ES2734369T3 - Método para eliminar los esterilizantes gasesos o vaporosos de un gas portador - Google Patents

Abstract

Un método para eliminar moléculas esterilizantes de un gas portador, comprendiendo dicho método las etapas de: aplicar una carga eléctrica a un electrodo situado en una cavidad interna de una carcasa, dicho electrodo formado por un material que es (i) químicamente activo con respecto a las moléculas de un esterilizante para destruir o reaccionar con dichas moléculas, y (ii) conductor de electricidad, dicho material seleccionado del grupo que comprende: fritas de vidrio, cobre, un metal precioso, un metal de transición y óxidos de metales de transición, en donde dicho electrodo cargado forma un campo eléctrico no uniforme en una región del espacio que rodea dicho electrodo para forzar dichas moléculas esterilizantes hacia dicho electrodo; y hacer fluir el gas portador a través de la cavidad interna, en donde dicho campo eléctrico no uniforme fuerza a dichas moléculas esterilizantes hacia dicho electrodo.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para eliminar los esterilizantes gasesos o vaporosos de un gas portador

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un método para eliminar moléculas químicas esterilizantes de un gas portador, en el que las moléculas químicas esterilizantes tienen un momento dipolar eléctrico inducido o un momento dipolar eléctrico permanente.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de descontaminación normalmente usan esterilizantes químicos gaseosos, por ejemplo, ozono, o esterilizantes químicos vaporosos, como el peróxido de hidrógeno vaporizado (“VHP”), para desactivar la biocontaminación y/o neutralizar la contaminación química en una región, como habitaciones de hotel y vehículos motorizados, y en las superficies internas y externas de los recipientes de alimentos y bebidas (por ejemplo, de las botellas). Dichos esterilizantes químicos también se usan normalmente para desactivar la biocontaminación alojada en las superficies internas o externas de los instrumentos médicos y de otros productos usados en la industria de la salud.

El documento EP 1192953 A2 divulga un sistema de esterilización, que comprende la producción de un plasma de un esterilizante, como el peróxido de hidrógeno vaporizado. Un ciclo de descontaminación de los sistemas de descontaminación para descontaminar una región (como una habitación) normalmente incluye una fase de exposición en la que el esterilizante químico se introduce en la región y se mantiene a una concentración predeterminada durante un período de tiempo predeterminado. Después de la fase de exposición, el sistema de descontaminación realiza una fase de aireación en la que se reduce la concentración del esterilizante químico. Normalmente se usa un destructor en el sistema de descontaminación para reducir la concentración del esterilizante químico. El destructor incluye un material que es químicamente activo (por ejemplo, destructivo o reactivo) con respecto a las moléculas del esterilizante químico como, a modo de ejemplo y sin limitación, por catálisis, fuerzas físicas, fuerzas eléctricas o reacción química. La fase de aireación continúa hasta que la concentración del esterilizante químico dentro de la región se reduce por debajo de un nivel umbral predeterminado.

Al descontaminar una habitación, tal como una habitación de hotel, con VHP, la concentración de VHP dentro de la habitación debe reducirse a menos de 1 parte por millón (1 ppm), especialmente, si van a entrar a la habitación humanos sin equipo de protección. Por lo tanto, es deseable que la concentración del esterilizante químico en la habitación se reduzca por debajo del valor umbral de 1 ppm lo más rápido posible. Con los sistemas existentes, es difícil reducir la concentración de VHP dentro de la habitación por debajo de valor umbral de 1 ppm en una cantidad de tiempo razonable.

Un factor que influye en la capacidad de los sistemas de descontaminación actuales para reducir rápidamente la concentración de VHP en la habitación es la eficiencia del destructor en el sistema de descontaminación. Los destructores actualmente disponibles para el VHP se construyen con materiales que son catalíticos para la destrucción del VHP, es decir, un catalizador. Las moléculas de VHP se destruyen catalíticamente en contacto con la superficie del material catalítico. Sin embargo, durante el funcionamiento de los sistemas de descontaminación existentes, algunas de las moléculas de VHP simplemente pasan a través del destructor sin hacer contacto con el material catalítico. Esto es especialmente cierto a bajas concentraciones de VHP. En un sistema de circuito cerrado, estas moléculas de VHP se reinyectan en la región solo para evacuarlas de la región y se hacen pasar de nuevo a través del destructor. En algunas situaciones, la molécula de VHP puede pasar a través del destructor varias veces antes de que la molécula de VHP entre en contacto con el material catalítico en el destructor. Por lo tanto, sería ventajoso tener un método y un aparato que minimice el número de moléculas de VHP que se reinyectan en el aire de la habitación.

También se cree que parte de la dificultad para reducir rápidamente la concentración de VHP en la habitación está relacionada con la sorción de las moléculas de VHP por la superficie de las paredes que definen la habitación y la superficie de otros artículos en la habitación. Las moléculas de VHP que están dispuestas sobre o en las superficies primero deben difundirse en el aire antes de que puedan circular a través del destructor. Normalmente, estas moléculas de VHP se difunden en el aire como resultado de los efectos térmicos o debido a un gradiente de concentración que existe entre las superficies y el aire. Sería ventajoso tener un método y un aparato que ejerza una fuerza sobre las moléculas de VHP sobre o en las superficies para acelerar su difusión en el aire.

Problemas similares surgen cuando se usa VHP para descontaminar los recipientes usados en la industria de alimentos y bebidas (por ejemplo, botellas y recipientes de alimentos). Se cree que el VHP se adsorbe a las superficies de los recipientes. La desorción y la adsorción de moléculas de VHP desde una superficie es un proceso dinámico. Sin una fuerza externa para extraer las moléculas de VHP de la superficie del recipiente, algunas de las moléculas de VHP se desorberán de la superficie mientras que otras se adsorberán nuevamente sobre la superficie del recipiente. Por lo tanto, sería ventajoso forzar la desorción de las moléculas de VHP de la superficie del recipiente y destruir las moléculas de VHP antes de que vuelvan a adsorberse sobre la superficie del recipiente. La presente invención supera estos y otros problemas y proporciona un método para eliminar el esterilizante químico de un gas portador al forzar el movimiento de una molécula química esterilizante que tiene un momento dipolar eléctrico inducido o permanente.

Sumario de la invención

Se proporciona un aparato para eliminar moléculas químicas esterilizantes de un gas portador. El aparato incluye una carcasa que define una cavidad interna. La carcasa tiene una entrada y una salida que se comunican de manera fluida con la cavidad interna. Un electrodo está dimensionado para ser recibido en la cavidad interna de la carcasa. El electrodo está hecho de un material que es químicamente activo con respecto a las moléculas de un esterilizante químico y conductor de la electricidad. El electrodo está conectado a una fuente de una carga eléctrica de manera que se forme un gradiente de campo eléctrico en una región del espacio que rodea al electrodo. El gradiente de campo eléctrico es operable para forzar las moléculas químicas esterilizantes hacia el electrodo.

Se proporciona un método para eliminar moléculas químicas esterilizantes de un gas portador que fluye a través de una carcasa. La carcasa define una cavidad interna. La carcasa tiene una entrada y una salida en comunicación fluida con la cavidad interna. El método incluye las etapas de (a) aplicar una carga eléctrica a un electrodo ubicado en una cavidad interna de una carcasa, el electrodo formado por un material que es químicamente activo con respecto a las moléculas de un esterilizante químico y conductor de la electricidad, el electrodo cargado forma un gradiente de campo eléctrico en una región del espacio que rodea al electrodo; y (b) hacer fluir el gas portador a través de la cavidad interna, en donde el gradiente de campo eléctrico fuerza a la molécula química esterilizante hacia el electrodo.

Se proporciona un método para eliminar moléculas químicas esterilizantes de una superficie. El método incluye las etapas de (a) aplicar una carga eléctrica a un electrodo ubicado cerca de una superficie, el electrodo formado por un material que es químicamente activo con respecto a las moléculas de un esterilizante químico y conductor de la electricidad, el electrodo cargado forma un gradiente de campo eléctrico en la región del espacio que rodea la varilla cargada; y (b) mover el electrodo en relación con la superficie.

Se proporciona un aparato para eliminar moléculas químicas esterilizantes de una superficie de un recipiente. El aparato incluye una varilla hecha de un material que es químicamente activo con respecto a las moléculas de un esterilizante químico y conductor de la electricidad. El electrodo está conectado a una fuente de una carga eléctrica de manera que se forma un gradiente de campo eléctrico en la región del espacio que rodea la varilla cargada. El gradiente de campo eléctrico es operable para forzar las moléculas químicas esterilizantes hacia la varilla.

De acuerdo con un aspecto, una ampolla está dispuesta en un extremo distal de la varilla. La ampolla puede expandirse entre un primer estado colapsado y un segundo estado expandido. La ampolla está incrustada con elementos hechos de un material que es químicamente activo con respecto a las moléculas químicas esterilizantes y conductor de la electricidad.

Una ventaja de la presente invención es que proporciona un método para eliminar moléculas químicas esterilizantes gaseosas o vaporosas de un gas portador, teniendo el método y el aparato un electrodo cargado operable para atraer moléculas químicas esterilizantes gaseosas o vaporosas.

Otra ventaja de la presente invención es que proporciona un método como el que se describe anteriormente en el que un destructor incluye el electrodo cargado.

Otra ventaja más de la presente invención es que proporciona un método como el que se describe anteriormente, en el que el destructor es operable para reducir el número de moléculas químicas esterilizantes gaseosas o vaporosas que se reinyectan en una región.

Otra ventaja más de la presente invención es que proporciona un método como el que se describe anteriormente que reduce el tiempo requerido para eliminar moléculas químicas esterilizantes gaseosas o vaporosas de un gas portador.

Estas y otras ventajas se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización preferida tomada junto con los dibujos adjuntos y las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención puede tomar forma física en ciertas partes y disposición de partes, una realización de la cual se describirá en detalle en la memoria descriptiva y se ilustrará en los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y en los que:

la figura 1 es una vista lateral, parcialmente seccionada, de un destructor;

la figura 2 es una vista lateral seccionada del destructor mostrado en la figura 1 modificado para incluir un inserto para promover el flujo turbulento de fluido;

la figura 3 es una vista en perspectiva de otro destructor;

la figura 4 es una vista lateral, parcialmente seccionada, del destructor mostrado en la figura 3; la figura 4A es una vista lateral, parcialmente seccionada, del destructor mostrado en la figura 4 modificado para incluir una pluralidad de insertos para promover el flujo turbulento de fluido;

la figura 5 es una vista en perspectiva de un destructor;

la figura 6 es una vista lateral, parcialmente seccionada, del destructor mostrado en la figura 5;

la figura 7 es una vista lateral, parcialmente seccionada, de una vara destructora, en la que la vara está situada dentro de una botella; la figura 8 es una vista en perspectiva de la vara destructora mostrada en la figura 7, en la que la vara destructora está situada cerca de una superficie;

la figura 9A es una vista lateral, parcialmente seccionada, de una vara destructora y de una ampolla, en la que la ampolla se muestra en un estado colapsado; y la figura 9B es una vista lateral, parcialmente seccionada, de la vara destructora de la figura 9A, en la que la ampolla se muestra en un estado expandido.

Descripción detallada de la invención

Haciendo referencia ahora a los dibujos en los que las presentaciones tienen el fin de ilustrar una realización preferida para llevar a cabo el método de la invención solamente, y no de limitar la misma, la figura 1 muestra un destructor 10 para eliminar un esterilizante químico, como el peróxido de hidrógeno vaporizado (“VHP”) o el ozono, de un gas portador. El destructor 10 está generalmente compuesto por una carcasa 12 y un electrodo 22.

La carcasa 12 tiene una forma generalmente esférica y define una cavidad interna 18. La carcasa 12 también incluye una entrada 14 y una salida 16 que se comunican de manera fluida con la cavidad interna 18. En la figura 1, la carcasa 12 está formada por un material eléctricamente conductor (es decir, un material conductor o semiconductor). Se contempla que si la carcasa 12 está formada por un material eléctricamente conductor, la carcasa 12 también puede conectarse a una fuente de carga eléctrica (no mostrada). También se contempla que la carcasa 12 puede estar formada alternativamente por un material no conductor.

La carcasa 12 está hecha de un material que es químicamente activo (por ejemplo, destructivo o reactivo) con respecto a las moléculas del esterilizante químico como, a modo de ejemplo y sin limitación, por catálisis, fuerzas físicas, fuerzas eléctricas o reacción química. Por ejemplo, la carcasa 12 puede estar formada por fritas de vidrio, metales preciosos, cobre, plata o por un metal de transición que incluye, entre otros, óxidos de platino y paladio y metales de transición que incluyen, entre otros, óxidos de manganeso y dióxido de manganeso que es eléctricamente conductor y catalítico para la destrucción del VHP. La destrucción catalítica del VHP da como resultado la formación de oxígeno y agua. La carcasa 12 también puede estar formada por carbono o por un material que contiene carbono. La reacción del carbono con el ozono da como resultado la formación de dióxido de carbono y monóxido de carbono.

El electrodo 22 está dispuesto dentro de la cavidad interna 18 de la carcasa 12. El electrodo 22 tiene una forma generalmente esférica. El electrodo 22 puede formarse como una esfera sólida o hueca. El electrodo 22 está soportado dentro de la cavidad interna 18 por un primer extremo de un tubo de soporte 24. Un segundo extremo del tubo de soporte 24 se extiende a través de una pared de la carcasa 12. Un alambre o cable conductor 26 se extiende a través del tubo de soporte 24, en el que un primer extremo del alambre 26 está conectado eléctricamente al electrodo 22 y un segundo extremo del alambre o cable 26 está conectado eléctricamente a una fuente de carga eléctrica (no mostrada). La fuente de carga eléctrica está a un potencial eléctrico negativo o positivo. La fuente de carga eléctrica está a un potencial negativo.

El electrodo 22 está compuesto de un material que es conductor (es decir, un material conductor o semiconductor) y es químicamente activo (por ejemplo, destructivo o reactivo) con respecto a las moléculas del esterilizante químico como, a modo de ejemplo y no de limitación, por catálisis, fuerzas físicas, fuerzas eléctricas o reacción química. Por ejemplo, el electrodo 22 puede estar formado por fritas de vidrio, cobre, un metal precioso que incluye, entre otros, plata o un metal de transición que incluye, entre otros, óxidos de platino y paladio y metales de transición que incluyen, entre otros, óxidos de manganeso y dióxido de manganeso que es eléctricamente conductor y catalítico para la destrucción de VHP. Como se ha indicado anteriormente, la destrucción catalítica del VHP da como resultado la formación de oxígeno y agua. También se contempla que el electrodo 22 pueda estar formado por carbono o por un material que contiene carbono. Como se ha analizado anteriormente, la reacción del carbono con el ozono da como resultado la formación de dióxido de carbono y monóxido de carbono.

Durante el funcionamiento de la presente invención, un gas portador, tal como aire, se hace circular a través de la cavidad interna 18. El gas portador incluye una pluralidad de moléculas químicas esterilizantes, tales como moléculas de VHP o de ozono, en su interior. El gas portador fluye hacia la entrada 14, a través de la cavidad interna 18 y sale a través de la salida 16. El electrodo 22 se carga con una carga negativa o positiva, de manera que se crea un campo eléctrico. En la realización en la que la carcasa 12 está conectada a una fuente de carga eléctrica, la carcasa 12 se carga a un potencial eléctrico opuesto a la carga en el electrodo 22. Por ejemplo, si el electrodo 22 se carga negativamente (como se muestra en la figura 1), entonces la carcasa 12 se carga positivamente En la realización mostrada, el campo eléctrico asociado con el electrodo 22 apunta interiormente hacia una superficie del electrodo 22. La intensidad del campo eléctrico asociado con el electrodo 22 varía de acuerdo con la siguiente ecuación:

Donde: k=9,0x109 Nm2/C2, Q=exceso de carga del electrodo 22, d=distancia desde el electrodo 22

A este respecto, la intensidad del campo eléctrico varía inversamente al cuadrado de la distancia desde el electrodo 22. En otras palabras, la intensidad del campo eléctrico en un primer punto cerca de la superficie del electrodo 22 es mayor que la intensidad del campo eléctrico en un segundo punto más alejado de la superficie del electrodo 22. Debido a que la intensidad del campo eléctrico varía radialmente desde el electrodo 22, el campo eléctrico creado por el electrodo 22 se denomina comúnmente campo “no uniforme”. En la figura 1, la carcasa 12 y el electrodo 22 son generalmente de forma esférica. Se contempla que la carcasa 12 y el electrodo 22 puedan tener otras formas o geometrías siempre que el campo eléctrico asociado con el electrodo 22 sea no uniforme.

De acuerdo con la presente invención, las moléculas químicas esterilizantes en el gas portador tienen un momento dipolar eléctrico permanente o poseen un momento dipolar eléctrico inducido, el momento dipolar eléctrico inducido producido cuando las moléculas se colocan en un campo eléctrico no uniforme. En el caso en el que las moléculas químicas esterilizantes no tienen un momento dipolar permanente, el campo eléctrico no uniforme polariza las moléculas químicas esterilizantes.

Cuando las moléculas que tienen un momento dipolar eléctrico permanente o inducido se colocan en un campo eléctrico no uniforme, un extremo de una molécula química esterilizante se fuerza hacia el electrodo 22 y el otro extremo de la molécula química esterilizante se aleja a la fuerza del electrodo 22. Por ejemplo, si el electrodo 22 tiene una carga negativa, un extremo de la molécula química esterilizante cargado positivamente se fuerza hacia el electrodo 22, mientras que un extremo de la molécula química esterilizante cargado negativamente se aleja a la fuerza del electrodo 22. Si el electrodo 22 está cargado positivamente, el extremo cargado negativamente de la molécula esterilizante se fuerza hacia el electrodo 22 y el otro extremo de la molécula esterilizante cargado positivamente se aleja a la fuerza del electrodo 22. Tanto para una molécula química esterilizante que tiene un momento dipolar permanente como para una molécula química esterilizante que tiene un momento dipolar inducido, los extremos con carga opuesta de la molécula química esterilizante están separados una distancia “dx”. Se cree que la fuerza que ejerce el campo eléctrico en los extremos de las moléculas químicas esterilizantes viene dada por la ecuación:

F =.(?£■ (2)

Donde: q=cantidad de carga en un extremo de la molécula química esterilizante, E=intensidad del campo eléctrico dado en la Ecuación 1

La fuerza en el extremo de la molécula química esterilizante más cercano al electrodo 22 se dirige hacia el electrodo 22 y viene dada por la ecuación:

La fuerza en el extremo de la molécula química esterilizante más alejada del electrodo 22 se dirige lejos del electrodo 22 y viene dada por la ecuación:

Por lo tanto, la fuerza neta sobre la molécula química esterilizante hacia el electrodo 22 es:

Como se ha descrito anteriormente, el electrodo 22 se proporciona para crear un campo eléctrico tal que una fuerza neta sobre una molécula química esterilizante en el destructor 10 impulsa la molécula química esterilizante hacia el electrodo 22. Como se ha indicado anteriormente, el electrodo 22 incluye un material que es químicamente activo (por ejemplo, destructivo o reactivo) con respecto a una molécula química esterilizante cuando la molécula química esterilizante entra en contacto con el electrodo 22. Después de que las moléculas químicas esterilizantes entren en contacto con el electrodo 22, el gas portador y los productos resultantes del contacto del esterilizante con el electrodo 22 salen del destructor 10 a través de la salida 16. A este respecto, la presente invención proporciona un método y un aparato para eliminar moléculas químicas esterilizantes de un gas portador. La figura 2 ilustra otro destructor 10, en la que el destructor se modifica para incluir un inserto 28 dispuesto en la cavidad interna 18 de la carcasa 12. El inserto 28 está diseñado para interrumpir cualquier línea de corriente que se forma a medida que el gas portador fluye a través del destructor 10. Se cree que el inserto 28 promoverá la producción de turbulencia (es decir, flujo turbulento de fluido) dentro de la cavidad 18. La turbulencia ayuda a impulsar las moléculas químicas esterilizantes dentro de la cavidad 18 hacia el electrodo 22. También se cree que la turbulencia producida en la cavidad 18 aumentará el tiempo de residencia de las moléculas químicas esterilizantes dentro de la cavidad interna 18. El aumento en el tiempo de residencia proporciona más tiempo para que el campo eléctrico creado por el electrodo 22 fuerce a las moléculas químicas esterilizantes hacia el electrodo 22.

Haciendo referencia ahora a las figuras 3 y 4, se describirá un destructor 100 de acuerdo con una alternativa. El destructor 100 incluye una carcasa 112 y un electrodo 122. La carcasa 112 es un elemento cilíndrico que define una cavidad interna 118 cilíndrica. La carcasa 112 puede estar formada por los mismos materiales descritos anteriormente en relación con la carcasa 12. Al igual que la carcasa 12 descrita anteriormente, la carcasa 112 puede conectarse a una fuente de carga eléctrica cuando la carcasa 112 está hecha de un material eléctricamente conductor.

El electrodo 122 está dispuesto en la cavidad interna 118 de la carcasa 112. El electrodo 122 es un miembro en forma de varilla. El electrodo 122 puede estar formado por los mismos materiales descritos anteriormente en relación con el electrodo 22. Al igual que el electrodo 22, el electrodo 122 está conectado a una fuente de carga eléctrica (no mostrada) a un potencial eléctrico positivo o negativo. En la realización mostrada, el electrodo 122 está conectado a una fuente de carga eléctrica a un potencial eléctrico negativo.

El electrodo 122 está dispuesto en la carcasa 112 de manera que un eje principal de la carcasa 112 y un eje principal del electrodo 122 generalmente coinciden. También se contempla que el electrodo 122 pueda estar dispuesto en la carcasa 112 de modo que el eje principal del electrodo 122 sea paralelo a, pero desplazado de, el eje principal de la carcasa 112.

Durante el funcionamiento del destructor 100, se inyecta un gas portador, que contiene moléculas químicas esterilizantes, en un extremo del destructor 100. El gas portador fluye en una dirección que generalmente es paralela al eje longitudinal del electrodo 122 y de la carcasa 112. De una manera similar a la descrita anteriormente, el gradiente del campo eléctrico asociado con el electrodo 122 fuerza a las moléculas químicas esterilizantes en el gas portador hacia el electrodo 122. Después de que las moléculas químicas esterilizantes entren en contacto con el electrodo 122, el gas portador y los productos resultantes del contacto del esterilizante con el electrodo 122 salen del destructor 100 a través de otro extremo del destructor 100. Como resultado, se reduce la concentración de moléculas químicas esterilizantes en el gas portador.

La figura 4A ilustra otro destructor 100, en el que una pluralidad de insertos 128 están dispuestos entre la carcasa 112 y el electrodo 122. De manera similar al inserto 28, los insertos 128 están diseñados para interrumpir cualquier línea de corriente que se forma a medida que el gas portador fluye a través del destructor 100. Además, los insertos 128 están diseñados para aumentar el tiempo de residencia de las moléculas químicas esterilizantes dentro de la cavidad interna 118. Como se ha indicado anteriormente, un aumento en el tiempo de residencia proporcionará más tiempo para que el campo eléctrico fuerce a las moléculas químicas esterilizante hacia el electrodo 122.

Haciendo referencia ahora a las figuras 5-6, el destructor 200 comprende una carcasa 212, similar a la carcasa 112, y un electrodo 222. La carcasa 212 es un elemento cilíndrico que define una cavidad interna 218 cilíndrica. La carcasa 212 puede estar formada por los mismos materiales descritos anteriormente en relación con carcasa 12. Al igual que la carcasa 12 descrita anteriormente, la carcasa 212 puede conectarse a una fuente de carga eléctrica cuando la carcasa 212 está hecha de un material eléctricamente conductor.

El electrodo 222 está dispuesto en la cavidad interna 218. El electrodo 222 se compone de una pluralidad de elementos 222a y de un elemento de malla 222b.

Los elementos 222a son cuerpos de forma esférica. También se contempla que los elementos 222a pueden tomar la forma de fibras, filamentos, escamas o similares, y combinaciones de los mismos.

Los elementos 222a y el elemento de malla 222b pueden estar formados por los mismos materiales que se analizaron anteriormente en relación con el electrodo 22. Los elementos 222a y el elemento de malla 222b proporcionarán un área superficial adicional para entrar en contacto con las moléculas químicas esterilizantes en el gas portador que circula a través del destructor 200. A este respecto, aumenta la probabilidad de que las moléculas químicas esterilizantes entren en contacto con un material que sea químicamente activo con respecto a las moléculas del esterilizante químico. Al igual que el electrodo 22, los elementos 222a y el elemento de malla 222b están conectados a una fuente de carga eléctrica (no mostrada) a un potencial positivo o negativo. En la realización mostrada, los elementos 222a y el miembro de malla 222b están conectados a una fuente de una carga eléctrica negativa (no mostrada). Como resultado, un campo eléctrico no uniforme asociado con los elementos 222a y con el elemento de malla 222b fuerza a las moléculas esterilizantes hacia los elementos 222a y hacia el elemento de malla 222b. Después de que las moléculas químicas esterilizantes entren en contacto con los elementos 222a o con el elemento de malla 222b, el gas portador y los productos resultantes de dicho contacto salen del destructor 200 a través de otro extremo del destructor 200. Como resultado, se reduce la concentración de moléculas químicas esterilizantes en el gas portador.

Como se ha indicado anteriormente, los esterilizantes químicos también se usan para descontaminar superficies y recipientes usado en la industria de alimentos y bebidas (por ejemplo, botellas y recipientes de alimentos). La figura 7 ilustra un método y un aparato para forzar la desorción de moléculas esterilizantes de la superficie de un recipiente y destruir las moléculas esterilizantes antes de que vuelvan a adsorberse en la superficie del recipiente. La figura 8 ilustra un método y un aparato para forzar la desorción de moléculas esterilizantes de una superficie y destruir las moléculas esterilizantes antes de que vuelvan a adsorberse en la superficie.

Una vara destructora 300 está compuesta por un electrodo 322 generalmente en forma de varilla y una porción de mango 324 aislada, como se ilustra en la figura 8. El electrodo 322 puede estar formado por los mismos materiales descritos anteriormente en relación con el electrodo 22. Al igual que el electrodo 22, el electrodo 322 está conectado a una fuente de carga eléctrica (no mostrada) a un potencial positivo o negativo. El electrodo 322 está conectado a una fuente de carga eléctrica a una carga eléctrica negativa.

Con referencia a la figura 7, el funcionamiento de la vara destructora 300 se describirá en relación con la eliminación de moléculas esterilizantes de la superficie interna de un recipiente 340. Las dimensiones (por ejemplo, la longitud y el diámetro) de la vara destructora 300 pueden variar dependiendo de las dimensiones del recipiente usado en conexión con la vara destructora 300. Debe apreciarse que el recipiente 340 es un ejemplo de los tipos de recipientes adecuados para su uso en relación con la vara destructora 300. Antes de insertar la vara destructora 300 en el recipiente 340, se expone una superficie interna del recipiente 340 a un esterilizante químico. Posteriormente, el extremo distal de la vara destructora 300 se inserta en la cavidad interna del recipiente 340. A continuación se carga el electrodo 322. Al igual que el electrodo 22, el electrodo 322 produce un gradiente de campo eléctrico en el que el campo eléctrico es más fuerte cerca de la superficie exterior del electrodo 322. Las moléculas químicas esterilizantes en una pared lateral del recipiente 340 se fuerzan hacia el electrodo 322. Al entrar en contacto, las moléculas químicas esterilizantes forman productos, como se ha descrito anteriormente. Como resultado, las moléculas químicas esterilizantes se eliminan de la pared lateral del recipiente 340. Por lo tanto, facilita la eliminación de una molécula química esterilizante de la cavidad interna y de la pared lateral del recipiente 340.

Se contempla que la vara destructora 300 pueda usarse en una línea de montaje para desactivar las moléculas químicas esterilizantes en un recipiente. A este respecto, la vara destructora 300 se inserta en un recipiente, se energiza para forzar cualquier molécula química esterilizante en su interior hacia el electrodo 322. La vara destructora 300 se saca y se inserta en otro recipiente. La vara destructora 300 puede insertarse y sacarse manualmente de los recipientes o conectarse mecánicamente con maquinaria de automatización. La vara destructora 300 encuentra una aplicación particular en plantas procesadoras en las que se descontaminan una pluralidad de botellas de bebidas o recipientes de alimentos.

Haciendo referencia ahora a la figura 8, la vara destructora 300 también puede colocarse muy cerca de una superficie 332 (por ejemplo, una pared). Como se ilustra, la vara destructora 300 se extrae a través de la superficie 332. De una manera similar a la descrita anteriormente, un campo eléctrico no uniforme asociado con el electrodo 322 ejerce una fuerza sobre las moléculas químicas esterilizantes adsorbidas en la superficie 332 o absorbidas dentro del material debajo de la superficie 332. Al entrar en contacto con la vara destructora 300, las moléculas químicas esterilizantes forman productos, como se describió anteriormente. Como resultado, las moléculas químicas esterilizantes se eliminan de la superficie 332 y del material debajo de la superficie 332.

Como se ilustra en la figura 9A, una vara destructora 400 está compuesta por un electrodo 422, una ampolla 432 y una porción de agarre aislada (no mostrada). El electrodo 422 es un elemento generalmente cilíndrico. Una cavidad interna 426 se extiende axialmente a lo largo de una porción del electrodo 422. La cavidad 426 se comunica de manera fluida con una fuente de gas presurizado. Un orificio 428 se extiende a través de una pared lateral del electrodo 422 para comunicarse de manera fluida con la cavidad 426. El electrodo 422 está formado por los mismos materiales descritos anteriormente en relación con el electrodo 22. Al igual que el electrodo 22, el electrodo 422 está conectado a una fuente de carga eléctrica (no mostrada) a un potencial positivo o negativo. El electrodo 422 está conectado a una fuente de carga eléctrica a una carga eléctrica negativa.

La ampolla 432 es un elemento generalmente cilíndrico con una cavidad interna 434. La ampolla 432 incluye una abertura a través de uno de sus extremos. Se forma una pestaña 438 alrededor de la abertura. La ampolla 432 está formada por un material polimérico con elementos conductores 452 incrustados en ella. La concentración de los elementos 452 es igual o mayor que el umbral de percolación. A modo de ejemplo y no de limitación, los elementos conductores 452 pueden tomar la forma de filamentos, fibras, escamas, esferas o similares, y de combinaciones de los mismos. Los elementos 452 también están compuestos por un material que es químicamente activo (por ejemplo, destructivo o reactivo) con respecto a las moléculas del esterilizante químico como, a modo de ejemplo y sin limitación, por catálisis, fuerzas físicas, fuerzas eléctricas o reacción química. Los elementos 452 están conectados eléctricamente al electrodo 422. La ampolla 432 puede expandirse entre un primer estado desinflado, como se muestra en la figura 9A, y un segundo estado inflado, como se muestra en la figura 9B, como se describirá con mayor detalle a continuación.

La ampolla 432 está dimensionada para estar dispuesta alrededor de un extremo distal del electrodo 422. La pestaña 438 está dimensionada para encajar de manera sellada con una superficie exterior del electrodo 422. El orificio 428 está posicionado para estar en comunicación fluida con la cavidad interna 434 cuando la ampolla 432 está dispuesta alrededor del electrodo 422.

Durante el funcionamiento, la vara destructora 400 se inserta en el recipiente 340, de manera que la ampolla 432 está dispuesta en la cavidad interna del recipiente 340, como se ilustra en la figura 9A. El gas de una fuente de gas presurizado fluye hacia la cavidad interna 434, lo que hace que la ampolla 432 se expanda desde el primer estado desinflado al segundo estado inflado, como se ilustra en la figura 9B. En un ejemplo, el gas es aire. La ampolla 432 está diseñada de tal manera que cuando la ampolla 432 está inflada, la ampolla 432 está muy cerca de la pared lateral del recipiente 340 sin entrar en contacto con la pared lateral del recipiente 340. El electrodo 422 y los elementos conductores 452 se cargan eléctricamente para forzar las moléculas químicas esterilizantes sobre la pared lateral del recipiente 340 y dentro del espacio entre ellos hacia los elementos 452. Al entrar en contacto con los elementos 452, las moléculas químicas esterilizantes forman productos, como se ha descrito anteriormente. Como resultado, las moléculas químicas esterilizantes se eliminan de la pared lateral del recipiente 340. Se contempla que la ampolla 432 puede tener otras formas siempre que el campo eléctrico asociado con el electrodo 422 sea no uniforme.

Este ejemplo encuentra una utilidad particular cuando el diámetro de la abertura del recipiente 340 es significativamente menor que el diámetro de la pared lateral del recipiente 340 o cuando la pared lateral del recipiente 340 tiene una forma irregular.

También se contempla que otras realizaciones de la presente invención puedan incluir diversas combinaciones de las realizaciones descritas anteriormente. Por ejemplo, los electrodos 22, 122, 322 y 422 también pueden estar compuestos por elementos similares a los elementos 222a y al elemento de malla 222b del electrodo 222. El ^{destructor 200 puede incluir insertos similares a los insertos} 128 ^{del destructor 100.}

A otros se les ocurrirán otras modificaciones y alteraciones al leer y entender la memoria descriptiva.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Un método para eliminar moléculas esterilizantes de un gas portador, comprendiendo dicho método las etapas de:

aplicar una carga eléctrica a un electrodo situado en una cavidad interna de una carcasa, dicho electrodo formado por un material que es (i) químicamente activo con respecto a las moléculas de un esterilizante para destruir o reaccionar con dichas moléculas, y (ii) conductor de electricidad, dicho material seleccionado del grupo que comprende: fritas de vidrio, cobre, un metal precioso, un metal de transición y óxidos de metales de transición,

en donde dicho electrodo cargado forma un campo eléctrico no uniforme en una región del espacio que rodea dicho electrodo para forzar dichas moléculas esterilizantes hacia dicho electrodo; y

hacer fluir el gas portador a través de la cavidad interna, en donde dicho campo eléctrico no uniforme fuerza a dichas moléculas esterilizantes hacia dicho electrodo.

2. Un método como se define en la reivindicación 1, en el que dichas moléculas esterilizantes están compuestas por peróxido de hidrógeno vaporizado.

3. Un método como se define en la reivindicación 1, en el que dichas moléculas esterilizantes están compuestas por ozono.

4. Un método como se define en la reivindicación 1, en el que dicho metal de transición es cobre.