PL192474B1

PL192474B1 - Sposób oddziaływania na drobnoustroje zawieszone w powietrzu

Info

Publication number: PL192474B1
Application number: PL345315A
Authority: PL
Inventors: John Farrell Hughes; Rodney Thomas Fox; Mark Neale Harrison; Lindsey Faye Whitmore; Duncan Roger Harper; Karen Louise Jerrim; Jennifer Jane Knapp
Original assignee: Reckitt Benckiser (Uk) Limited; Reckitt Benckiser Uk Ltd; Univ Southampton; University Of Southampton
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2006-10-31
Also published as: AU756692B2; PL345315A1; WO2000001423A1; JP2002519152A; CN1217704C; GB9814377D0; EP1091768B1; ES2211099T3; EP1091768A1; ZA200007642B; AR019208A1; AU4383899A; MY119756A; CN1315874A; DE69912609T2; DE69912609D1; ATE253383T1; BR9911706A

Abstract

1. Sposób oddzialywania na drobnoustroje zawieszone w powietrzu, zwlaszcza dezynfe- kowania, wzglednie poprawiania stanu sanitar- nego przestrzeni zajmowanej przez drobno- ustroje znajdujace sie w powietrzu i/lub wirusy, polegajacy na przesylaniu do przestrzeni krope- lek cieczy z urzadzenia rozpylajacego zawiera- jacego substancje dezynfekujaca, wzglednie poprawiajaca stan sanitarny, znamienny tym, ze ladunek jednobiegunowy nanosi sie na po- jedyncze kropelki cieczy przez ladowanie dwu- warstwy w trakcie rozpylania cieklych kropelek, z urzadzenia rozpylajacego, przy czym ladunek jednobiegunowy ma poziom, w którym stosu- nek ladunku do masy kropelek wynosi co naj- mniej +/- 1 x 10 -4 C/kg. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób oddziaływania na drobnoustroje zawieszone w powietrzu.

Substancje dezynfekujące i poprawiające stan sanitarny oparte na olejkach eterycznych znane są przykładowo z opisu patentowego US 5403587. Opis ten dotyczy substancji zwalczających drobnoustroje, wykorzystywanych do poprawiania stanu sanitarnego, dezynfekcji i/lub czyszczenia twardych powierzchni, to jest blatów, kafelków, urządzeń sanitarnych w rodzaju zlewów i toalet, okien, drzwi, przyborów kuchennych, wyrobów szklanych, naczyń oraz instrumentów dentystycznych i chirurgicznych.

W skład substancji tego rodzaju wchodzą:

a) skuteczna mikrobójczo ilość olejku eterycznego, nadająca się do rozpuszczenia lub dyspergowania w nośniku wodnym i wykazująca w połączeniu z nośnikiem wodnym własności mikrobójcze,

b) taka ilość środka zwiększającego rozpuszczalność czy też dyspergującego, jaką pozwala uzyskać wodny roztwór lub dyspersję olejku eterycznego w nośniku wodnym, oraz

c) woda, której ilość stanowi dopełnienie do 100% wagowych.

W opisie patentowym nr US 5403587 wymieniono następujące olejki eteryczne, które miałyby znaleźć zastosowanie w przedstawionym rozwiązaniu: olejek z tymianku, palczatki cytrynowej, cytryny, pomarańczy, anyżu, goździków, róży, lawendy, cytronellowy, z eukaliptusa, mięty pieprzowej, kamfory, drzewa sandałowego i cedru.

Substancje, o których mowa w opisie patentowym US 5403587, sporządzać można za pomocą typowych propelentów wykorzystywanych do rozpylania aerozolu z konwencjonalnych pojemników pod ciśnieniem. W ramach propelentów zastosować można izobutan, n-butan, propan, eter metylowy i ich substancje, jak również chlorofluoropochodne węglowodorów, fluoropochodne węglowodorów i ich substancje.

Oddziaływanie na drobnoustroje zawieszone w powietrzu wiąże się z szeregiem utrudnień. Niełatwo jest wyeliminować je całkowicie z określonej przestrzeni, jak choćby z danego pomieszczenia. Przy tym jakikolwiek agresywny sposób oddziaływania, jak choćby rozpylanie substancji toksycznej dla drobnoustrojów, może się okazać niebezpieczne dla zdrowia człowieka i zwierząt przebywających w opryskiwanym pomieszczeniu.

Bakterie, wirusy oraz zarodniki grzybów traktować można jako cząsteczki stałe zawieszone w gazie, zwłaszcza że często połączone są one z drobinami kurzu. W przypadku zastosowania aerozolowego urządzenia rozpylającego, ciekła substancja zawierająca czynnik dezynfekujący rozpylana jest w postaci kropelek w przestrzeni poddawanej dezynfekcji. Jednakże niewielka częstość zderzeń kropelek cieczy z drobnoustrojami prowadzi do nieskutecznego uśmiercania tych ostatnich. W rezultacie zastosować należy znaczną ilość substancji, co wiążę się ze zwiększeniem ryzyka dla zdrowia. Spośród innych efektów ubocznych wymienić należy silną woń w przypadku substancji o określonym zapachu, a to ze względu na konieczność zastosowania znacznej ilości substancji dezynfekującej i/lub ograniczony wybór dostępnych zapachów.

Skuteczność działania aerozolowego urządzenia rozpylającego wzrosłaby, gdyby kropelki aerozolu charakteryzowały się większą częstością zderzeń z drobnoustrojami. Poniżej przedstawiono ulepszony sposób dezynfekcji, względnie poprawiania stanu sanitarnego przestrzeni.

Typowe aerozolowe urządzenie rozpylające obejmuje: pojemnik aerozolowy zawierający substancję rozpylaną z urządzenia oraz ciekły lub gazowy propelent, rurkę zanurzeniową sięgającą wgłąb pojemnika, której górny koniec łączy się z zaworem, urządzenie uruchamiające umieszczone powyżej zaworu, a które można naciskać w celu uruchomienia zaworu, wkładkę w urządzeniu uruchamiającym, w której znajduje się otwór, przez który rozpylana jest ciecz.

Korzystne aerozolowe urządzenie rozpylające, do zastosowania w ramach niniejszego wynalazku, opisano w WO 97/12227.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób oddziaływania na drobnoustroje zawieszone w powietrzu, zwłaszcza dezynfekowania, względnie poprawiania stanu sanitarnego przestrzeni zajmowanej przez drobnoustroje znajdujące się w powietrzu i/lub wirusy, polegający na przesyłaniu do przestrzeni kropelek cieczy z urządzenia rozpylającego zawierającego substancję dezynfekującą, względnie poprawiającą stan sanitarny, charakteryzujący się tym, że ładunek jednobiegunowy nanosi się na pojedyncze kropelki cieczy przez ładowanie dwuwarstwy w trakcie rozpylania ciekłych kropelek, z urządzenia rozpylającego, przy czym ładunek jednobiegunowy ma poziom, w którym stosunek ładunku do masy kropelek wynosi co najmniej +/- 1x 10^-4 C/kg.

PL 192 474 B1

Korzystnie, jako urządzenie rozpylające zawierające substancję dyzenfekującą stosuje się aerozolowe urządzenie rozpylające.

Korzystnie, stosuje się emulsję jako substancję dezynfekującą, względnie poprawiającą stan sanitarny.

Korzystnie, stosuje się kropelki cieczy o średnicy od 0,005 do 0,1 mm.

Ładunek jednobiegunowy nanosi się na kropelki cieczy, podczas wzajemnego oddziaływania zachodzącego pomiędzy cieczą a urządzeniem rozpylającym, przy czym ładunek ten nanosi się spoza wewnętrznego lub zewnętrznego urządzenia indukującego ładunek.

Dla uzyskania stosunku ładunku do masy kropelek w wysokości co najmniej +/- 1x 10^-4 C/kg stosuje się w aerozolowym urządzeniu rozpylającym, przynajmniej jeden parametr, taki jak wielkość i kształt otworu urządzenia, średnicę rurki zanurzeniowej, charakterystykę zaworu oraz skład substancji dezynfekującej, względnie poprawiającej stan sanitarny, przy czym parametry zawarte w aerozolowym urządzeniu rozpylającym dobrane są w taki sposób, by uzyskać określony stosunek ładunku do masy kropelek poprzez naładowanie dwuwarstwy, które nanosi na kropelki ładunek jednobiegunowy w trakcie rozpylania cieczy przez otwór w aerozolowym urządzeniu rozpylającym.

Korzystnie, w substancji dezynfekującej lub poprawiającej stan sanitarny stosuje się fazę oleistą, fazę wodną, środek powierzchniowo czynny, czynnik przeciwbakteryjny lub przeciwwirusowy, fungicyd oraz propelent.

Korzystnie, jako czynnik przeciwbakteryjny lub przeciwwirusowy stosuje się olejek eteryczny z tymianku, palczatki cytrynowej, cytryny, pomarańczy, grejpfruta, drożdży, oregano, anyżu, goździków, aldehydu cynamonowego, cynamonu, karwakrolu, róży, lawendy, cytronellowy, z eukaliptusa, mięty pieprzowej, kamfory, drzewa sandałowego, igliwia sosny syberyjskiej, drzewa herbacianego, drzewa różanego, paczulowy, wetiwerowy, z drewna cedrowego i ich substancji.

Korzystnie, jako czynnik przeciwbakteryjny stosuje się czwartorzędowy związek amoniowy.

Korzystnie, w fazie oleistej stosuje się węglowodór C9-C12 w ilości od 2 do 10% wagowych substancji.

Korzystnie, jako substancję powierzchniowo czynną stosuje się oleinian gliceryny lub oleinian poligliceryny w ilości od 0,1 do 1,0% wagowych substancji.

Korzystnie, jako propelent stosuje się gaz płynny, czyli gazol w ilości od 20 do 50% wagowych substancji.

Korzystnie, jednobiegunowy ładunek, naniesiony na kropelki cieczy, wytwarzany jest jedynie w wyniku wzajemnego oddziaływania zachodzącego między cieczą zgromadzoną w urządzeniu rozpylającym a samym urządzeniem w trakcie rozpylania cieczy. Szczególnie korzystne rozwiązanie przewiduje, że sposób, w jaki nanoszony jest ładunek na kropelki cieczy, nie opiera się nawet częściowo na podłączeniu urządzenia do jakiegokolwiek zewnętrznego urządzenia indukującego ładunek, jak choćby źródła stosunkowo wysokiego napięcia czy też dowolnego innego wewnętrznego urządzenia indukującego ładunek, na przykład akumulatora. W takim układzie urządzenie rozpylające jest całkowicie samodzielne, co powoduje, że znajduje ono zastosowanie w przemyśle, biurach i gospodarstwach domowych.

Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem urządzenie rozpylające stanowi ciśnieniowe urządzenie do rozpylania stosowane w gospodarstwach domowych, pozbawione obwodów elektrycznych, które można trzymać w jednym ręku. Zazwyczaj urządzenie takie charakteryzuje się pojemnością rzędu 10 do 2000 ml i można je obsługiwać ręcznie lub z pomocą automatycznego urządzenia uruchamiającego. Szczególnie korzystne rozwiązanie przewiduje zastosowanie ręcznego pojemnika aerozolu.

Dzięki zastosowaniu sposobu, będącego przedmiotem niniejszego wynalazku, drobnoustroje i/lub wirusy zawieszone w powietrzu mogą zostać wyeliminowane z większą skutecznością, jeśli porównać ów sposób ze znanymi metodami rozpylania. I tak istnieje tu możliwość zastosowania środka dezynfekującego, względnie poprawiającego stan sanitarny o mniejszej mocy niż to miało miejsce we wcześniejszych rozwiązaniach.

Pożądany rezultat uzyskano dzięki jednobiegunowemu ładunkowi kropelek aerozolu. Ładunek taki ma dwa skutki: poszczególne kropelki przyciągane są do drobnoustrojów i/lub wirusów, w tym do drobnoustrojów połączonych z drobinkami kurzu. Ponieważ wszystkie kropelki niosą ładunek o tym samym biegunie, odpychają się one od siebie. Tym samym charakteryzuje je niewielka koalescencja lub też całkowity jej brak, co z kolei powoduje dążność kropelek do znacznego rozprzestrzeniania się w porównaniu z nie naładowanymi kropelkami. Co więcej, o ile siły odpychania wynikające z naładowania kropelek są większe niż cechujące je siły napięcia powierzchniowego, naładowane kropelki

PL 192 474 B1 ulegają rozdzieleniu na szereg mniejszych naładowanych kropelek (przekraczając granicę Rayleigh'a). Proces ten trwa tak długo, aż dwie przeciwstawnie działające siły ulegną wyrównaniu lub też kropelki całkowicie wyparują.

Zazwyczaj drobnoustroje zawieszone w powietrzu, w tym przyczepione do drobinek kurzu, są elektrycznie izolowane od otoczenia, zaś ich potencjał równy jest potencjałowi otoczenia. W takiej sytuacji izolowany drobnoustrój znajdujący się w chmurze elektrycznie naładowanych kropelek cieczy spowodować może zmianę konfiguracji pola elektrycznego wytwarzanego przez kropelki, co zwiększy przyciąganie kropelek do drobnoustroju. W rezultacie do drobnoustroju przyciągana jest cząsteczka cieczy. Ta korzystna zmiana w zakresie wzajemnego oddziaływania między naładowanymi kropelkami a drobnoustrojami spowodowana jest przez dodatkowe siły dyfuzji wytwarzane w obrębie naładowanej chmury kropelek przez pole elektryczne, co prowadzi do zmiany toru przemieszczania się każdej kropelki w taki sposób, że kieruje się ona ku drobnoustrojowi.

Na ogół ciekła substancja rozpylana w powietrzu przy użyciu aerozolowego urządzenia rozpylającego, stanowi korzystnie mieszaninę wody i węglowodoru lub emulsja, czy też ciecz, która ulega przemianie w emulsję poprzez wstrząśnięcie urządzenia rozpylającego przed użyciem lub też w trakcie samego rozpylania.

Podczas gdy wszelkie ciekłe aerozole charakteryzują się całkowitym ładunkiem ujemnym lub dodatnim w wyniku dwuwarstwowego ładowania lub rozdzielenia kropelek cieczy, ładunek naniesiony na kropelki cieczy pochodzących ze standardowego urządzenia rozpylającego wynosi jedynie +/- 1 x 10^-8 do 10^-5 C/kg.

Niniejszy wynalazek opiera się na połączeniu różnych cech konstrukcji aerozolowego urządzenia rozpylającego w taki sposób, by wspomóc proces ładowania cieczy w trakcie jej rozpylania.

Istnieje możliwość nadania wyższego ładunku kropelkom cieczy poprzez dobór poszczególnych cech urządzenia rozpylającego, w tym materiału, kształtu i wymiarów urządzenia uruchamiającego, wkładki urządzenia uruchamiającego, zaworu oraz rurki zanurzeniowej, a ponadto właściwości rozpylanej cieczy, tak by uzyskać pożądaną wielkość ładunku w trakcie rozpylania kropelek cieczy.

Szereg charakterystyk systemu aerozolowego zwiększa ładowanie dwuwarstwowe i wymianę ładunku pomiędzy ciekłą substancją i powierzchniami układu aerozolowego.

Zwiększenie takie wywołują czynniki, które mogą zwiększyć turbulencję przepływu przez system oraz zwiększyć częstotliwość i szybkość kontaktów cieczy z powierzchniami wewnętrznymi systemu pojemnika, zaworu i urządzenia uruchamiającego.

I tak, przykładowo, charakterystykę urządzenia uruchamiającego zoptymalizować można wtaki sposób, by zwiększył się poziom ładunku na cieczy rozpylanej z wnętrza pojemnika. Niewielki otwór we wkładce w urządzeniu uruchamiającym, o wielkości 0,45 mm lub mniejszej, zwiększa poziom ładunku na cieczy rozpylanej poprzez urządzenie uruchamiające. Dobór materiału, z jakiego wykonywane jest urządzenie uruchamiające, również może zwiększyć poziom ładunku dla cieczy rozpylanej z wnętrza urządzenia. Wśród materiałów, które wpływają na wzrost ładunku, wymienić należy nylon, poliester, acetal, PCV oraz polipropylen. Również i kształt otworu we wkładce zoptymalizować można w taki sposób, by wzrastał ładunek na cieczy w trakcie jej rozpylania poprzez urządzenie uruchamiające. Wkładki, które wspomagają mechaniczne rozdrabnianie cieczy pozwalająna lepsze jej ładowanie.

Wkładkę urządzenia uruchamiającego w obrębie urządzenia rozpylającego wykonać można z materiału przewodzącego, izolacyjnego pół-przewodzącego lub też wywołującego statyczną dyssypację.

Charakterystykę rurki zanurzeniowej można zoptymalizować w taki sposób, by wzrósł ładunek cieczy rozpylanej z pojemnika. Wąska rurka tego rodzaju, przykładowo o wewnętrznej średnicy 1,27 mm, powoduje wzrost ładunku cieczy. Podobnie, na wzrost ładunku wpływać może rodzaj materiału, z jakiego wykonano rurkę zanurzeniową.

Istnieje też możliwość takiego doboru cech zaworu, by zwiększyć stosunek ładunku do masy cieczy w trakcie jej rozpylania z wnętrza pojemnika. Stosunek ten zwiększyć można za sprawą niewielkiego otworu w tylnej końcówce obudowy, o wielkości w przybliżeniu 0,65 mm. Na wzrost ładunku wpływa też zastosowanie trzonu o ograniczonej liczbie otworów, przykładowo 2 x 0,50 mm. Podobny wpływ ma zastosowanie zaworu parowego, przy czym zawór parowy o dużym otworze, przykładowo 0,50 mm do 1,0 mm, daje zasadniczo wyższe poziomy naładowania.

Na poziom ładunku wpływać też może zmiana składu substancji. Substancja składająca się z węglowodoru i wody, lub też emulsja nie mieszalnego węglowodoru i wody charakteryzuje się wyższym stosunkiem ładunku do masy niż to jest w przypadku samej wody czy węglowodoru.

PL 192 474 B1

Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem propelent stanowi gaz płynny (LPG), czyli gazol, który zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, stanowi z kolei butan, ewentualnie z domieszką propanu. Propelent taki stanowić może 10do 90% wagowych w zależności od tego, czy substancja do spryskiwania ma być „wilgotna czy „sucha. W przypadku wilgotnej substancji korzystne jest, by propelent stanowił 20 do 50% wagowych, a korzystniej: 30 do 40% wagowych.

Kropelki cieczy pochodzące z urządzenia rozpryskującego charakteryzują się zasadniczo średnicą w granicach 0,005 do 0,1 mm, przy czym dla większości wynosi ona 0,04 mm. Ciecz pochodząca z aerozolowego urządzenia rozpylającego zawierać może określoną z góry ilość materiału obejmującego drobne zawieszone cząsteczki, na przykład krzemionki pirolitycznej lub określoną ilość lotnej substancji stałej, takiej jak mentol czy naftalen.

Przedstawiony tu sposób nie tylko pozawala zwalczać drobnoustroje, ale również przyspiesza naturalny proces strącania cząsteczek zawieszonych w powietrzu poprzez pośrednie naładowanie cząsteczek, co pozwala z kolei na szybką poprawę jakości powietrza.

Typowy pojemnik urządzenia rozpylającego wykonany jest z aluminium, blachy lakierowanej lub nielakierowanej cyny lub tym podobnych. Wkładka urządzenia uruchamiającego wykonana być może przykładowo z żywicy acetalowej. Boczny otwór w trzonie zaworu stanowią standardowo dwa otworki o średnicy 0,51 mm.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny przez urządzenie rozpylające według wynalazku, fig. 2 - schematycznie przekrój poprzeczny przez zespół zaworu urządzenia zaprezentowanego na fig. 1, fig. 3 - przekrój poprzeczny przez wkładkę urządzenia uruchamiającego zaprezentowanego na fig. 2, fig. 4 - kształt otworu w głowicy urządzenia rozpylającego zaprezentowanej na fig. 3, patrząc w kierunku A, fig. 5 - rozmieszczenie komory wirowej w głowicy rozpylacza przedstawionej na fig. 3, patrząc w kierunku B.

Na figurze 1i 2 przedstawiono urządzenie rozpylające według wynalazku. Obejmuje ono pojemnik 1, wykonany z aluminium, lakierowanej lub nie lakierowanej cyny lub tym podobnych materiałów, w tradycyjny sposób, a który stanowi zbiornik 2na ciecz 3o przewodności pozwalającej kropelkom na przenoszenie właściwego ładunku elektrostatycznego. W pojemniku tym znajduje się też gaz pod ciśnieniem, jaki wypycha ciecz 3 na zewnątrz pojemnika 1 za pośrednictwem systemu kanalików, w skład którego wchodzi rurka zanurzeniowa 4, zawór oraz zespół urządzenia uruchamiającego 5. Jeden koniec rurki zanurzeniowej 4, oznaczony symbolem 6, kończy się na dnie pojemnika 1, zaś drugi, oznaczony symbolem 7, łączy się z tylną końcówką 8 zespołu zaworu. Końcówka 8 przymocowana jest z pomocą zespołu mocującego 9, unieruchomionego wewnątrz otworu na górze pojemnika, a obejmuje ona dolną część 10, której ścianki wyznaczają otwór 11 w dolnej końcówce, z którym łączy się koniec 7 rurki zanurzeniowej 4. Tylna końcówka obejmuje też otwór 12 o stosunkowo niewielkiej średnicy w dolnej części 11 i nieco większej w górnej, oznaczonej symbolem 13. Zespół zaworu obejmuje rurkę trzonową 14 zamocowaną w otworze 12 w tylnej końcówce w taki sposób, że przebiega ona wzdłuż osi otworu 12, opierając się działaniu sprężyny 15. Trzon 14 zaworu obejmuje z kolei wewnętrzny otwór 16 wyposażony w jeden lub więcej otworów bocznych (trzonowych) 17 (fig. 2). Zespół zaworu obejmuje urządzenie uruchamiające 18 wyposażone w centralny otwór 19, w którym umieszczono trzon 14 zaworu w taki sposób, że między otworem 16 rurki trzonowej 14 a otworem 19 urządzenia uruchamiającego istnieje połączenie. Kanalik 20 w urządzeniu uruchamiającym, biegnący prostopadle do otworu 19, łączy ten ostatni z zagłębieniem mieszczącym słupek 21, do którego przymocowano głowicę rozpylacza w postaci wkładki 22 obejmującej otwór 23, jaki łączy się z kanalikiem 20.

Na zewnętrznej powierzchni trzonu 14 zaworu umieszczono pierścień 24 z elastomeru, który zamyka boczny otwór 17w trzonie 14 zaworu. Konstrukcja zespołu zaworu sprawia, że ręczne wciśnięcie urządzenia uruchamiającego 18 powoduje jednoczesne obniżenie trzonu 14 zaworu wbrew działaniu sprężyny 15, co pokazano na fig. 2. W rezultacie pierścień uszczelniający 24 nie zamyka już bocznego otworu 17. Wówczas ze zbiornika 2do otworu 23 w głowicy rozpylacza wiedzie przejście, przez które wypychana jest na zewnątrz ciecz pod wpływem działania siły nacisku gazu zgromadzonego w puszce do głowicy rozpylacza poprzez system kanalików, obejmujący rurkę zanurzeniową 4, otwór 12 w tylnej końcówce, otwór 16 w trzonie zaworu, otwór 19 w urządzeniu uruchamiającym oraz kanalik 20.

W ściance tylnej końcówki 8 wykonano otwór 27 (nie uwzględniony na fig. 1), jaki stanowi zawór gazowy, przy czym nacisk gazu wewnątrz zbiornika 2 oddziaływać może bezpośrednio na ciecz prze6

PL 192 474 B1 pływającą przez zespół zaworu. W rezultacie wzrasta turbulencja cieczy. Stwierdzono, że ładunek wzrasta, o ile średnica otworu 27 wynosi przynajmniej 0,76 mm.

Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem otwór boczny 17 łączący otwór 16 w trzonie zaworu z otworem 12 w tylnej końcówce stanowią 2 otworki, z których każdy charakteryzuje się średnicą do 0,51 mm, co korzystnie wpływa na wytwarzanie ładunku elektrostatycznego. Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem rurka zanurzeniowa 4 charakteryzuje się możliwie niewielką średnicą, przykładowo 1,2 mm, co również korzystnie wpływa na wielkość ładunku cieczy. Z tego samego względu korzystne jest również, by możliwie niewielka była średnica otworu 11 w tylnej końcówce, to jest, by wynosiła najwyżej 0,64 mm.

Na figurze 3 pokazano w powiększeniu przekrój poprzeczny przez wkładkę w urządzeniu uruchamiającym rozpylacza, zaprezentowanego na fig. 1i 2. Dla uproszczenia otwór 23 przedstawiono w formie pojedynczej cylindrycznej szczeliny. Jednakże zgodnie z korzystnym rozwiązaniem otwór ten charakteryzuje się kształtem, jaki zaprezentowano przykładowo na fig. 4. Poszczególne otworki dla otworu 23 oznaczono symbolem 31, zaś okalające je ścianki otworu 23 oznaczono numerem 30. Całkowitą długość obwodową ścianek okalających otworki u wylotu otworu 23 oznaczono symbolem L (wartość podano w mm), zaś symbolem a oznaczono całkowitą powierzchnię otworków dla wylotu otworu 23 (wartość podano w mm²), przy czym wartości dla L i a zaznaczono na fig. 4. L/a wynosi powyżej 8, co jak wykazano, szczególnie korzystnie wpływa na przewodność, jako że oznacza zwiększoną powierzchnię kontaktu wkładki urządzenia uruchamiającego z przepływającą przezeń cieczą.

W celu uzyskania wysokiego stosunku L/a zastosować można wiele różnych konfiguracji, nie zmniejszając zarazem powierzchni przekroju a do wartości, jaka pozwoliłaby jedynie na niewielkie tempo przepływu cieczy. I tak możliwe jest przykładowo zastosowanie otworu we wkładce urządzenia uruchamiającego o układzie, gdzie wylot otworu obejmuje szereg segmentowych otworków (z lub bez centralnego otworku), gdzie wylot obejmuje szereg otworków w formie sektorów, gdzie poszczególne otworki tworzą wylot w formie kratki lub siatki, gdzie wylot wykonano w formie krzyża, gdzie otworki tworzą wspólnie wylot w formie pierścieni koncentrycznych, lub też układy te łączy się między sobą. Szczególnie korzystne są takie konfiguracje otworu we wkładce urządzenia uruchamiającego, gdzie element w formie języczka wystaje w poprzek strumienia przepływającej cieczy, wibrując w trakcie jej przepływu. Zdolność wibracji powodować może turbulencje w trakcie przepływu, a tym samym wzmagać podział ładunków elektrostatycznych dla podwójnej warstwy, co z kolei pozwala na uzyskanie wyższego ładunku dla cieczy.

Na figurze 5 zaprezentowano widok z góry na jedno z możliwych rozwiązań komory wirowej 35 wkładki 22 urządzenia uruchamiającego. Komora ta obejmuje 4 boczne kanaliki rozmieszczone w jednakowej odległości od siebie, stycznie wobec centralnie położonej przestrzeni 37 otaczającej otwór 23. W trakcie wykorzystywania urządzenia ciecz wypychana ze zbiornika 2 przez sprężony gaz przedostaje się przez kanalik 20 i wnika w kanaliki 36 prostopadle do ich osi wzdłużnych. Układ kanalików sprawia, że ciecz dąży do zachowania kolistego ruchu, w jakim pozostawała przed dostaniem się do centralnej przestrzeni 37, a następnie otworu 23. W rezultacie ciecz poddawana jest turbulencjom, co powoduje wzrost elektrostatycznego ładunku cieczy.

Poniższe przykłady ilustrują ideę przedstawionego tu wynalazku:

PRZYKŁAD 1

Sporządzono substancję dezynfekującą w aerozolu zgodnie z poniższymi wskazaniami dotyczącymi składu:

	% wagowe
etanol	54
silikonowy środek powierzchniowo czynny	0,1
czynnik przeciwbakteryjny (jeden z podanych niżej)	0,8
woda	17,2
gaz płynny	28

Substancję tę wprowadzono do wnętrza cynowego pojemnika aerozolu, zaopatrzonego w zespół zaworu, obejmujący 3 mm rurki zanurzeniowej 4 z polietylenu, otwór 11 wielkości 0,64 mm

PL 192 474 B1 w tylnej końcówce, zawór gazowy 27 wielkości 0,64 mm oraz 4 otwory boczne 17 w trzonie zaworu wielkości 0,61 mm. Wykorzystano urządzenie uruchamiające 18 typu Kosmos wyposażone we wkładkę 22 typu Aqua 0,51/0,66 mm (obie firmy Precision Valve).

W ramach środka przeciwbakteryjnego wykorzystać można dowolny, znajdujący tu zastosowanie, materiał. I tak, przykładowo, możliwe jest użycie olejów eterycznych, w tym jednego lub więcej z podanych poniżej: z palczatki cytrynowej, cytryny, pomarańczy, drożdży, goździków, tymianku, oregano, aldehydu cynamonowego, cynamonu i/lub karwakrolu.

Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem ilość czynnika przeciwbakteryjnego waha się między 0,2 a 0,25% wagowych.

Poziom ładunku kropli pochodzących z pojemnika zwiększyć można sztucznie na tyle, by osiągnąć stosunek ładunku do masy w przybliżeniu -1 x 10^-4 C/kg przy zastosowaniu ładunku -10 kv na szwie pojemnika, pochodzącego ze źródła wysokiego napięcia.

W zagłębieniu urządzenia uruchamiającego 18 uzyskano ciecz w drobnych kropelkach o stosunku ładunku/masy -1 x 10^-4 C/kg i tempie przepływu około 1,2 g/sek. Kropelki ulegały gwałtownej dyspersji w powietrzu.

Przedstawiony tu aerozolowy rozpylacz porównano ze standardowym urządzeniem zawierającym substancję o tym samym składzie. Postępowano zgodnie z poniższą procedurą.

Sporządzono wodną zawiesinę Micrococcus lutens zawierającą w przybliżeniu 10⁹ cfu/ml. Do komory testowej doprowadzono przefiltrowane powietrze HEPA w ilości 28 metrów sześciennych.

Zawiesinę bakteryjną doprowadzano do komory testowej z pomocą urządzenia rozpraszającego przez 60 sekund i rozprowadzano wewnątrz komory przez kolejne 60 sekund z pomocą wentylatora recylkulającego.

Na 2 godziny uruchomiono zbieracz próbek przenoszący na agar, pobierając próbki po 1, 15, 30, 60 i 120 minutach. Zebrano płytki agarowe ze zbieracza próbek. Płytki te oznaczono, umieszczono w cieplarce, kolonie przeliczono, by uzyskać tym samym wyniki kontrolne (będące średnią dla trzech eksperymentów).

Procedurę taką powtórzono trzykrotnie, tyle że przed uruchomieniem zbieracza próbek produkt testowy naładowany elektrostatycznie rozpylano w komorze testowej przez 10 sekund. Czynność tę powtórzono trzykrotnie dla standardowego produktu testowego -nie naładowanego.

Wyniki uzyskane dla produktu naładowanego i nie naładowanego porównano (wziąwszy pod uwagę wyniki kontrolne) i wykazano, że w przypadku produktu obdarzonego ładunkiem elektrostatycznym skuteczność ochrony przeciwbakteryjnej w powietrzu znacznie wzrosła.

PRZYKŁAD 2

Testowy organizm Micrococcus lutens (ATCC NCTC 2665) uzyskany z kultury bakteryjnej wykorzystano jako wodną zawiesinę końcową zawierającą około 10⁹ cfu/ml. Komora testowa o pojemności 28 m³ wypełniona została przefiltrowanym powietrzem HEPA oraz powietrzem ekstrakcyjnym. Urządzenia znajdujące się w komorze były zdalnie sterowane z pomieszczenia kontrolnego. Bakterie wprowadzano z pomocą zderzeniowego urządzenia rozpraszającego przez 60 sekund i mieszano z powietrzem zawartym w pomieszczeniu przez kolejnych 60 sekund z pomocą wentylatora. Pięć odpylaczy z włókna szklanego uruchomiono 1, 14, 29, 59 i 119 minut po uwolnieniu bakterii. Każdy odpylacz zbierał powietrze z komory testowej przez jedną minutę. Gdy pierwszy z nich pobrał próbkę, do wnętrza komory wpuszczono testowy preparat dezynfekujący w aerozolu.

Skład testowy podano poniżej:

składnik	% wagowe
butan 40	35
monooleinian sorbitanu	1
olejek z palczatki cytrynowej	7
azotyn sodowy	0,12
glikol trietylenowy	2,5
miękka woda	54,38

PL 192 474 B1

Substancję rozpylano przez 10 sekund. Porównano ze sobą działanie nie naładowanej substancji i substancji o tym samym składzie, ale pochodzącej z pojemnika, który sztucznie naładowano. Napięcie zastosowane do pojemnika wynosiło -3kV, w wyniku czego uzyskano stosunek ładunku do masy -1,3 x 10^-4 C/kg. Efekt zastosowania ładunku na aerozol na stężenie drobnoustrojów zawieszonych w powietrzu został zarejestrowany z pomocą kolejnych odpylaczy. Ilość bakterii zgromadzonej w odpylaczu oszacowano, pobierając zeń 0,1 ml cieczy i umieszczając ją na agarowej płytce, czynność tę powtórzono. Następnie płytki inkubowano w temperaturze 30°C przez 72 godziny. Ilość kolonii obliczono a średnią z dwóch płytek przedstawiono poniżej:

Wyniki

Tabela 1

Ilość Micrococcus lutens zgromadzonych w odpylaczu

ładunek	odpylacz 1 1 min.	odpylacz 2 14 min.	odpylacz 3 29 min.	odpylacz 4 59 min.	odpylacz 5 119 min.
tak	3225	70	5	0,8	0,8
nie	3533	20	0,8	0,8	0,8

Zastrzeżenia patentowe

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób oddziaływania na drobnoustroje zawieszone w powietrzu, zwłaszcza dezynfekowania, względnie poprawiania stanu sanitarnego przestrzeni zajmowanej przez drobnoustroje znajdujące się w powietrzu i/lub wirusy, polegający na przesyłaniu do przestrzeni kropelek cieczy z urządzenia rozpylającego zawierającego substancję dezynfekującą, względnie poprawiającą stan sanitarny, znamienny tym, że ładunek jednobiegunowy nanosi się na pojedyncze kropelki cieczy przez ładowanie dwuwarstwy w trakcie rozpylania ciekłych kropelek, z urządzenia rozpylającego, przy czym ładunek jednobiegunowy ma poziom, w którym stosunek ładunku do masy kropelek wynosi co najmniej +/- 1 x 10^-4 C/kg.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako urządzenie rozpylające zawierające substancję dyzynfekującą stosuje się aerozolowe urządzenie rozpylające.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się emulsję jako substancję dezynfekującą, względnie poprawiającą stan sanitarny.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się kropelki cieczy o średnicy od 0,005 do 0,1 mm.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ładunek jednobiegunowy nanosi się na kropelki cieczy, podczas wzajemnego oddziaływania zachodzącego pomiędzy cieczą a urządzeniem rozpylającym, przy czym ładunek ten nanosi się spoza wewnętrznego lub zewnętrznego urządzenia indukującego ładunek.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że dla uzyskania stosunku ładunku do masy kropelek w wysokości co najmniej +/- 1 x 10^-4 C/kg stosuje się w aerozolowym urządzeniu rozpylającym, przynajmniej jeden parametr, taki jak wielkość i kształt otworu urządzenia, średnicę rurki zanurzeniowej, charakterystykę zaworu oraz skład substancji dezynfekującej, względnie poprawiającej stan sanitarny, przy czym parametry zawarte w aerozolowym urządzeniu rozpylającym dobrane są w taki sposób, by uzyskać określony stosunek ładunku do masy kropelek poprzez naładowanie dwuwarstwy, które nanosi na kropelki ładunek jednobiegunowy w trakcie rozpylania cieczy przez otwór w aerozolowym urządzeniu rozpylającym.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 3, albo 6, znamienny tym, że w substancji dezynfekującej lub poprawiającej stan sanitarny stosuje się fazę oleistą, fazę wodną, środek powierzchniowo czynny, czynnik przeciwbakteryjny lub przeciwwirusowy, fungicyd oraz propelent.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że jako czynnik przeciwbakteryjny lub przeciwwirusowy stosuje się olejek eteryczny z tymianku, palczatki cytrynowej, cytryny, pomarańczy, grejpfruta, drożdży, oregano, anyżu, goździków, aldehydu cynamonowego, cynamonu, karwakrolu, róży, lawendy, cytronellowy, z eukaliptusa, mięty pieprzowej, kamfory, drzewa sandałowego, igliwia sosny sybePL 192 474 B1 ryjskiej, drzewa herbacianego, drzewa różanego, paczulowy, wetiwerowy, z drewna cedrowego i ich substancji.
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że jako czynnik przeciwbakteryjny stosuje się czwartorzędowy związek amoniowy.
10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że w fazie oleistej stosuje się węglowodór C9-C12.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że stosuje się węglowodór C9-C12 w ilości od 2 do 10% wagowych substancji.
12. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że jako substancję powierzchniowo czynną stosuje się oleinian gliceryny lub oleinian poligliceryny.
13. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się substancję powierzchniowo czynną w ilości od 0,1 do 1,0% wagowych substancji.
14. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że jako propelent stosuje się gaz płynny czyli gazol.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że propelent stosuje się w ilości od 20 do 50% wagowych substancji.