PL192433B1

PL192433B1 - Sposób odświeżania powietrza

Info

Publication number: PL192433B1
Application number: PL345316A
Authority: PL
Inventors: John Farrell Hughes; Rodney Thomas Fox; Mark Neale Harrison; Lindsey Faye Whitmore; Duncan Roger Harper
Original assignee: Reckitt Benckiser Uk Ltd; Univ Southampton
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2006-10-31
Also published as: GB9814366D0; WO2000001421A1; DE69910781D1; ZA200007639B; CN1217702C; DE69910781T2; CN1314820A; MY125286A; EP1091766B1; AU4383799A; ES2204135T3; BR9911705A; ATE247987T1; EP1091766A1; AU751025B2; JP2002519151A; AR019204A1; US6592813B1; PL345316A1

Abstract

1. Sposób odswiezania powietrza poprzez prze- ciwdzialanie lub neutralizowanie nieprzyjemnych za- pachów, polegajacy na tym, ze w strone zródla nie- przyjemnego zapachu kieruje sie kropelki cieczy wydobywajace sie z urzadzenia rozpylajacego aero- zol zawierajacego mieszanke przeciwdzialajaca nie- przyjemnemu zapachowi, znamienny tym, ze na kro- pelki cieczy nanosi sie unipolarny ladunek jedynie poprzez ladowanie podwójnej warstwy (dwuwarstwy) w trakcie rozpylania kropelek cieczy z urzadzenia rozpylajacego poprzez wzajemne oddzialywanie za- chodzace pomiedzy ciecza a urzadzeniem rozpylaja- cym i uzyskuje sie unipolarny ladunek na takim po- ziomie, ze kropelki posiadaja wspólczynnik ladunku do masy wynoszacy przynajmniej +/- 1x10 -4 C/kg, przy czym wspólczynnik ladunku do masy kropelek osiaga sie przez kropelki cieczy powstajace w wyniku zastosowania w urzadzeniu rozpylajacym aerozol przynajmniej jednego parametru, takiego jak, dobiera- ny material z jakiego wykonano urzadzenie urucha- miajace, dobierana wielkosc i ksztalt otworu urzadze- nia uruchamiajacego, dobierana srednica rurki zanu- rzeniowej, ustalana charakterystyka zaworu oraz sklad mieszanki zawartej w urzadzeniu rozpylajacym……. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób odświeżania powietrza poprzez zwalczanie nieprzyjemnych zapachów, w szczególności lotnych substancji zapachowych, które mogą być wywołane lub przenoszone przez lotne cząsteczki lub ciała w stanie gazowym.

Znany sposób przeciwdziałania lub neutralizacji nieprzyjemnych zapachów obejmuje wykorzystanie urządzenia rozpylającego aerozol mieszczącego mieszankę zawierającą jeden lub większą liczbę środków przeciwdziałających nieprzyjemnemu zapachowi, które to urządzenie po uruchomieniu wytwarza rozpylony aerozol, który może być skierowany na źródło nieprzyjemnego zapachu. Wiele dostępnych produktów jest sprzedawanych właśnie w tym celu.

Gdy nieprzyjemny zapach jest wytwarzany całkowicie lub częściowo przez cząstki lotne, niski współczynnik zderzeń pomiędzy cząsteczkami przeciwdziałającymi nieprzyjemnemu zapachowi i cząsteczkami generującymi nieprzyjemny zapach, jaki cechuje znane urządzenia służące do rozpylania aerozolu powoduje, iż proces przeciwdziałania nieprzyjemnemu zapachowi jest nieefektywny. Praktycznie oznacza to, że z uwagi na tę nieefektywność, środek przeciwdziałający nieprzyjemnemu zapachowi, którym może być lub może zawierać składnik wytwarzający zapach, musi być wykorzystany w dużych ilościach aby osiągnąć żądany efekt. To z kolei prowadzi do niepożądanych skutków ubocznych, takich jak silna woń środka zapachowego lub ograniczony wybór środków zapachowych.

Nawet, jeśli nieprzyjemny zapach jest wywoływany całkowicie lub częściowo przez niecząsteczkową substancję lotną, wykorzystanie znanych urządzeń rozpylających aerozole zawierających mieszanki przeciwdziałające nieprzyjemnemu zapachowi jest ciągle stosunkowo nieefektywne. Aby wprowadzić aerozol, który może zostać użyty ze znacznej odległości, projekt urządzenia, a w szczególności, projekt głowicy rozpylającej urządzenia, zapewnia emisję rozpylonego aerozolu o niewielkim kącie rozrzutu. Większość rozpylonego aerozolu przemieszcza się początkowo wzdłuż lub w pobliżu centralnej linii rozpylania, rozpoczynającej się od głowicy rozpylającej. Jeśli źródło nieprzyjemnego zapachu rozprzestrzenia się na znacznym obszarze w kierunkach poprzecznych do linii rozpylania, koniecznym jest dostarczenie znacznej ilości aerozolu w celu skutecznego pozbycia się nieprzyjemnego zapachu. Aby usunąć nieprzyjemny zapach z pomieszczenia wymagane jest zastosowanie w przestrzeni pomieszczenia znacznej ilości rozpylonego aerozolu.

Opracowaliśmy ulepszony sposób przeciwdziałania lub neutralizowania nieprzyjemnego zapachu.

Przedmiotem wynalazku jest sposób odświeżania powietrza poprzez przeciwdziałanie lub neutralizowanie nieprzyjemnych zapachów, polegający na tym, że w stronę źródła nieprzyjemnego zapachu kieruje się kropelki cieczy wydobywające się z urządzenia rozpylającego aerozol zawierającego mieszankę przeciwdziałającą nieprzyjemnemu zapachowi, który charakteryzuje się tym, że na kropelki cieczy nanosi się unipolarny (jednobiegunowy) ładunek jedynie poprzez ładowanie podwójnej warstwy (dwuwarstwy) w trakcie rozpylania kropelek cieczy z urządzenia rozpylającego poprzez wzajemne oddziaływanie zachodzące pomiędzy cieczą a urządzeniem rozpylającym. Uzyskuje się unipolarny ładunek na takim poziomie, że kropelki posiadają współczynnik ładunku do masy wynoszący przynajmniej +/- 1x10^-4 C/kg. Współczynnik ładunku do masy kropelek osiąga się przez kropelki cieczy powstające w wyniku zastosowania w urządzeniu rozpylającym aerozol przynajmniej jednego parametru, takiego jak, dobierany materiał, z jakiego wykonano urządzenie uruchamiające, dobierana wielkość i kształt otworu urządzenia uruchamiającego, dobierana średnica rurki zanurzeniowej, ustalana charakterystyka zaworu oraz skład mieszanki zawartej w urządzeniu rozpylającym aerozol. Parametry te dobiera się w taki sposób by uzyskać oczekiwany współczynnik ładunku do masy kropelek.

Mieszankę przeciwdziałającą nieprzyjemnym zapachom stanowi emulsja.

Stosuje się kropelki cieczy o średnicy w zakresie 5 do 100 mikrometrów.

Stosuje się mieszankę zawierającą jeden lub większą liczbę składników wybranych spośród takich jak Arbor Vitae, salicylian benzylu, chlorofil, cyklodekstryny, d-limoneny, flawanoidy, olej Hinoki, ekstraktpietruszkowy, ftalocyjaninę, saponin, olej z drzewa herbacianego, Tego Sorb.

W urządzeniu rozpylającym zawiera się mieszankę o składzie obejmującym fazę oleistą, fazę wodną, środek powierzchniowo czynny oraz czynnik nośny. Jako fazę oleistą stosuje się korzystnie węglowodór C9-C12. W składzie mieszanki dobiera się węglowodór C9-C12 w ilości od 2 do 10% masy.

Jako środek powierzchniowo czynny stosuje się oleinian glicerylu lub oleinian poligliceryny i korzystnie środek powierzchniowo czynny dobiera się w składzie mieszanki w ilości stanowiącej od 0,1 do 1,0% masy.

PL 192 433 B1

Jako czynnik nośny stosuje się gaz płynny i korzystnie czynnik nośny dobiera się w składzie mieszanki w ilości od 20do 50% masy.

Prezentowany wynalazek wprowadza sposób przeciwdziałania lub neutralizacji nieprzyjemnych zapachów, obejmujący kierowanie w stronę źródła nieprzyjemnego zapachu kropelek cieczy wydobywających się z urządzenia rozpylającego aerozol zawierającego mieszankę przeciwdziałającą nieprzyjemnemu zapachowi. Sposób dotyczy także nanoszenia i przekazywania unipolarnego (jednobiegunowego) ładunku do kropelek cieczy poprzez ładowanie dwuwarstwy (warstwy podwójnej) podczas rozpylania kropelek cieczy z wykorzystaniem urządzenia rozpylającego. Unipolarny ładunek ma taki poziom, że kropelki posiadają współczynnik ładunek do masy wynoszący przynajmniej +/- 1x10^-4 C/kg.

Sposób według prezentowanego wynalazku umożliwia efektywne przeciwdziałanie nieprzyjemnemu zapachowi w pokoju lub innej zamkniętej przestrzeni, niezależnie od tego z jakiego źródła pochodzi nieprzyjemny zapach, czy jest to dym, czy też źródło ma pochodzenie gazowe, czy też są nim zapachy kuchenne lub drobno rozpylone kropelki cieczy czy też materiał żywiczny. Sposób według prezentowanego wynalazku jest niesłychanie efektywny przy przeciwdziałaniu lub neutralizacji nieprzyjemnych zapachów ponieważ rozpylone naładowane elektrostatycznie kropelki cechuje wyższy współczynnik zderzeń z cząsteczkami generującymi nieprzyjemny zapach unoszącymi się w powietrzu. Ponadto, ponieważ naładowane elektrostatycznie kropelki posiadają taką samą biegunowość to odpychają się wzajemnie od siebie i znacznie bardziej rozprzestrzeniają względem centralnej linii rozpylania, niż czyniłyby to gdyby nie były naładowanie elektrostatycznie według prezentowanego wynalazku. Rozpylony aerozol pokrywa więc większy obszar niż konwencjonalny rozpylany w powietrzu aerozol. Pozwala to na osiągnięcie bardziej efektywnego sposobu zwalczania nieprzyjemnych zapachów przy wykorzystaniu mniejszej objętości rozpylonego produktu niż ma to miejsce w przypadku konwencjonalnych urządzeń rozpylających aerozole.

Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem unipolarny ładunek, który nanosi się na kropelki cieczy jest generowany wyłącznie w wyniku wzajemnego oddziaływania (poprzez interakcję) pomiędzy cieczą znajdującą się wewnątrz urządzenia rozpylającego a samym urządzeniem rozpylającym w trakcie rozpylania cieczy. W szczególności korzystnie sposób w jaki nanosi się ładunek unipolarny na kropelki cieczy, nawet częściowo nie zależy od połączenia urządzenia rozpylającego z jakimkolwiek zewnętrznym urządzeniem indukującym ładunek, takim jak zewnętrzne źródło stosunkowo wysokiego napięcia lub jakimkolwiek wewnętrznym urządzeniem indukującym ładunek takim jak bateria. Wraz z wprowadzeniem takiego układu, urządzenie rozpylające staje się całkowicie niezależne, co sprawia, że można je zastosować zarówno w przemyśle, instytucjach jak i w gospodarstwie domowym.

Korzystnie, urządzenie rozpylające jest wykorzystywanym w domu ciśnieniowym urządzeniem rozpylającym pozbawionym jakichkolwiek obwodów elektrycznych, które jest przystosowane do obsługi ręcznej. Typowo takie urządzenie posiada pojemność w zakresie od 10 ml do 2000ml i może być uruchamiane ręcznie, lub z wykorzystaniem automatycznego mechanizmu uruchamiającego. Szczególnie korzystnym urządzeniem do użytku domowego jest mieszczący się w dłoni pojemnik aerozolu.

Korzystnie, współczynnik ładunek do masy kropelek wynoszący przynajmniej +/- 1x10^-4 C/kg, nanoszony na kropelki cieczy jest wynikiem wykorzystania aerozolowego urządzenia rozpylającego, w którym przynajmniej jedna cecha urządzenia taka jak materiał, z którego wykonano urządzenie uruchamiające, wielkość i kształt otworu wylotowego urządzenia uruchamiającego, średnica rurki zanurzeniowej, charakterystyki zaworu oraz skład mieszanki umieszczonej w urządzeniu rozpylającym aerozol, została tak dobrana, aby uzyskać określony współczynnik ładunku do masy kropelek poprzez ładowanie podwójnej warstwy (dwuwarstwy) przekazując unipolarny ładunek do kropelek w trakcie rzeczywistego rozpylania kropelek cieczy przez otwór wylotowy urządzenia rozpylającego aerozol.

W rezultacie zastosowania sposobu według prezentowanego wynalazku przeciwdziałanie nieprzyjemnemu zapachowi jest postrzegane jako wykorzystujące znacznie mniejsze ilości mieszanki przeciwdziałającej nieprzyjemnemu zapachowi, niż to osiągano do tej pory. Ponadto z punktu widzenia zwiększonego współczynnika zderzeń pomiędzy środkiem przeciwdziałającym nieprzyjemnemu zapachowi oraz zwiększonej prędkości rozpylanego aerozolu dla danej ilości rozpylanej cieczy, efektywność przeciwdziałania nieprzyjemnemu zapachowi zostaje zwiększona.

Wynik zastosowania sposobu według wynalazku jest uzyskany dzięki wprowadzeniu unipolarnego ładunku przekazywanego kropelkom cieczy rozpylanego aerozolu. Pojedyncze kropelki przenoszą taki sam ładunek, a więc cząstki emitujące nieprzyjemny zapach posiadają ładunek przeciwny lub są elektrycznie obojętne. Ponadto, ponieważ jednobiegunowo naładowane kropelki odpychają się

PL 192 433 B1 wzajemnie od siebie to koalescencja kropelek nie występuje wcale lub pojawia się w nieznacznym zakresie. Przeciwnie naładowane kropelki mają tendencję do rozprzestrzeniania się w znacznym stopniu w porównaniu z kropelkami nie naładowanymi. Jeśli siły odpychające wynikające z wprowadzenia ładunku do kropelek i ich naładowania są większe niż siły napięcia powierzchniowego kropelek, naładowane kropelki dzielą się na szereg mniejszych naładowanych kropelek (przekraczanie granicy Rayleig^a). Ten proces trwa dopóki dwie przeciwdziałające siły nie zrównają się ze sobą lub też kropelka całkowicie nie wyparuje.

Cząsteczki emitujące nieprzyjemny zapach są normalnie elektrycznie odizolowane od ich otoczenia i typowo ich potencjał jest równy potencjałowi otoczenia. W tej sytuacji, cząsteczka emitująca nieprzyjemny zapach znajdująca się w chmurze elektrycznie naładowanych kropelek cieczy prawdopodobnie spowoduje zakłócenie konfiguracji pola elektrycznego wytworzonego przez kropelki tak, iż przyciąganie kropelek w stronę cząstki zostanie wzmocnione. Pomaga to w odnalezieniu każdej cząstki emitującej nieprzyjemny zapach.

Przykładowymi środkami przeciwdziałającymi nieprzyjemnym zapachom wykorzystanymi w sposobie według prezentowanego wynalazku są te tworzące wszystkie lub część przedstawionych poniżej obecnie dostępnych produktów takich jak Arbor Vitae, salicylian benzylu, chlorofil, cyklodekstryna, d-limonen, flawanoidy, saponin, olej z drzewa herbacianego, Tego Sorb (T.H Goldschmidt), Veilex I, II lub III (Bush Boake Allen) oraz związki dwualdehydowe opisane w patencie USA numer 5795566.

Mieszanka cieczy, która jest rozpylana w powietrzu z wykorzystaniem urządzenia rozpylającego jest korzystnie mieszanką wody i węglowodorów lub emulsją, lub cieczą, która ulega przemianie w emulsję poprzez wstrząśnięcie urządzenia rozpylającego przed użyciem lub w trakcie samego procesu rozpylania. Przykłady mieszanek do użytku domowego, które mają postać odpowiednią do rozpylania według sposobu zgodnie z wynalazkiem są podane w przykładach poniżej.

Wiadomo, iż wszystkie aerozole przenoszą netto ładunek ujemny lub dodatni będący rezultatem ładowania warstwy podwójnej (dwuwarstwy) lub rozdzielenia kropelek cieczy, ładunek przekazany rozpylanym kropelkom cieczy pochodzący ze standardowych urządzeń jest ładunkiem rzędu wielkości +/-1x10^-8 to 1x10^-5 C/kg .

Wynalazek opiera się na takim połączeniu różnego rodzaju cech projektu urządzenia rozpylającego aerozole, że zwiększeniu ulega naładowanie cieczy w trakcie jej rozpylania przez urządzenie rozpylające aerozole.

Typowe urządzenie rozpylające aerozole, zawiera:

1. Zbiornik aerozolu zawierający mieszankę, która ma zostać rozpylona z wykorzystaniem urządzenia oraz płynny lub gazowy czynnik nośny (propelent).

2. Rurkę zanurzeniową znajdującą się wewnątrz zbiornika, górny kraniec zanurzonej rurki jest połączony z zaworem,

3. Mechanizm uruchamiający umieszczony ponad zaworem, który można wcisnąć w celu uruchomienia zaworu oraz

4. Wkładkę znajdującą się w urządzeniu uruchamiającym zawierającą otwór, przez który rozpylana jest mieszanka.

Korzystne urządzenie rozpylające aerozol wykorzystywane wraz z prezentowanym wynalazkiem jest opisane w WO 97/12227. Możliwe jest przekazanie większych ładunków do kropelek cieczy przez taki dobór poszczególnych cech urządzenia rozpylającego włączając materiał, kształt i wymiary urządzenia uruchamiającego, wkładki urządzenia uruchamiającego, zaworu oraz rurki zanurzeniowej, jak również wybór właściwości rozpylanej cieczy, aby wytwarzany był wymagany poziom ładunku w trakcie rozpylania kropelek cieczy. Szereg cech systemu rozpylania aerozolu zwiększa ładowanie poprzez podwójną warstwę (dwuwarstwę) oraz wymianę ładunków pomiędzy cieczą a powierzchniami systemu rozpylania aerozolu. Taki wzrost wiąże się z czynnikami, które mogą zwiększyć turbulencje przepływu poprzez system, wzrost częstotliwości i prędkości styku pomiędzy cieczą a wewnętrznymi powierzchniami zbiornika i zaworu oraz układu uruchamiającego.

Przykładowo, pewne cechy układu uruchamiającego mogą być zoptymalizowane tak, aby zwiększyć poziomy ładunków w rozpylanej cieczy pochodzącej z wnętrza pojemnika. Mniejszy otwór we wkładce urządzenia uruchamiającego, wielkości 0,45 mm lub mniejszy, zwiększa poziom ładunku w cieczy rozpylanej poprzez układ uruchamiający. Wybór materiału, z którego wykonano układ uruchamiający może także zwiększyć poziom naładowania cieczy rozpylanej z wnętrza urządzenia. Materiały takie jak nylon, poliester, acetal, PVC oraz polipropylen mają tendencję do zwiększania poziomu ładunku. Geometria otworu we wkładce może być zoptymalizowana pod kątem wzrostu poziomu

PL 192 433 B1 ładunku w cieczy w trakcie jej rozpylania poprzez układ uruchamiający. Wkładki, które promują mechaniczne rozbicie cieczy umożliwiają lepsze jej naładowanie.

Wkładka układu uruchamiającego urządzenia rozpylającego może być wykonana z materiału przewodzącego, izolacyjnego, półprzewodzącego lub materiału statycznie rozpraszającego (dyssypacja).

Cechy rurki zanurzeniowej mogą być zoptymalizowane w celu zwiększenia poziomu ładunku w cieczy rozpylanej z pojemnika. Wąska zanurzeniowa rurka, przykładowo o wewnętrznej średnicy 1,27 mm, zwiększa poziom ładunku cieczy. Zmieniony może być także materiał, z którego wykonana jest rurka na taki, który wpływa na wzrost ładunku.

Cechy zaworu mogą być tak wybrane aby zwiększyć współczynnik ładunek do masy cieczy rozpylanej z wnętrza pojemnika. Niewielki otwór w tylnej części obudowy o średnicy 0,65 mm, zwiększa współczynnik ładunek do masy w trakcie rozpylania. Zmniejszona liczba otworów w części rdzeniowej, na przykład 2x0,50 mm, także zwiększa naładowanie produktu w trakcie jego rozpylania. Obecność zaworu fazy gazowej pomaga maksymalizować poziom ładunku, większy otwór zaworu fazy gazowej wynoszący na przykład, 0,50 mm do 1,00 mm zasadniczo pozwala na osiągnięcie wyższych poziomów naładowania.

Zmiany w składzie produktu mogą także zmienić poziom ładunku. Skład będący mieszanką węglowodorów i wody, lub emulsją nie mieszających się węglowodorów i wody, pozwoli na osiągnięcie większego współczynnika ładunku do masy w trakcie rozpylania z wykorzystaniem urządzenia do rozpylania aerozolu, niż skład substancji, który obejmowałby same węglowodory lub samą wodę.

Korzystnie mieszanka przeciwdziałająca nieprzyjemnemu zapachowi wykorzystywana w prezentowanym wynalazku zawiera fazę oleistą, fazę wodną, środek przeciwdziałający nieprzyjemnemu zapachowi, środek powierzchniowo czynny oraz czynnik nośny (propelent).

Korzystnie faza oleista zawiera węglowodór C9-C12, który jest obecny w prezentowanej mieszance w ilości 2 do 10% masy.

Korzystnie środkiem powierzchniowo czynnym jest oleinian glicerylu lub oleinian poligliceryny, korzystnie obecny w mieszance w ilości od 0,1 do 1,0% masy.

Korzystnie czynnikiem nośnym jest gaz płynny (LPG), którym korzystnie jest butan, opcjonalnie w mieszance z propanem. Czynnik nośny może być obecny w ilości od 10 do 90% masy w zależności od tego czy mieszanka ma być rozpylana w postaci mieszanki „mokrej” czy „suchej”. Dla mieszanki „mokrej”, czynnik nośny jest obecny w ilości od 20 do 50% masy, korzystniej w ilości 30% do 40% masy.

Kropelki cieczy rozpylane z urządzenia rozpylającego aerozol zasadniczo mają średnicę w zakresie 5 do 100 mikrometrów, przy czym najczęściej mają średnicę 40 mikrometrów. Ciecz, która jest rozpylana z wykorzystaniem urządzenia do rozpylania aerozolu może zawierać określoną ilość materiału cząsteczkowego na przykład, krzemionki dymnej lub określoną ilość lotnej substancji stałej takiej jak mentol lub naftalen.

Sposób według prezentowanego wynalazku podczas przeciwdziałania nieprzyjemnemu zapachowi, także przyspiesza naturalny proces przechwytywania lotnych cząstek przez pośrednie naładowanie cząstek, a więc pozwala na szybką i łatwą poprawę jakości powietrza.

Przykłady nieprzyjemnych zapachów, którym można przeciwdziałać lub które można zneutralizować z wykorzystaniem sposobu według prezentowanego wynalazku obejmują dym tytoniowy i samochodowe gazy spalinowe.

Pojemnik urządzenia rozpylającego aerozol ma postać aluminiowej lub lakierowanej lub nie lakierowanej puszki lub podobnego zbiornika. Wkładka urządzenia uruchamiającego może być utworzona na przykład z żywicy acetalowej. Otwory poprzeczne w części rdzeniowej zaworu mogą typowo mieć postać otworów o średnicy 0,51 mm.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 jest schematycznym przekrojem poprzecznym przez urządzenie rozpylające aerozol według wynalazku, fig. 2 jest schematycznym przekrojem poprzecznym poprzez zespół zaworu urządzenia z fig. 1, fig. 3 jest przekrojem poprzecznym poprzez wkładkę układu uruchamiającego urządzenia przedstawionego na fig. 2, fig. 4 przedstawia konfigurację rdzenia głowicy aerozolowego urządzenia rozpylającego według fig. 3 patrząc w kierunku A, fig. 5 przedstawia konfigurację komory wirowej głowicy rozpylającej przedstawionej na fig. 3 patrząc w kierunku B.

Figura 1 i 2 przedstawia urządzenie rozpylające aerozol według wynalazku. Urządzenie zawiera pojemnik 1 wykonany z aluminiowej lub z lakierowanej lub nie lakierowanej blachy lub podobnych w konwencjonalny sposób, który stanowi zbiornik 2 na ciecz 3 posiadającą taką przewodność, iż kro6

PL 192 433 B1 pelki cieczy mogą przenosić odpowiedni ładunek elektrostatyczny. Wewnątrz komory znajduje się także pod ciśnieniem gaz, który jest zdolny do wypchnięcia cieczy 3 na zewnątrz pojemnika 1 poprzez system przewodów obejmujący zanurzeniową rurkę 4 oraz zawór i zespół uruchamiający 5. Zanurzeniowa rurka 4 ma jeden ze swoich krańców 6, który kończy się w pobliżu dna pojemnika 1 oraz drugi kraniec 7, który jest połączony z tylną częścią 8 zespołu zaworu. Tylna część 8jest zabezpieczona przy pomocy zespołu mocującego 9 umieszczonego w otworze w górnej części zbiornika, ponadto zawiera dolną część 10 definiującą tylną część otworu 11, do której przymocowany jest tylny kraniec 1 rurki zanurzeniowej 4. Tylna część zawiera przewód 12 o stosunkowo niewielkiej średnicy w części dolnej 11 oraz relatywnie większej średnicy w części górnej 13. Zespół zaworu zawiera także rurę rdzeniową 14 zamontowaną wewnątrz przewodu 12 części tylnej umieszczoną tak, iż może się osiowo przemieszczać wewnątrz przewodu 12 pod wpływem oddziaływania sprężyny 15. Rdzeń 14 zaworu zawiera wewnętrzny przewód 16 obejmujący jeden lub większą liczbę poprzecznych otworów (otworów rdzeniowych) 17 (patrz fig. 2). Zespół zaworu zawiera urządzenie uruchamiające 18 posiadające centralny przewód 19, który mieści rdzeń 14 zaworu tak, iż przewód 16 rury rdzeniowej 14 znajduje się w połączeniu z przewodem 19 urządzenia uruchamiającego. Kanał 20 wewnątrz urządzenia uruchamiającego ciągnie się prostopadle do przewodu 19, łącząc przewód 19 z wgłębieniem zawierającym słupek 21, na którym zamontowana jest głowica rozpylająca w postaci wkładki 22 zawierającej otwór 23, który łączy się z kanałem 20.

Pomiędzy zewnętrzną powierzchnią rdzenia 14 zaworu wprowadzony zostaje pierścień 24 z materiału elastomerowego zamykający poprzeczny otwór 17 w rdzeniu 14 zaworu. Konstrukcja zespołu zaworu jest taka, że gdy urządzenie uruchamiające 16 jest wciśnięte ręcznie, powoduje, że jednocześnie rdzeń 14 zaworu przesuwa się w dół przeciwnie oddziaływaniu sprężyny 15, tak jak to pokazano na fig. 2 tak, że pierścień uszczelniający 24nie zamyka już poprzecznego otworu 17. Wtej pozycji utworzona zostaje ścieżka łącząca zbiornik 2z otworem 23 głowicy rozpylającej, tak więc ciecz może zostać wypchnięta pod ciśnieniem gazu z pojemnika, w kierunku głowicy rozpylającej poprzez układ kanałów obejmujący rurkę zanurzeniową 4, tylny przewód 12, przewód 16 rdzenia zaworu, przewód urządzenia uruchamiającego 19 oraz kanał 20.

Otwór 27 (nie przedstawiony na fig. 1) jest umieszczony w ścianie części tylnej 8i stanowi zawór stanu gazowego, który pod ciśnieniem gazu zawartego w zbiorniku 2może działać bezpośrednio na ciecz przepływającą poprzez zespół zaworu. Zwiększa to turbulencje przepływającej cieczy. Stwierdzono, że zwiększony ładunek można uzyskać jeśli średnica otworu 27 wynosi przynajmniej 0,76 mm.

Korzystnie poprzeczny otwór 17 łączący przewód 16 rdzenia zaworu z przewodem 12 tylnej części ma postać dwóch otworów, z których każdy posiada średnicę nie większą niż 0,51mm wzmacniając wytwarzanie ładunków elektrostatycznych. Średnica rurki zanurzeniowej 4 jest korzystnie tak mała jak to możliwe na przykład, 1,2 mm, pozwala to na zwiększenie ładunku przekazanego do cieczy. Ponadto wytwarzanie ładunku jest wzmocnione jeśli średnica otworu 11 w części tylnej jest tak mała jak to tylko możliwe, na przykład, nie więcej niż około 0,64mm.

Figura 3, przedstawia w powiększeniu przekrój poprzeczny przez wkładkę urządzenia uruchamiającego urządzenia przedstawionego na fig. 1i 2. Dla uproszczenia, na tej figurze otwór 23 jest przedstawiony jako pojedynczy przewód cylindryczny. Jednakże otwór 23 korzystnie posiada konfigurację na przykład taką jak pokazana na fig. 4. Otwory 23 przewodu oznaczone są numerem referencyjnym 31 i części określające otwór przewodu są oznaczone numerem referencyjnym 30. Całkowita obwodowa długość części definiujących otwory przy wylocie przewodu jest oznaczona literą L (w milimetrach) a literą a oznaczono całkowitą powierzchnię otworu przy wylocie przewodu (w milimetrach kwadratowych), wartości dla L i a są zaznaczone na fig. 4. Współczynnik L/a przekracza 8, ten współczynnik okazał się szczególnie korzystny z punktu widzenia wytwarzania ładunków elektrostatycznych, ponieważ oznacza on zwiększoną powierzchnię styku pomiędzy wkładką urządzenia uruchamiającego oraz przepływającą przez nią cieczą.

Możliwe jest dostosowanie wielu różnych konfiguracji wcelu uzyskania wysokiego współczynnika L/a bez zmniejszania pola powierzchni przekroju a, do wartości, która pozwoliłaby jedynie na przepływ cieczy z niewielką prędkością. Tak więc na przykład, możliwe jest zastosowanie takich konfiguracji wkładki urządzenia uruchamiającego, w których: (i) wylot przewodu zawiera wiele otworów segmentowych (zawierających lub pozbawionych otworu centralnego), (ii) wylot przewodu zawiera wiele otworów sektorowych, (iii) otwór tworzy łącznie kształt kanału w postaci kraty lub rusztu, (iv) wylot jest zasadniczo w postaci krzyża, (v) otwory łącznie definiują wylot w postaci koncentrycznych pierścieni oraz kombinacje tych konfiguracji. Szczególnie korzystne są konfiguracje wkładek urządzenia,

PL 192 433 B1 w których część przypominająca wypust wystaje w poprzek zakłócając przepływ cieczy, co może wywoływać drgania elementu w trakcie przepływu. Właśnie możliwość wytworzenia drgań (wibracji) może powodować, iż przepływ będzie turbulentny, wzmacniając rozdzielenie ładunków elektrostatycznych podwójnej warstwy (dwuwarstwy), co pozwala na przeniesienie większej liczby ładunków elektrycznych do cieczy.

Na fig. 5 przedstawiono widok z góry jednej z możliwych konfiguracji komory wirowej 35 wkładki 22 urządzenia uruchamiającego. Komora wirowa zawiera cztery poprzeczne kanały 35 równo oddalone i styczne z obszarem centralnym 3 i 7 otaczające przewód 23. Podczas pracy ciecz przemieszczana ze zbiornika 2 przez gaz pod ciśnieniem przesuwa się wzdłuż kanału 20 i wpada do kanałów 36 w kierunku normalnym do osi podłużnej kanałów. Układ kanałów jest taki, iż ciecz ma tendencję do podążania w ruchu kolistym - obwodowym przed wejściem do obszaru centralnego 37 a następnie otworu 23. W rezultacie, ciecz jest poddawana zasadniczym turbulencjom, które zwiększają ładunek elektrostatyczny cieczy.

Poniższe przykłady ilustrują wynalazek:

Mieszanka odświeżacza powietrza została sporządzona w następujący sposób:

Do zbiornika wprowadzono, następnie zamieszano 83% masy rozpuszczalnika izoparafinowego. Do zbiornika dodano 0,2% masy butylohydroksytoluenu, pełniącego funkcję czynnika hamującego korozję, mieszanie było kontynuowane aż do uzyskania jednorodnej mieszanki. Następnie, dodano 5% masy emulgatora w postaci oleinianu glicerylu oraz 11,8% masy czynnika przeciwdziałającego/neutralizującego nieprzyjemny zapach, mieszanie ponownie było kontynuowane do osiągnięcia jednorodnej mieszanki. Mieszanka tworzy fazę oleistą ostatecznego produktu. 6% masy fazy oleistej zostało umieszczone w zbiorniku aerozolu wykonanego z blachy typu opisanego według fig. 1 i 2, posiadającego konfigurację głowicy rozpylającej przedstawioną na fig. 4 oraz komorę wirową głowicy rozpylającej przedstawioną na fig. 5. Wkładka urządzenia uruchamiającego została wykonana z żywicy acetalowej. Poprzeczny otwór 17 rdzenia zaworu miał postać dwóch otworów o średnicy 0,51 mm, otwór 27 zaworu fazy gazowej posiadał średnicę 0,76 mm, otwór 11 tylnej rurki posiadał średnicę 0,64 mm, a średnica rurki zanurzeniowej 4 wynosiła 3 mm. Do zbiornika dodane zostało 59% masy miękkiej wody, a następnie na zbiorniku zamocowany został zespół zaworu. Do zbiornika wprowadzono poprzez zespół zaworu 35% masy butanu pod ciśnieniem 40 psi.

Po naciśnięciu urządzenia uruchamiającego 18, uzyskuje się chmurę drobno rozpylonych kropelek posiadających współczynnik ładunek/masa wynoszący -1x10^-4 C/kg przy prędkości przepływu 1,5 g/s.

Kropelki szybko rozpraszają się w powietrzu.

Opisane powyżej urządzenie do rozpylania aerozolu zostało porównane ze standardowym, znanym urządzeniem rozpylającym aerozole wypełnionym taką samą mieszanką odświeżacza powietrza.

Badanie przeciwdziałania nieprzyjemnemu zapachowi dymu

Badanie bazuje na wykorzystaniu grupy osób oceniających. Aby umożliwić ocenę wyników, niezbędny jest pomiar wartości progowych dla każdego z uczestników grupy. Przez wybór osób o takich samych wartościach progowych, możliwe jest uzyskanie bardziej dokładnych wyników.

Badanie wartości progowych

Przygotowano sześć próbek zapachowych wymieszanych z dwuetyloftalenem (DEP) w różnych stężeniach. Próbki zostały umieszczone w naczyniach o wąskich szyjkach wykonanych ze szkła brunatnego, oznaczonych w następujący sposób:

A= 2% roztwór, 0,6g substancji zapachowej rozpuszczonej w29,4g DEP.

B= 0,5% roztwór, 0,15g substancji zapachowej rozpuszczonej w 29,85 g DEP.

C= 0,05% roztwór 0,015 g substancji zapachowej rozpuszczonej w 29,985 g DEP.

D= 0,005% roztwór, 0,0015 g substancji zapachowej rozpuszczonej w 29,99S5 g DEP.

E= 0,0005% roztwór, 0,000015 g substancji zapachowej rozpuszczonej w 29,99985 g DEP.

F= Standard, 30g DEP.

G= Standard, 30g DEP.

Grupa przyszłych członków zespołu badającego została poproszona o wybranie „innego od wszystkich” z wykorzystaniem cały czas próbek F + G jako próbek standardowych oraz jednej z pozostałych próbek. Rozpoczynając od najsilniejszej (A) osoby te zostały trzykrotnie poproszone o wybranie próbek, które podejrzewają o to, że zostały zaznaczone wspomnianym zapachem.

Osoby, które osiągnęły spójne poprawne wyniki dla zapachów w zakresach A-C zostały wybrane do grupy osób uczestniczących w następnym badaniu. Należy zauważyć, iż żaden z uczestników nie był w stanie ze 100% pewnością stwierdzić zapachu D.

PL 192 433 B1

Badania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem trzech komór o sterowanej temperaturze i wilgotności. Do wszystkich komór wprowadzono dym papierosowy, przez sztuczne wypalenie dwóch papierosów Marlborough. Następnie komory zostały poddane następującej obróbce:

Komora 1

W środkowej części komory rozpylono 0,5g normalnego aerozolu.

Komora 2

W tej komorze w środkowej części komory rozpylono 0,5g aerozolu naładowanego elektrostatycznie.

Komora 3

Ta komora została pozostawiona wypełniona dymem tytoniowym tak, aby osoby badające mogły sobie przypomnieć zapach odniesienia.

Piętnaście osób zostało poproszonych o wskazanie, która z komór 1lub 2 posiada najsilniejszy zapach dymu tytoniowego odnosząc się do zapachu w komorze 3. Wyniki zostały statystycznie zinterpretowane pokazując, że elektrostatycznie naładowany aerozol zastosowany w komorze 2 znacząco zmniejszył odczuwany zapach w porównaniu z normalnym aerozolem wykorzystanym w komorze 1.

Poniżej przedstawione zostaną inne mieszanki przeciwdziałające nieprzyjemnym zapachom, które mogą zostać wykonane według sposobu przedstawionego w powyższym przykładzie 1.

Przykład 2

Składnik	% masy
Czynnik nośny - butan 40	35
Węglowodór C9-C12	5,0
Oleinian poliglicerylu	0,30
Butylo hydroksytoluenu	0,0130
Dietyloftalen	0,70
Arbor Vitae	0,2
Woda miękka	Uzupełnienie do 100%

Przykład 3

Składnik	% masy
Czynnik nośny - butan 40	35
Węglowodór C9-C12	5,0
Oleinian poliglicerylu	0,30
Butylo hydroksytoluenu	0,0130
Dietyloftalen	0,70
Salicylian benzylu	0,2
Woda miękka	Uzupełnienie do 100%

Przykład 4

Składnik	% masy
Czynnik nośny - butan 40	35
Węglowodór C9-C12	5,0
Oleinian poliglicerylu	0,30
Butylo hydroksytoluenu	0,0130
Dietyloftalen	0,70
Zapach Carry	0,2
Woda miękka	Uzupełnienie do 100%

PL 192 433 B1

W mieszankach z przykładów od 1 do 4 zamiast przedstawionych w nich substancji przeciwdziałających nieprzyjemnym zapachom możliwe jest wykorzystanie jednego lub większej liczby następujących substancji:

Arbor Vitae salicylan benzylu chlorofil cyklodekstryna, d-limonen, flawanoidy Olej Hinoki

ekstrakt pietruszkowy ftalocyjanina, saponina, olej z drzewa herbacianego, Tego Sorb

Veilex I, II lub III (z Bush Boake Allen) oraz związki dwu aldehydowe opisane w patencie US 5,795,566

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Sposób odświeżania powietrza poprzez przeciwdziałanie lub neutralizowanie nieprzyjemnych zapachów, polegający na tym, że w stronę źródła nieprzyjemnego zapachu kieruje się kropelki cieczy wydobywające się z urządzenia rozpylającego aerozol zawierającego mieszankę przeciwdziałającą nieprzyjemnemu zapachowi, znamienny tym, że na kropelki cieczy nanosi się unipolarny ładunek jedynie poprzez ładowanie podwójnej warstwy (dwuwarstwy) w trakcie rozpylania kropelek cieczy z urządzenia rozpylającego poprzez wzajemne oddziaływanie zachodzące pomiędzy cieczą a urządzeniem rozpylającym i uzyskuje się unipolarny ładunek na takim poziomie, że kropelki posiadają współczynnik ładunku do masy wynoszący przynajmniej +/- 1x10^-4 C/kg, przy czym współczynnik ładunku do masy kropelek osiąga się przez kropelki cieczy powstające w wyniku zastosowania w urządzeniu rozpylającym aerozol przynajmniej jednego parametru, takiego jak, dobierany materiał z jakiego wykonano urządzenie uruchamiające, dobierana wielkość i kształt otworu urządzenia uruchamiającego, dobierana średnica rurki zanurzeniowej, ustalana charakterystyka zaworu oraz skład mieszanki zawartej w urządzeniu rozpylającym aerozol i dobiera się te parametry w taki sposób by uzyskać oczekiwany współczynnik ładunku do masy kropelek.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mieszankę przeciwdziałającą nieprzyjemnym zapachom stanowiącą emulsję.

3. Sposób według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że stosuje się kropelki cieczy posiadające średnicę w zakresie 5 do 100 mikrometrów.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mieszankę zawierającą jeden lub większą liczbę składników wybranych spośród takich jak Arbor Vitae, salicylian benzylu, chlorofil, cyklodekstryny, d-limoneny, flawanoidy, olej Hinoki, ekstrakt pietruszkowy, ftalocyjaninę, saponin, olej z drzewa herbacianego, Tego Sorb.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w urządzeniu rozpylającym zawiera się mieszankę o składzie obejmującym fazę oleistą, fazę wodną, środek powierzchniowo czynny oraz czynnik nośny.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako fazę oleistą stosuje się węglowodór C9-C12.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że w składzie mieszanki dobiera się węglowodór C9-C12, w ilości od 2 do 10% masy.

8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako środek powierzchniowo czynny stosuje się oleinian glicerylu lub oleinian poligliceryny.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że środek powierzchniowo czynny dobiera się w składzie mieszanki w ilości od 0,1 do 1,0% masy.

10. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako czynnik nośny stosuje się gaz płynny.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że czynnik nośny dobiera się w składzie mieszanki w ilości od 20do 50% masy.