ES2901445T3

ES2901445T3 - Filtro bioactivo

Info

Publication number: ES2901445T3
Application number: ES18795506T
Authority: ES
Inventors: Christian P Benzing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: WO2019101474A1; US20200346954A1; US11760664B2; EP3713880A1; CN111712466A; DE202017107123U1; EP3713880B1

Abstract

Filtro bioactivo para la desinfección de líquidos, en particular agua o soluciones acuosas en recipientes, en donde se forma un cuerpo filtrante esférico u ovalado (1), que está recubierto de metales preciosos, caracterizado porque el cuerpo filtrante (1) está formado por dos piezas filtrantes semiesféricas (4) de malla metálica de acero inoxidable (2) que están unidas entre sí mediante un anillo (3) de acero inoxidable, porque cada una de las piezas filtrantes (4) tiene un collar (5) que sobresale hacia fuera en sus lados abiertos en el borde, porque el anillo (3) conecta los dos collares (5) entre sí, y porque la malla metálica (2) y/o el anillo (3) están recubiertos con al menos dos metales preciosos.

Description

DESCRIPCIÓN

Filtro bioactivo

La invención se refiere a un filtro bioactivo para desinfectar líquidos, en particular agua o soluciones acuosas en recipientes.

Los filtros o métodos de filtrado conocidos para la desinfección de líquidos, como el agua o las soluciones acuosas, utilizan soluciones desinfectantes antimicrobianas que contienen sustancias químicas agresivas, como alcoholes, fenoles, formaldehído, o agentes fuertemente oxidantes, como lejía, hipoclorito o ácidos minerales. Otros filtros o métodos de filtrado utilizan plata, cuyo efecto antibacteriano se conoce desde hace tiempo. El efecto biosida de la plata o de los iones de plata y su concentración en un líquido se basa en tres factores principales: 1. Los iones de plata destruyen los mecanismos de transporte celular y las actividades proteolíticas de las células bacterianas al unirse a las enzimas y a las proteínas estructurales de la pared celular y de la membrana celular de las bacterias. 2. Los iones de plata impiden la replicación del ADN de las bacterias al unirse a él. 3. Los iones de plata bloquean la cadena respiratoria de las bacterias en los citocromos y dificultan el metabolismo.

Las desventajas de estos filtros y métodos son, por un lado, que los productos químicos y los agentes oxidantes utilizados tienen un alto potencial corrosivo y tóxico, que daña los equipos utilizados y sus superficies y suponen un peligro para el ser humano, ya que el agua o las soluciones acuosas tratadas de esta manera no son potables y pueden ser perjudiciales. Por otro lado, los filtros producidos mediante el uso de plata son problemáticos, ya sea por la disolución directa de la plata en el líquido o por ser muy costosos en cuanto al número de sustancias utilizadas o al proceso de producción, y a menudo requieren un gran número de elementos filtrantes individuales para desinfectar una determinada cantidad de líquido. Además, la tecnología clásica de la plata conlleva algunos problemas como un inicio muy retrasado del efecto germicida, una dependencia de la liberación y estabilización de los iones de plata libres, la inactivación de los iones de plata por los compuestos de azufre o los agentes que conforman el complejo y un espectro de acción limitado para una descontaminación microbiana eficiente.

La patente europea núm. EP 2077 976 B1 describe un filtro para la descontaminación y desinfección de agua o soluciones acuosas, que tiene un revestimiento bioactivo que comprende al menos partículas bimetálicas de rutenio o plata-rutenio y se aplica a una superficie de plata o que contiene plata o está en contacto con un revestimiento de plata, en donde el revestimiento comprende además la vitamina ácido ascórbico y al menos una sustancia tensioactiva. El efecto necesario para el filtrado se consigue gracias al ácido ascórbico y a la sustancia tensioactiva utilizada, además de los metales nobles plata y rutenio. La sustancia tensioactiva es un compuesto del grupo de los tensioactivos aniónicos, no iónicos, anfóteros o catiónicos o una mezcla adecuada de ellos. En la práctica, estos filtros consisten en un gran número de mallas metálicas individuales que se enrollan en espiral y se encuentran en un recipiente permeable a los líquidos. La patente alemana núm. DE 102014 042 A1 también muestra un sistema de este tipo para la desinfección del agua.

La patente de los Estados Unidos núm. US 2007/0138071 A1 describe medios de filtrado formados por un material de malla revestido, que se insertan en una grifería de ducha o en un depósito de líquido para desinfectar el agua. Estos medios de filtrado también pueden tener una eficacia limitada, por ejemplo, cuando están densamente empaquetados.

La patente alemana núm. DE 556137 A describe otro sistema para la desinfección del agua, a saber, un dispositivo para la esterilización y activación oleodinámica de líquidos, en particular del agua.

La patente alemana núm. DE 10 2015 221 750 A1 describe un material polimérico particulado recubierto que comprende partículas de polímero recubiertas con una capa que contiene metal o con una capa que consiste en un metal, en donde el metal es un metal oleodinámicamente activo. Las partículas de polímero tienen un tamaño de partícula entre 1 mm y 50 mm y la capa oleodinámicamente activa consiste en plata o una aleación de plata con cobre y/o estaño o una sal de un metal oleodinámicamente activo. De esta publicación no se desprende ninguna malla de acero inoxidable recubierta.

La patente europea núm. EP 3 235 897 A1 describe un dispositivo para la desinfección continua de soluciones líquidas refrigerantes y agua de lavado, en el que en una carcasa porosa se aloja al menos un elemento granular, que está recubierto con iones de plata y turmalina y está formado como un elemento granular sólido y poroso. La carcasa porosa está formada por dos mitades semiesféricas de una malla de acero inoxidable y el borde de cada mitad semiesférica está provisto de un anillo circunferencial. Los dos anillos están unidos por un lado exterior con una bisagra, de modo que las dos mitades semiesféricas se pueden abrir para rellenar con los elementos granulares provistos de iones de plata o sales de plata. Cuando las dos mitades semiesféricas están plegadas, se pueden cerrar por el lado opuesto a la bisagra con un elemento de cierre corto que se superpone a los dos anillos circunferenciales. No se ha hecho ninguna declaración sobre el efecto biosida de la propia carcasa porosa.

La presente invención tiene el objetivo de desarrollar y fabricar un filtro bioactivo que elimine los problemas y limitaciones descritos anteriormente. En particular, la tarea de la invención es proporcionar un filtro que funcione de manera eficiente incluso con un pequeño número de metales nobles o sustancias utilizadas y que permita limpiar el mayor volumen posible de líquido de manera eficaz.

Este objetivo se logra con el filtro con las características de la reivindicación 1.

El filtro está formado por un cuerpo filtrante esférico u ovalado (elipsoidal), en particular hueco, que está recubierto de metales preciosos.

La forma esférica, en particular, proporciona una gran superficie, que además protege ventajosamente la superficie interior y permite también un buen flujo. Debido a su forma, las moléculas de oxígeno también son absorbidas ventajosamente cuando se lanzan al agua, permitiendo que la esfera o el filtro floten en el agua durante un tiempo. La rotación y la penetración del agua favorecen el efecto de limpieza eficaz. Dependiendo de la cantidad de líquido, también se pueden combinar varias bolas de forma aditiva.

Para la producción y también para el efecto, el cuerpo filtrante preferentemente hueco está diseñado ventajosamente en dos piezas filtrantes hemisféricas, en particular huecas, hechas de malla de acero inoxidable, que están conectadas entre sí por un anillo de acero inoxidable. En este caso, cada una de las partes del filtro tiene ventajosamente un collar que sobresale hacia afuera (radialmente) en sus lados abiertos para la conexión, y el anillo de acero inoxidable conecta los dos collares entre sí o los fija entre sí. El collar con el anillo circunferencial de acero inoxidable da lugar a buenas propiedades de flujo de paso y de circulación y crea ventajosamente separaciones entre varios cuerpos filtrantes.

Para el funcionamiento y la fabricación del filtro, se prevé además ventajosamente que la malla metálica y/o el anillo estén recubiertos con al menos dos metales preciosos.

Otras mejoras se derivan de las características de las subcláusulas.

En una modalidad ventajosa para el funcionamiento del filtro, al menos uno de los metales nobles es plata y/o rutenio.

En otra modalidad ventajosa para el funcionamiento del filtro, los metales nobles están en contacto con la humedad ambiente.

En otra modalidad ventajosa para la fabricación del filtro, los metales preciosos se aplican a la malla metálica y/o al anillo de forma secuencial o como partículas bimetálicas.

Otra modalidad ventajosa para la fabricación del filtro se logra aplicando los metales preciosos a la malla metálica y/o al anillo mediante un proceso mecánico, galvánico o de vacío.

Otra modalidad ventajosa para el uso y el funcionamiento del filtro se caracteriza porque, durante el uso, la malla metálica y/o el anillo forman turbulencias dentro del líquido, lo que aumenta el contacto entre el revestimiento bioactivo del filtro y las moléculas del líquido.

En otra modalidad ventajosa para el uso y el funcionamiento del filtro, el filtro está fabricado de tal manera que cuando el líquido está en movimiento, el movimiento del filtro se ve favorecido por la malla metálica y/o el anillo. En otra modalidad ventajosa para el uso y el funcionamiento del filtro, el cuerpo filtrante está diseñado de tal manera que la malla de alambre y/o el anillo impiden que las partículas suspendidas en el líquido, como la cal, se depositen en una pared del recipiente y que las partículas queden ligadas en él o sobre él.

En otra modalidad ventajosa para la fabricación del filtro, el anillo se presiona, se engarza, se estampa, se remacha o se suelda en los collares.

En otra modalidad ventajosa para el funcionamiento del filtro, la tela metálica y/o el anillo están recubiertos con al menos una sustancia reforzadora de la reacción.

La invención se explica con más detalle a continuación mediante un ejemplo de modalidad tomando como referencia los dibujos. Se muestra:

En la Figura 1 una vista en perspectiva de un cuerpo filtrante con una parte filtrante semiesférica,

En la Figura 2 una vista en perspectiva de un filtro completamente montado,

En la Figura 3 una sección transversal del filtro completamente montado.

La Figura 1 muestra una pieza filtrante semiesférica 4 que consiste en una malla metálica de acero inoxidable 2. La pieza filtrante 4 tiene un collar 5 que sobresale del extremo abierto de la semiesfera. Se recubre primero con plata y luego con rutenio o con partículas bimetálicas formadas por ambos metales preciosos. El revestimiento se puede aplicar mediante un proceso mecánico, galvánico o al vacío. El rutenio aplicado a la capa de plata o el rutenio unido a la plata en partículas bimetálicas actúa como catalizador de contacto para la formación y liberación de iones de plata de la plata y la transición a los líquidos. Estos iones de plata entran entonces en contacto con las células de los gérmenes contenidos en el líquido y tienen un efecto desestabilizador sobre la membrana celular. Esto interrumpe el metabolismo celular y el proceso de división celular. Además, in situ, es decir, durante el proceso de reacción, se forman especies reactivas de oxígeno (ROS) adicionales, también llamadas radicales de oxígeno. Las ROS formadas influyen en el ADN, la membrana celular y las proteínas de la membrana tanto como los iones de plata liberados. A diferencia del uso clásico de la plata en los filtros, el elevado efecto antimicrobiano ya no depende significativamente de la concentración de iones de plata.

La Figura 2 muestra un filtro completamente montado. Para fabricar el cuerpo filtrante 1, las dos piezas filtrantes semiesféricas, preferentemente huecas, 4 se colocan una contra otra con sus collares 5 durante el montaje y, a continuación, los collares 5 se unen a través de un anillo de acero inoxidable 3 mediante prensado, engarzado, estampado, remachado o soldado. Mediante la malla metálica 2 y/o el anillo 3 se produce una turbulencia en el líquido por su propio movimiento que, incluso cuando el filtro está en reposo en el líquido, pone en contacto un número máximo de iones de plata o radicales de oxígeno con los gérmenes que se mueven en el líquido. Con un movimiento adicional del líquido, por ejemplo, moviendo el recipiente de líquido o haciendo circular el líquido dentro del recipiente, la malla metálica 2 y/o el anillo 3 refuerzan un movimiento del filtro, lo que conduce a un aumento adicional de las combinaciones de iones de plata/radicales de oxígeno y gérmenes. Debido a esta circulación pasiva o activa del líquido, el área efectiva del filtro aumenta considerablemente en comparación con otras soluciones del arte anterior, de modo que se puede desinfectar un volumen de líquido significativamente mayor con un solo filtro. Como resultado, el esfuerzo necesario para fabricar el filtro también se reduce significativamente y se reducen los insumos y los costes de material. Otro efecto de la malla metálica 2 y/o del anillo 3 es que se evita el depósito de partículas suspendidas en el líquido, como por ejemplo la cal, en una pared del recipiente y que las partículas se unen a él o sobre él. La malla metálica 2 y/o el anillo 3 también pueden estar recubiertos con al menos una sustancia adicional que mejore la reacción, lo que aumenta aún más la reactividad de las sustancias activas suministradas por el filtro con los gérmenes.

La Figura 3 muestra el filtro en sección transversal, con el cuerpo filtrante 1, las dos piezas filtrantes semiesféricas 4, los collares 5 y el anillo 3 que une los collares 5, en donde este abarca los dos collares 5 y se fija, por ejemplo, mediante estampación. Las piezas filtrantes semiesféricas 4, que preferentemente constan de una capa o, alternativamente, de varias capas, se pueden fabricar de forma sencilla, por ejemplo, mediante moldeo o conformado, a partir de material de malla o tejido plano.

El filtro se utiliza sobre todo para el tratamiento del agua, por ejemplo, en los depósitos de las máquinas de preparación de café o té, en las botellas para beber, en las garrafas, en las duchas de boca, en los floreros, en los recipientes móviles de almacenamiento de agua, por ejemplo, en el sector de las caravanas, o instalado permanentemente en las líneas de suministro de agua. Otras de sus ventajas son la reducción rápida y duradera de los gérmenes en el líquido y su sencilla y larga usabilidad.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Filtro bioactivo para la desinfección de líquidos, en particular agua o soluciones acuosas en recipientes, en donde

se forma un cuerpo filtrante esférico u ovalado (1), que está recubierto de metales preciosos, caracterizado porque

el cuerpo filtrante (1) está formado por dos piezas filtrantes semiesféricas (4) de malla metálica de acero inoxidable (2) que están unidas entre sí mediante un anillo (3) de acero inoxidable,

porque cada una de las piezas filtrantes (4) tiene un collar (5) que sobresale hacia fuera en sus lados abiertos en el borde,

porque el anillo (3) conecta los dos collares (5) entre sí, y

porque la malla metálica (2) y/o el anillo (3) están recubiertos con al menos dos metales preciosos.

2. Filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque al menos uno de los metales preciosos es plata y/o rutenio.

3. Filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque los metales preciosos están en contacto con la humedad durante su uso.

4. Filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

los metales preciosos se aplican sucesivamente a la malla metálica (2) y/o al anillo (3), o

porque se aplican como partículas bimetálicas.

5. Filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

los metales preciosos se aplican a la malla metálica (2) y/o al anillo (3) mediante un proceso mecánico, galvánico o de vacío.

6. Filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

el anillo (3) está prensado, engarzado, estampado, remachado o soldado a los collares (5).

7. Filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque

la tela metálica (2) y/o el anillo (3) están recubiertos con al menos una sustancia reforzadora de la reacción.

8. Uso de un filtro de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en un líquido,

caracterizado porque

la malla metálica (2) y/o el anillo (3) forman turbulencias dentro del líquido durante su uso.

9. Uso de acuerdo con la reivindicación 8,

caracterizado porque

cuando el líquido está en movimiento, el movimiento del filtro se ve favorecido por la malla metálica (2) y/o el anillo (3).

10. Uso de acuerdo con la reivindicación 8 o 9,

caracterizado porque

el cuerpo filtrante (1) está diseñado de tal manera que la malla metálica (2) y/o el anillo (3) impiden que las partículas suspendidas en el líquido, por ejemplo la cal, se depositen en una pared del recipiente y porque las partículas están unidas por la malla metálica (2) y/o el anillo (3).