descarga en corona adecuados, tal como generadores de iones de plasma, se pueden obtener de Trump Electronics de East Yongfu Road, Tianchang, China 201100 (
www.trumpxp.com) y se pueden formar a partir de oxido de aluminio o silicato de calcio, por ejemplo. El generador de ozono incluye una serie de aberturas 940 que dejan pasar aire a y por entre las chapas del generador de ozono.

La generation de iones asi como ozono es beneficioso al usar peroxido de hidrogeno como un reactivo. El ozono reacciona con peroxido de hidrogeno, generando varias especies de radicales como ilustran las ecuaciones siguientes, y las iones aceleran el proceso y proporcionan recorridos adicionales para la generacion de radicales.

H202 H02~ + H+

O3 + H02" —> *OH + 02"* + 02

O3 + 02-. —> 03"* + 02

o3-« + h+^ho3- ho3-^-oh + 02

La reaction de peroxido de hidrogeno con ozono es lenta, pero la de su anion, HO2-, es rapida, y produce radicales hidroxilo. Otro producto de la reaccion es el radical 02-^, que tambien reacciona con ozono produciendo O3Y 03^ reacciona con H+ produciendo H03^, que entonces se disocia a un radical hidroxilo y oxigeno.

Asi se crea una reaccion en cadena, y el rendimiento de radicales hidroxilo es mas alto para una cantidad dada de ozono que cuando se usa una olefina como el reactivo.

Dado que la cantidad de ozono requerida es muy baja, es deseable producir iones al nivel de voltaje mas bajo posible con el generador de ozono. Esto mantiene baja la production de ozono y minimiza la production de oxido nitrico indeseable. Para lograrlo, uno de los electrodos dentro del generador de iones de plasma incluye una pluralidad de puas afiladas. Las puas afiladas producen un gradiente de potencial grande dentro del generador de ozono incrementando la probabilidad de ionizacion para un voltaje aplicado dado. El generador de iones de plasma tambien esta configurado para producir iones negativos, de nuevo para mantener la produccion de ozono dentro de niveles deseables.

El cartucho 905 incluye un contacto electrico 945 para conectar con una fuente de alimentation en la unidad base 900. El cartucho 905 tambien incluye un transformador (no representado) con el fin de convertir un suministro de 12V CC de la unidad base al voltaje que necesita el generador de ozono 935. La unidad base incluye una toma de suministro de potencia 950 para conexion a una fuente de alimentacion, tipicamente un suministro de 12V CC adaptado a partir de la red de suministro. La toma de potencia 950 esta conectada electricamente a contactos en la unidad base que estan en interfaz con los contactos 945 en el cartucho.

Los recorridos de flujo de aire dentro del aparato representado en la figura 9 son similares al representado en la figura 3, y se ilustran con flechas en la figura 9. La unidad base incluye un ventilador 955 que aspira aire a traves de una entrada de aire en la base de la unidad base hasta un conducto de aire estrechado 960. El aire aspirado por el ventilador se acelera cuando el conducto 960 se estrecha. El flujo de aire acelerado pasa entonces por el generador de ozono 935 en el cartucho, donde se generan ozono e iones, y a la camara de mezcla 975 formada en la unidad base. Como en la realization de la figura 3, el flujo de aire a traves del conducto 960, pasando por el tabique 970, aspira aire a traves de la entrada 965 y sobre la mecha 915 conteniendo el peroxido de hidrogeno. El aire rico en peroxido de hidrogeno sale despues a la camara de mezcla 975 donde se mezcla y reacciona con el ozono e iones del conducto 960 formando radicales hidroxilo, como se ha descrito previamente. Los radicales hidroxilo salen entonces de la camara de mezcla a traves de la salida de dispensation 980.

Como en la realizacion representada en la figura 3, el aparato de la figura 9 puede estar disenado para un flujo de aire diferente. Por ejemplo, el ventilador se puede disponer en el conducto con la mecha y la geometria interna de la unidad base y cartucho configurada para usar el efecto Venturi para aspirar aire que pasa por el generador de ozono.

Alternativamente, el generador de ozono y el suministro de peroxido de hidrogeno se pueden colocar en el mismo conducto, uno despues del otro en la direccion de flujo de aire, o sustancialmente uno enfrente de otro dentro del mismo conducto.

El aparato representado en la figura 9 tambien permite el uso de un suministro de aroma opcional, dispuesto en un cartucho 990. Parte del aire que pasa a traves del conducto 960 pasa a traves del cartucho 990 (como ilustra la flecha en la figura 9), introduciendo una sustancia o sustancias qmmicas aromaticas al entorno.

5 La realizacion representada en las figuras 9 y 10a y 10b incluye un generador de ozono que tambien ioniza el aire. Sin embargo, es posible incluir un ionizador adicional o separado dentro de o junto al recorrido de flujo de aire a traves del aparato. Esto es especialmente util si el suministro de ozono no actua como ionizador. Una posicion posible para un ionizador separado 985 se representa en contorno de puntos en la figura 9. El ionizador puede ser cualquier tipo adecuado de generador de iones negativos. El ionizador se puede colocar en cualquier lugar a lo largo 10 del recorrido de flujo de aire con el fin de introducir iones al flujo de aire antes de la salida de dispensacion 980, y se puede colocar dentro de la unidad base o dentro del cartucho.

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REIVINDICACIONES

1. Un cartucho consumible (100) adaptado para uso con una unidad base (200), formando conjuntamente la unidad base y el cartucho consumible un aparato generador de radicales hidroxilo, incluyendo la unidad base un medio para suministrar potencia electrica al cartucho consumible y un medio para pasar aire a traves del aparato, incluyendo el cartucho consumible:

un alojamiento externo; y

un suministro de reactivo (110) incluyendo un suministro de una sustancia que reacciona con ozono produciendo radicales hidroxilo;

caracterizado por

un suministro de ozono (120) incluyendo un generador de ozono;

donde el suministro de ozono (120) esta fijado al suministro de reactivo (110); y el suministro de reactivo y el suministro de ozono estan colocados dentro del alojamiento externo, donde un contacto electrico (128a, 128b) configurado para permitir la conexion de una fuente de alimentacion externa al generador de ozono es accesible desde fuera del alojamiento.
2. Un cartucho consumible segun cualquier reivindicacion precedente, incluyendo ademas un transformador (420) conectado al generador de ozono.
3. Un cartucho consumible segun cualquier reivindicacion precedente, donde el cartucho define una primera entrada de aire (116) y una primera salida (118), donde la primera salida esta en comunicacion de fluido con el suministro de reactivo (110) y la primera entrada; y donde el cartucho define una segunda entrada de aire (124) y una segunda salida (126), donde la segunda salida esta en comunicacion de fluido con el generador de ozono (120) y la segunda entrada de aire.
4. Un cartucho consumible segun la reivindicacion 3, donde la primera salida (118) se coloca junto a la segunda salida (126), y el cartucho esta configurado de modo que el flujo de aire a traves de una de la primera salida y la segunda salida aspire aire a traves de la otra de la primera salida y la segunda salida.
5. Un cartucho consumible segun las reivindicaciones 3 o 4, incluyendo ademas una camara de mezcla (830) que tiene una abertura de dispensacion, la camara de mezcla (830) en comunicacion de fluido con la primera salida y la segunda salida, y configurada para asegurar una reaccion sustancialmente completa de vapores procedentes del suministro de reactivo con ozono procedente del suministro de ozono antes de la liberacion al entorno del usuario a traves de la abertura de dispensacion.
6. Un cartucho consumible segun cualquier reivindicacion precedente, incluyendo un generador de iones.
7. Un cartucho consumible segun la reivindicacion 6, donde el generador de ozono (120) funciona como el generador de iones.
8. Un aparato para generar radicales hidroxilo incluyendo una unidad base (200) y un cartucho consumible (100) segun cualquier reivindicacion precedente, incluyendo la unidad base un medio para suministrar potencia electrica (232, 234) al cartucho consumible, y un medio para pasar aire (220) a traves del aparato.
9. Un aparato para generar radicales hidroxilo segun la reivindicacion 8, incluyendo la unidad base (200) una camara de mezcla (228) en comunicacion de fluido con una salida del suministro de reactivo y una salida del suministro de ozono, incluyendo ademas la camara de mezcla (228) una salida de dispensacion.
10. Un aparato para generar radicales hidroxilo segun la reivindicacion 8 o 9, incluyendo la unidad base (200) una entrada de aire de unidad base (222) y un conducto de aire de unidad base (224) entre la entrada de aire de unidad base y una entrada de aire en el cartucho consumible (100), donde el conducto de entrada se estrecha entre la entrada de aire de unidad base y la entrada de aire en el cartucho consumible.
11. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, incluyendo una primera entrada de aire (116) y una primera salida de aire (118), donde la primera salida esta en comunicacion de fluido con el reactivo en el suministro de reactivo y la primera entrada; y una segunda entrada de aire (124) y una segunda salida de aire (126), donde la segunda salida esta en comunicacion de fluido con el generador de ozono y la segunda entrada de aire;

donde la primera salida (118) esta colocada junto a la segunda salida (126), y el aparato esta configurado de modo que el flujo de aire a traves de una de la primera salida y la segunda salida aspire aire a traves de la otra de la primera salida y la segunda salida.
12. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, incluyendo un generador de iones en la unidad base.

5 13. Una unidad base, incluyendo la unidad base adecuada para uso con un cartucho consumible segun cualquiera

de las reivindicaciones 1 a 8 para producir radicales hidroxilo un medio para conexion con una fuente de alimentacion, una entrada de aire de unidad base (222), un medio (220) para pasar aire a traves del cartucho consumible, y un receptaculo configurado para recibir el cartucho consumible (100), incluyendo el receptaculo contactos electricos (232, 234) adecuados para suministrar potencia electrica desde el medio para conexion con una 10 fuente de alimentacion al cartucho consumible.
14. Una unidad base segun la reivindicacion 13, incluyendo un conducto de aire de unidad base (224) entre la entrada de aire de unidad base y una entrada de aire en el cartucho consumible, donde el conducto de entrada de aire de unidad base se estrecha entre la entrada de aire de unidad base y una entrada de aire en el cartucho 15 consumible.