RO135811A0 - Aparat decontaminare aer/suprafeţe ozon-uvc - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un aparat de decontaminare cu ozon-UVC a aerului/suprafeţelor. Aparatul (1), conform invenţiei, cuprinde o cutie (2) închisă, mobilă cu ajutorul unor roţi (3) şi având compartimente funcţionale dispuse suprapuse, şi anume un compartiment funcţional superior (4) dedicat filtrării, controlului funcţionării şi comunicării cu utilizatorul, un compartiment median (5) dedicat sterilizării, umidificării şi generării de ioni negativi, şi un compartiment inferior (6) dedicat producerii circulaţiei forţate a aerului, parfumării aerului şi generării de ozon necesar sterilizării.

Description

Aparat decontaminare aer/suprafete ozon-UVC

Prezenta invenție se refera la un aparat decontaminare aer/suprafete ozon-UVC utilizat pentru medii închise de tipul spatii publice, locuințe, medii industriale, birouri, clase din scoli, laboratoare, vehicule publice, ateliere de lucru si alte asemenea.

în mod tradițional, cea mai comună modalitate de a reduce sau elimina impuritățile din aer, în special contaminanții biologici și virali, este filtrarea acestora. Se considera ca elementele filtrante captează pur și simplu contaminanții, fără a permite particulelor de o anumită dimensiune să treacă prin mediul de filtrare. Cele mai mici particule biologice patogene sunt virușii care au o mărime de ordinul a 0.1 microni. Un mediu de filtrare adecvat pentru a capta astfel de particule minuscule ar necesita dezvoltarea unui flux de aer cu cădere de presiune foarte mare. Acest lucru necesită ventilatoare mai mari și mai puternice pentru a antrena un volum mai mic de aer prin filtre. De asemenea, rezistenta mediului de filtrare (căderea de presiune) creste exponențial pe măsură ce mediul filtrant devine din ce in ce mai „încărcat cu contaminanți care acționează ca niște dopuri si înfundă porii. Filtrele tradiționale trebuie înlocuite ocazional.

Când filtrele încărcate cu contaminanți sunt înlocuite unii contaminanți vor fi eliberati. Schimbarea unui filtru care a acumulat contaminanți biologici sau virali poate provoca o expunere umană inutilă pentru cel care trebuie să-l înlocuiască. Acest lucru poate necesita utilizarea de costume de izolare, care devin ele însele toxice odată ce intră în contact cu toxinele acumulate sau se expun in apropierea filtrelor murdare. în funcție de acumularea de contaminanți specifici în mediul de filtrare, eliminarea adecvată poate include tratarea filtrelor uzate ca deșeuri toxice.

Alternativ la sistemele menționate mai sus, pot fi utilizate aparate de purificare aer/suprafete care se folosesc de proprietățile cunoscute de dezinfectare ale ozonului pentru a elimina microorganismele patogene, cum ar fi virușii, bacteriile, mucegaiul, drojdiile și paraziții prezenți în aer. Ozonul (molecula 03) este una dintre substanțele naturale dezinfectante cele mai puternice datorită potențialului ridicat de oxidare iar UVC actioneaza la nivel molecular (ADN).

RO 135811 AO

De fapt, ozonul distruge și dezactivează microorganismele patogene cu care intră în contact, pe de o parte prin intervenția in procesul de multiplicare și pe de altă parte prin împiedicarea funcțiilor lor vitale. Ozonul deteriorează în primul rând peretele celular al microorganismelor și apoi, odată pătruns în interiorul acestora, provoacă oxidarea componentelor esențiale precum enzimele, proteinele etc. Oxidarea produsa de ozon se realizează si pe orice suprafat pe care o atinge din camera: pereți, pedele, mobilier, echipamente, etc.

Ozonul este cel mai puternic oxidant si dezinfectant.

Ozonul este o molecula formata din 3 atomi de oxigen. Ozonul este un alotrop al oxigenului, fiind numit si oxigen activ sau oxigen triatomic. Formula chimica 03. Moleculele de ozon formează un gaz al cărui capacitate de oxidare este foarte puternica, ceea ce face ca ozonul sa fie un excelent dezinfectant, dezodorizant si virulicid. Marele avantaj este ca revine repede la starea de oxigen diatomic. El este un agent oxidant puternic din care cauză este dăunător omului/animalelor/plantelor, producând dureri de cap, fiind iritant, caustic al mucoaselor respiratorii. Nu lașa reziduuri. Complet ecologic. Desface inclusiv radicalii de formaldehida. Spre deosebire de oxigen, ozonul este un gaz vizibil cu o culoare albastru deschis la concentrații foarte mari. La concentrații scăzute, ozonul este incolor. Ozonul are un miros distinct, dulceag, care este vizibil la niveluri foarte scăzute și poate fi asociat cu un miros „curat, la niveluri mai mari ozonul are un miros foarte înțepător. Ozonul este instabil si nu lașa reziduuri (doar oxigen). Ozonul ucide agentii patogenii, in funcție de tipul acestora, intre 10 secunde si cateva minute. Distruge in mod real mirosurile, nu le acopera. Dezinfectarea cu ozon nu presupune folosirea niciunei substanțe chimice. Este cel mai puternic oxidant si dezinfectant aflat la indemana omului. Capacitatea sa de oxidare este depășită doar de fluor, insa toxicitatea fluorului face ca acesta sa nu poata fi utilizat casnic sau industrial. Poate steriliza spații locative sau Office, spații publice: școli și grădinițe, săli de așteptare, birouri comerciale, cosmetica si SPA, spații industriale, depozite sau grajduri, spatii destinate medicinei umane si veterinare, farmacii, curatare aparate de aer condiționat, case, spatii rezidențiale, camere de hotel, pensiuni, unitati de cazare, subsoluri, demisoluri, spatii cu igrasie si mucegai, etc

RO 135811 AO

Tehnologia de producere a ozonului artificial poate fi de două tipuri diferite; unul prevede utilizarea unor tensiuni de curent extrem de mari (așa-numitele sisteme „descărcare corona) iar celălalt utilizarea razelor ultraviolete.

în ambele cazuri, moleculele de oxigen (02) din aerul care suferă tratament sunt descompuse ceea ce are ca rezultat formarea de radicali de oxigen care se pot lega cu alte molecule de oxigen pentru a forma ozon (03). Anumite tipuri de utilaje care folosesc ozonul pentru igienizarea aerului, prevăd sisteme speciale de distribuire a ozonului care difuzează o astfel de substanță în mediile (birouri, locuințe etc.) care urmează să fie purificate.

Datorită naturii reactive a ozonului, acesta este nediscriminatoriu în tratarea substanțele organice considerate „bune și considerate „rele (agenti patogeni). Cu alte cuvinte, ozonul poate distruge contaminanții biologici, dar poate, de asemenea, să declanșeze astm sau să provoace leziuni pulmonare in caz de inhalare.

în prezent, pe piață există mai multe dispozitive de „purificare a aerului, care adaugă ozon aerului din interior. Aceste produse nu reduc eficient contaminanții virali sau bacterieni, din cauza concentrației scăzute de ozon pe care o produc. Pe scurt, „purificatoarele de aer care adaugă o concentrație acceptabilă, respirabilă, de ozon în aer sunt considerate ineficiente pentru a reduce contaminanții biologici sau virali.

Recenta pandemie cu Covid-19 a aratat odata in plus necesitatea utilizării pentru spatiile infectate a unor aparate de decontaminare foarte puternice care sa limiteze raspindirea aeriana a virusurilor.

Un prim obiectiv al prezentei invenții este de a distruge agentii patogeni sau biologici, mai degrabă decât de ai captura așa cum o fac filtrele tradiționale.

Un al doilea obiectiv al prezentei invenții este de a concentra intr-un singur dispozitiv funcția de purificare/decontaminare a mediului cu funcția de ameliorare a calitatii aerului din incinta.

Un al treilea obiectiv al invenției este acela de a evita expunerea umana, chiar accidentala, la excesul de ozon, folosit de dispozitiv in utilizarea principala.

RO 135811 AO

Obiectivele menționate sunt toate realizate de prezenta invenție prin aceea ca un aparat de decontaminare aer/suprafete ozon-UVC utilizează o cutie închisa, mobila, ce poate fi deplasata, cu ajutorul unor roti fixate la partea inferioara, in spatii interioare ce trebuie purificate/dezimfectate. Cutia prezintă mai multe compartimente etqjate dedicate uneia sau mai multor funcții specifice din procesul de purificare si condiționare a aerului.

Compartimentul superior este dedicat in principal filtrării, controlului funcționarii aparatului si comunicării cu utilizatorul.

Compartimentul mediu este dedicat sterilizării cu ultraviolete de tip C, codificata UVC, umidificarii cu ultrasunete si generării de ioni negativi.

Compartimentul inferior produce circulația fortata a aerului in interiorul întregului aparat, parfumarea automata a aerului si generează ozonul (03).

Toate cele trei compartimente comunica intre ele si utilizează in timpul funcționarii un curent de aer descendent.

Aparatul este alimentat cu curent electric de la o priza cu întrerupător general montate la partea inferioara.

Distrugerea particulelor virale/biologice poate fi realizată prin preluarea de aer exterior, aer de retur din interiorul unei incinte (încăpere) sau o combinație a ambelor și amestecând concentrații mari de ozon cu acesta. Acest amestec de aer contaminat și ozon necesită un anumit timp de staționare suficient de lung pentru a face patogenii inactivi, timp ce este gestionat de un sistem de control al aparatului. In condiții de funcționare normală aparatul asigură distribuirea ozonului odată ce oamenii au părăsit mediile relevante. O concentrație de ozon suficient de mare pentru a distruge în mod eficient contaminanții respectivi, este în mod inerent prea mare pentru a fi inhalată de oameni. De aceea la sfirsitul tratamentului un sistem special de ventilație folosind lămpile UVC permit eliminarea ozonului in mod accelerat daca se dorește acest lucru pentru spatii cu folosire rapide (ex birouri, camere de hotel, autoturisme, autocare). Un alt sistem de siguranța detectează apariția unei prezente umane sau a unui animal pe perioada procesului de purificare si întrerupe generarea de ozon, concomitent cu declanșarea unei alarme sonore.

RO 135811 AO

Prezenta invenție realizează prin intermediul uni singur aparat condiționarea, controlul umidității relative, generarea de ioni negativi, parfumarea si purificarea aerului pentru a creste siguranța microbiologică în medii închise, în special pentru spatii publice, locuințe, medii industriale, birouri, clase din scoli, laboratoare, vehicule publice, ateliere de lucru si alte asemenea. Fabricarea aparatului asa cum este conceput se poate face cu costuri de producție deosebit de mici. In plus cheltuielile de instalare, de exploatare (cu consum redus de energie) si de întreținerea sunt de asemenea reduse.

Se da mai jos un exemplu de realizare a invenției in legătură cu figurile 1, 2 si 3 care reprezintă:

- Fig. 1, o vedere in transparenta a aparatului pentru purificarea/decontaminarea aerului si imbunatatirea calitatii lui cu un perete lateral transparent;

- Fig. 2, o vedere in transparenta a aparatului de la figura 1 cu vizualizarea circulației aerului in interior;

- Fig. 3, imagini ale posibilităților de setare aleecranului tactil.

Intr-un exemplu de realizare a invenției un aparat 1 de decontaminare aer/suprafete ozon-UVC utilizează o cutie 2 închisa, mobila, ce poate fi deplasata, cu ajutorul unor roti 3, fixate la partea inferioara, in încăperi ce trebuie purificate ca in figura 1.

Cutia 2 prezintă mai multe compartimente funcționale 4, 5 si 6, etajate, dedicate uneia sau mai multor funcții specifice din procesul de purificare si condiționare a aerului.

Un compartiment funcțional 4, superior este dedicat in principal filtrării, controlului funcționarii aparatului 1 si comunicării cu utilizatorul. Filtrarea aerului de intrare in aparatul 1 se realizează prin intermediul a cel puțin un filtru 7, de preferința din carbon granulat, montat pe un perete 8 al cutiei 2. Peretele 8 prezintă in partea superioara, respectiv in zona filtrului 7, o zona perforata 9 ce realizeza comunicarea dintre exterior si interiorul cutiei 2. In compartimentul 4 este montat un controler 10 ce primește informatii de la un bloc de senzori 11. Blocul de senzori 11 conține un senzor al nivelului de ozon (nefigurat), un senzor al nivelului de dioxid de carbon (nefigurat), un senzor de

RO 135811 AO temperatura (nefigurat), un senzor de umiditate (nefigurat), un sezor de presiune atmosferica (nefigurat), un senzor al nivelului de particule in suspensie (nefigurat), un senzor al nivelului de oxid de azot (nefigurat) si un sezor al nivelului de compuși organici volatili (nefigurat). Un alt sezor 12, fixat pe un alt perete 13 al cutiei 2 detectează prezenta umana sau animala din încăperea in care este amplasat aparatul 1. Controlerul 10 primește datele de intrare de la utilizator prin intermediul unui ecran tactil 14 unde se stabilește dimensiune camerei ce trebuie sa fie dezinfectată. De asemenea controlerul 10 este conectat cu sistemul electric de alimentare al aparatului 1.

In cutia 2, sub compartimentul funcțional 4, superior, este conținut un compartiment funcțional 5, median, care este dedicat sterilizării, umidificarii si generării de ioni negativi. Comunicarea intre compartimentul funcțional 4, superior, si compartimentul funcțional 5, median, se realizează prin intermediul unor fante 15. Pentru sterilizare in compartimentul funcțional 5 este montat un set de lămpi cu ultra-violete 16, tip UVC, alimentate prin intermediul mai multor startere 17. Lămpile cu ultra-violete 16, tip UVC, au capacitatea de desface radicatii de 03 ramași in aer s de asemenea de a ucide agenti patogeni de tip bacterii, virusuri, mucegai, fungi și ciuperci. In cutia 2, sub compartimentul funcțional 5, median, este conținut un compartiment funcțional 6, inferior, care este dedicat producerii circulației fortate de aer, parfumarii automate a aerului si generării de ozon (03). Compartimentul funcțional 5, median, comunica cu compartimentul funcțional 6, inferior, prin intermediul unui umidificator 18 si al unui generator de ioni negativi 19. Umidificatorul 18 este de tip utrasonic si poate creste nivelul de vapori de apa din atmosfera încăperii la un nivel optim in funcție de anotimp, de temperatura si de dorința utilizatorului exprimata prin tastarea nivelului pe ecranul tactil 14. Generatorul de ioni negativi 19 creste nivelul de ioni negativi din atmosfera încăperii in funcție de dorința utilizatorului exprimata prin tastarea nivelului pe ecranul tactil 14. Compartimentul funcțional 6, inferior, conține un ventilator electric 20, care produce o circulație fortata de aer. Aerul este absorbit din compartimentele funcționale 4 si 5 si este expulzat spre un generator de ozon 21 si spre un odorizator 22, fiind evacuat din cutia 2 a apartului 1 prin intermediul unor fante 23, perforate, de ieșire. Intrarea in funcțiune si debitul

RO 135811 AO ventilatorului electric 20 sunt comandate de controlerul 10. Generatorul de ozon 21 produce ozonul nececesar distrugeri și dezactivării microorganismele patogene si al oxidarii altor substanțe considerate nocive (cum ar fi formaldehidele, etc). In funcție de volumul camerei sterilizate se stabilește un debit de ozon care este setat de pe ecranul tactil 14. De asemenea controlerul 10 stabilește durata procesului de ozonificare. Odorizatorul 22 poate parfuma aerul ambiental in funcție de dorința utilizatorului setata prin utilizarea ecranului tactil 14. La partea inferioara, cutia 2 prezintă un compartiment pasiv 24, limitat pe una din parti de peretele 8 pe care este fixata o priza de alimentare 25 ce conține si un întrerupător general. In funcționare curentul de aer, de tipul descendent, intra prin compartimentul funcțional 4, superior, in compartimentul funcțional 5, median si apoi in compartimentul funcțional 6, inferior ca in figura 2.

Toate dispozitivele de purificare si condiționare a aerului sunt conectate la controlerul 10 care stabilește nivelurile optime si durata fiecărei faze in funcție de informațiile primite de la blocul de senzori 11 si de setările parametrilor funcționali executate de utilizator prin intermediul ecranului tactil 14. Ecranul tactil 14 este conceput ca o interfața de comunicare prietenoasa cu utilizatorul care permite navigarea in meniu si setarea parametrilor funcționali, ca in figura 3. Imaginea de pornire de pe ecranul tactil 14 este un ecran principal 26, care permite navigare in meniu. La apasarea tastei opțiuni de pe ecranul principal apare a doua imagine, respectiv ecranul opțiuni 27. Pornind de la ecranul 27 se pot alege trei opțiuni reprezentate de un ecran ozon 28, un ecran nivel UVC 29, si un ecran ciclu complet 30. Mai departe se poate continua cu afișarea unor imagini de ecran suplimentare (nefigurate) care sa indice starea parametrilor funcționali ai aparatului 1.

Aparatul 1 generează o cantitate suficienta de ozon ca sa distrugă agentii patogeni dar care este periculoasa pentru oameni, animale sau plante din incinta de sterilizat. In consecința generatorul de ozon 21 este oprit din funcționare de către controlerul 10 atunci cind este detectata o prezenta umana sau un animal cu ajutorul senzorului 12, si concomitent se declanșează o alarma sonora produsa de un buzer (nefigurat).

Claims (16)

1. Revendicări

   1. Aparat decontaminare aer/suprafete ozon-UVC de tipul celor care utilizează ozonul si razele ultraviolete (UVC) si este dedicat sterilizării mediilor închise de tipul spatii publice, locuințe, medii industriale, birouri, clase din scoli, laboratoare, vehicule publice, ateliere de lucru si alte asemenea caracterizat prin aceea ca un aparat 1 utilizează o cutie 2 închisa, mobila, ce poate fi deplasata, cu ajutorul unor roti 3, fixate la partea inferioara, si cutia 2 prezintă mai multe compartimente funcționale 4, 5 si 6, etajate pe verticala, dedicate uneia sau mai multor funcții specifice din procesul de purificare si condiționare a aerului, si compartimentul funcțional 4, superior, comunica cu compartimentul funcțional 5, median, si compartimentul funcțional 5, median, comunica cu compartimentul funcțional 6, inferior, si compartimentul funcțional 4, superior, prezintă pe un perete 8 al cutiei 2 o zona perforata 9 ce reprezintă deschiderea de admisie din mediul substanțial închis de tratat,aerul de intrare in aparatul 1 fiind filtrat prin intermediul a cel puțin un filtru 7, de preferința din carbon granulat, ce este suprapus etanș peste zona perforata 9, si compartimentul funcțional 6, inferior prezintă pe peretele 8 un număr de fante 23, perforate, ce permit evacuarea in aerului preparat in mediul substanțial închis de tratat.
2. 2. Aparat ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca compartiment funcțional 4, superior, este dedicat in principal filtrării, controlului funcționarii aparatului 1 si comunicării cu utilizatorul.
3. 3. Aparat ca la revendicarea 2 caracterizat prin aceea ca pentru controlul aparatului 1, in compartimentul 4, superior, este montat un controler 10 ce primește informatii de la un bloc de senzori 11, si blocul de senzori 11 conține un senzor al nivelului de ozon, un senzor al nivelului de dioxid de carbon, un senzor de temperatura, un senzor de umiditate, un sezor de presiune atmosferica, un senzor al nivelului de particule in suspensie (PM1, PM2.5, PM5, PM10), un senzor al nivelului de oxid de azot si un sezor al nivelului de compuși organici volatili, si un alt senzor 12 care este fixat pe un alt perete 13 al cutiei 2 ce detectează prezenta umana sau animala din mediul substanțial închis de tratat in care este amplasat aparatul 1, si controlerul 10 primește datele de intrare de la utilizator prin

   RO 135811 AO intermediul unui ecran tactil 14, si controlerul 10 este conectat cu sistemul electric de alimentare al aparatului 1.
4. 4. Aparat ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca compartimentul funcțional 5, median, este dedicat sterilizării, umidificarii si generării de ioni negativi, si comunicarea intre compartimentul funcțional 4, superior, si compartimentul funcțional 5, median, se realizează prin intermediul unor fante 15.
5. 5. Aparat ca la revendicarea 4 caracterizat prin aceea ca pentru sterilizarea aerului in compartimentul funcțional 5 este montat un set de lămpi cu ultra-violete 16, tip UVC, alimentate prin intermediul unui starter 17, si compartimentul funcțional 5, median, comunica cu compartimentul funcțional 6, inferior, prin intermediul unui umidificator 18 si al unui generator de ioni negativi 19.
6. 6. Aparat ca la revendicarea 4 caracterizat prin aceea ca umidificatorul 18 creste nivelul de vapori de apa din atmosfera încăperii la un nivel optim in funcție de anotimp, de temperatura si de dorința utilizatorului exprimata prin setare nivelului pe ecranul tactil 14.
7. 7. Aparat ca la revendicarea 4 caracterizat prin aceea cageneratorul de ioni negativi 19 creste nivelul de ioni negativi din atmosfera încăperii in funcție de dorința utilizatorului exprimata prin tastarea nivelului pe ecranul tactil 14.
8. 8. Aparat ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca compartimentul funcțional 6, inferioreste dedicat producerii circulației fortate de aer, parfumarii automate a aerului si generării de ozon.
9. 9. Aparat ca la revendicarea 8 caracterizat prin aceea aerul este absorbit din compartimentele funcționale 4 si 5 si este expulzat spre un generator de ozon 21 si spre un odorizator 22, fiind evacuat din cutia 2 a apartului 1 prin intermediul fantelor 23, perforate, de ieșire.
10. 10. Aparat ca la revendicarea 9 caracterizat prin aceea intrarea in funcțiune si debitul ventilatorului electric 20 sunt comnadate de controlerul 10.
11. 11. Aparat ca la revendicarea 9 caracterizat prin aceeaca generatorul de ozon 21 produce ozonul nececesar distrugeri și dezactivării microorganismele patogene si al oxidarii altor substanțe considerate nocive, si in funcție de volumul camerei sterilizate se stabilește un

    RO 135811 AO debit de ozon care este setat de pe ecranul tactil 14, si controlerul 10 stabilind durata procesului de ozonificare.
12. 12. Aparat ca la revendicarea 9 caracterizat prin aceea caodorizatorul 22 parfumează aerul ambiental in funcție de dorința utilizatorului setata prin utilizarea ecranului tactil 14.
13. 13. Aparat ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca la partea inferioara, cutia 2 prezintă un compartiment pasiv 24, limitat pe una din parti de peretele 8 pe care este fixata o priza de alimentare 25 ce conține si un întrerupător general.
14. 14. Aparat ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca in funcționare un curentul de aer, de tipul descendent, intra prin compartimentul funcțional 4, superior, in compartimentul funcțional 5, median si apoi in compartimentul funcțional 6, inferior, si toate dispozitivele de purificare si condiționare a aerului sunt conectate la controlerul 10 care stabilește nivelurile optime si durata fiecărei faze in funcție de informațiile primite de la blocul de senzori 11 si in funcție de setările parametrilor funcționali executate de utilizator prin intermediul ecranului tactil 14.
15. 15. Aparat ca la revendicarea 1 si 14 caracterizat prin aceea ca ecranul tactil 14 funcționează ca o interfața de comunicare prietenoasa cu utilizatorul care permite navigarea in meniu si setarea parametrilor funcționali, si imaginea de pornire de pe ecranul tactil 14 este un ecran principal 26, care permite navigare in meniu, si la apasarea tastei opțiuni de pe ecranul principal 26 apare a doua imagine, respectiv ecranul opțiuni 27, si pornind de la ecranul de opțiuni 27 se aleg trei opțiuni reprezentate de un ecran ozon 28, un ecran nivel UVC 29, si un ecran ciclu complet 30.
16. 16. Aparat ca la revendicarea 3 caracterizat prin aceea ca generatorul de ozon 21 este oprit din funcționare de către controlerul 10 atunci cind este detectata o prezenta umana sau un animal cu ajutorul senzorului 12, si concomitent se declanșează o alarma sonora produsa de un buzer.