WO2021240035A1 - Procedimiento y equipo para esterilización de habitaculos y/u objetos alojados en su interior - Google Patents

Procedimiento y equipo para esterilización de habitaculos y/u objetos alojados en su interior Download PDF

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WO2021240035A1
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ozone
rooms
sterilization
housed inside
equipment
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PCT/ES2021/070373
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Pedro SIMON GARCIA
Pedro SIMON BERNAL
Jose VILELLA ESPLA
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Gemina I Más D S.L.
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    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone

Definitions

  • the invention refers to a procedure and equipment for the sterilization of rooms and / or objects housed inside that provides, to the function for which it is intended, advantages and characteristics, which they are described in detail later.
  • the object of the present invention falls on a process and equipment, by means of which a process is generated, in a closed compartment, that is executed cyclically, consecutively repeating the disinfection, neutralization and deodorization steps, each time a new load to be sterilized is introduced. More specifically, the present invention refers to a procedure for the sterilization of steamy clothes or accessories in short times by exposing them to high concentrations of ozone and their subsequent neutralization, thus preserving the health of exposed persons due to exposure to ozone. .
  • the present invention also refers to the equipment to carry out said procedure, treating the articles with ozone through a cycle of exposure to it, to later neutralize it using different elimination mechanisms that will be used depending on different resources or needs.
  • clothing selected but not limited to: including pants, shirts, sweaters, coats, jackets, skirts, accessories such as gloves, hats, bags and
  • SUBSTITUTE SHEET any clothing or accessory that has been exposed to contamination by bacteria, viruses or any type of pathogenic microorganism.
  • the field of application of the present invention is framed within the sector of the industry dedicated to the manufacture of sterilization apparatus, systems, devices and equipment, especially including those that apply ozone.
  • ozone is a chemical compound known for almost 200 years, discovered by Schónbein in 1840. It is known to be a toxic substance in humans, but it has antibacterial and antiviral properties while exerting an air deodorizing effect. . It is one of the most powerful oxidants that exist given its high oxidation-reduction potential. Its disinfectant properties have enhanced its use in disinfection both in the form of gas and as a compound dissolved in water.
  • the main disinfectant mode of action of ozone consists in causing the alteration by oxidation of the components and disturbance of the transport systems of the cell membranes. This causes cell collapse and rupture, thus facilitating the uncontrolled exit of intracellular components.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • ozone affects the cell genome inflicting irreversible damage to its DNA and RNA chains, as well as the protein elements associated with them, avoiding the immunizing effect against its action. This property is of special interest for the inactivation of viral pathogens.
  • the absence of a residual disinfectant effect may be more of a benefit than a disadvantage as no traces of the disinfectant remain on the product to be disinfected.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) This gas is formed by electrical discharges or ionization of the air by devices called ozonizers, and there are various technologies for free use.
  • Ozone has an oxidation-reduction potential equal to 2.07 V compared to the value of 1.23 V that oxygen has, which means that ozone is an even stronger oxidant than oxygen, although relatively stronger. than hydrogen peroxide with a redox potential of 1.78 V.
  • Ozone also has an oxidizing power much higher than that of hypochlorous acid (HOCI) and sodium hypochlorite (NaOCI) with respective redox potentials of 0.95 and 0.94 V or chlorine gas (C) with a redox potential of 1.36 V.
  • the redox potential of ozone is exceeded by that of the hydroxyl radical (OH ⁇ ), which reaches a value of 2.8 V.
  • the normal concentrations of sterilization of a room suppose concentrations that vary in an enunciative but not limitative way, in a normal range of 0.1 ppm to 0.2 ppm (parts per million) of ozone gas, with residence times different from several hours depending on the needs.
  • ozone has been used extensively in the sterilization of drinking water as well as medical equipment and instruments among a wide variety of various applications.
  • the COVID virus specifically its strain 2019-nCoV, is a pathogen belonging to the family called Coronaviridiae, which in turn is included in Group IV composed of single-stranded RNA viruses. It is a light virus, easily dissimilated by air, lacking an envelope (naked virus) that has a genome made up of large RNA chains with great recombinant ease together with a high mutation rate. These characteristics contribute notably to its ease of propagation and to the generation of new strains.
  • the capsid of the Covid 2019-nCoV virus that is, the outer protein coat that gives it its name and that encloses its nucleus formed by the genome (RNA) and proteins associated with the RNA chain, acts as a protective element.
  • One of the functions of the capsid is to protect the virus from adverse factors from the external environment.
  • the RNA chain of Covid 2019-nCoV is not particularly resistant to the action of disinfectants since the capsid does not have a supplementary protective outer envelope formed by a membranous structure made up of lipids and glycoproteins.
  • COVID-19 spreads with special ease through the air given its lightness, being able to deposit on nearby or distant surfaces
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) of people who carry the virus. Clothing and fashion accessories can be a vehicle for transmitting the virus, as it is known that it remains with full virulent activity for several hours or even days, depending on the nature of the surface.
  • the present patent solves this problem, in such a way that sterilization is carried out by means of ozone at high concentrations, which reduces the exposure time, and does not entail an exposure to this gas of the workers who use this equipment in stores or to the general public. .
  • the present invention solves the problem of treating quickly and
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Safe a garment or utensil, subjecting it to high concentrations of ozone, without the need for subsequent ventilation and that the ozone, as well as the possible elements derived from its disintegration, are eliminated in the same equipment, without contact of this with people or the rooms where the equipment is located.
  • the present invention solves the problem of ventilation installations in closed rooms for the elimination of ozone, as well as the possible elements derived from its disintegration, since the equipment eliminates or retains it after use.
  • the present invention solves the problems of sterilization of clothes in changing rooms of fashion stores, which can carry out with it the disinfection of clothes, quickly and without exposing people to ozone, as well as the possible elements derived from its disintegration, so they can be installed next to the changing rooms, quickly releasing clothes, free of bacteria and viruses.
  • what the invention proposes consists of an equipment usable in a cabin, such as a cabin, closet or hermetic enclosure, whose outer enclosure can be manufactured with different materials and can also be presented in different formats,
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) It can be portable or be installed in the place of application, independent for, for example and by way of example but not limited to, installed in changing rooms or integrated into other rooms, such as cars or airplanes, and comprising the devices and mechanisms necessary to carry out the sterilization process by applying the different work cycles on which its operation is based. These cycles are listed below:
  • Disinfection cycle Disinfection or sterilization, by applying ozone in high concentrations generated by an ozonator.
  • Neutralization or elimination of ozone through various applied techniques that will be used depending on the available resources and the needs of each case.
  • the applied neutralization techniques are, but not limited to, catalytic neutralization, neutralization by activated carbon, chemical neutralization by reaction with various chlorinated compounds, neutralization by increasing temperature, as well as neutralization by ultraviolet light.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) phase where the ozone concentration decreases with first order kinetics (Staehelin and Hoigné, 1982; Forni et al., 1982; Staehelin and Hoigné, 1985; Sehested et al., 1998).
  • the mechanism and kinetics of ozone decomposition in water consists of a complex process that depends on: pH, temperature, radicals formed, dissolved oxygen, presence of H2O2 and / or metallic cations, among other factors (Gottschalk et al., 2000; Rodr ⁇ guez, 2003).
  • ozone applied to any substrate can act through two mechanisms: direct (direct reaction between molecular ozone and substrate) and indirect (indirect reaction through radical species generated by from the decomposition of ozone in water and the substrate).
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the direct mechanism is favored in acidic media and in the presence of free radical scavengers such as: CO 32-, HCO 3-, t-BuOH, etc.
  • the indirect mechanism is favored in alkaline environments and in the presence of ultraviolet radiation (253.7nm), formic acid, H2O2, metal cations (Mn +), etc.
  • ozone is a unique biradical whereas in the liquid phase it generally reacts as a zwitterion. According to Thorp (1955) the detonation of ozone is observed from 105 ° C. According to (Kutsuna et al., 1994; Naydenov et al., 1995; Rakitskaya et al., 1994), ozone oxidizes: Manganese to [MnO] 4-; Halogen and metal oxides (CIO2, B ⁇ Os), ammonia to NH4NO3 and Nitrogen to N2O5.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Ozone decomposes rapidly in surface contact with metal and metal oxides such as Ag, Pt, Pd, Ru, Cu, W, etc.
  • the degree of catalytic activity of some of these metals and their oxides in the catalytic decomposition reaction of ozone are: Cu ⁇ CU 2 O ⁇ CuO; Ag ⁇ Ag2Ü ⁇ AgO; Ni ⁇ N ⁇ 2O3; Fe ⁇ Fe203; Au ⁇ AU2O3; Pt ⁇ colloidal Pt.
  • Therui in (1991) deposited the metals: Mn, Co, Fe, Ni, Zn, Ag or their oxides in proportions with respect to their carrier from 0 to 60% (by weight). It also deposited Pt, Pd and Rh from 0 to 10% (by weight) and mixed oxides such as T ⁇ 0 2 - SiC; T ⁇ 02-Zr02 and T ⁇ 02-S ⁇ 02-Zr02 supported on colloidal polyurethane with 400 m2.g-1 of specific surface.
  • the catalysts were placed in reactor tubes and their measured catalytic activity, against ozone decomposition with a concentration of 0.2 ppm, was 99%.
  • the most widely used metal oxides, with or without support, are the oxides of Mn, Co, Cu, Fe, Ni, Si, Ti, Zr, Ag and Al (Oyama, 2000; Einaga & Futamura, 2004; Tong et al. ., 2003; Konova et al., 2006; Stoyanova et al.,
  • Chlorine radicals which, for example, can be formed in the stratosphere by the presence of chlorofluorocarbon compounds, make possible the destruction of ozone.
  • the destruction mechanism can be described in two stages:
  • Chlorine dioxide is highly soluble in water in cold water and does not hydrolyze, remaining as a dissolved gas.
  • Both ozone and its decomposition elements in the air can be trapped by activated carbon.
  • the coals used for the adsorption of gases have a high surface area, from 1000 to 2000 m2 / g, together with a great capacity and selectivity in the retention of organic compounds. Its structure is of a graffiti nature, although more amorphous and disorderly than this one. In it, the presence of functional groups with heteroatoms, mainly carbonyls and carboxyl, has been detected, which determine its chemical nature.
  • the pore volume is generally between 0.3 and 1 cm3 / g (Pérez, P., González, E. and Mi ⁇ ana, A., 1993).
  • activated carbon allows the retention of halogenated compounds (I, Br, Cl, H and F) and nonpolar compounds. In addition, it absorbs odors.
  • halogenated compounds I, Br, Cl, H and F
  • nonpolar compounds In addition, it absorbs odors.
  • the use of granulated activated carbon is used to facilitate the flow of the current to be processed.
  • ozone acts as a protective filter by absorbing some of the harmful ultraviolet radiation from the sun. However, at the same time the UVA light neutralizes the excess ozone.
  • Ozone by action of solar radiation, dissociates into atomic and molecular oxygen.
  • the atomic oxygen generated combines with ozone to produce molecular oxygen, which, together with that formed by the aforementioned dissociation, starts the cycle again.
  • the last stage of the process consists of deodorizing the air contained in the cabin or closed space, to eliminate any unpleasant odors that may have been generated due to the decomposition of ozone by-products, in short, gases generated from the chemical reactions carried out to neutralize ozone.
  • the object of the invention refers to a device and a process, by means of which a process is generated in a closed compartment that is executed cyclically, consecutively repeating the disinfection, neutralization and deodorization steps, each time a new load to be sterilized is introduced.
  • an air current is generated by means of a fan with injected ozone, generated with the ozonifier at the concentrations and exposure times necessary depending on the target microorganism to be eliminated.
  • the dosage of the ozone concentration in the closed space By detecting the ozone concentration in the closed space thanks to a sensor detecting this gas, the dosage of the ozone concentration in the closed space.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) same using a closed control loop algorithm. Once the desired concentration of ozone is reached, it is maintained for the exposure time that is necessary and configured.
  • the system advances one more state, to enter the ozone neutralization phase, again, controlling with the ozone sensor and performing a closed control loop, the current of Air entrained by the ventilation system through another circuit that contains the ozone neutralizing reactors, depending on the case: catalytic neutralization, neutralization by chlorinated compounds, by means of activated carbon, by increasing the temperature or by means of ultraviolet light.
  • this current is conducted through a third circuit, this instead of deodorization to eliminate the odors generated during the process.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) thus avoiding the generation of dead zones free of sterilizing action.
  • the system has a fan that generates the air flow, which, together with a mass flow meter in series, regulates the necessary flow rate by means of a closed control loop.
  • a heat exchanger regulates the air temperature to be able to adjust it to the temperature that favors the ideal conditions you need for the sterilization process in each case.
  • Figure number 1 Shows a flow diagram of the cycles and main phases of operation that comprise the method that is the object of the invention;
  • Figure number 2. Shows a schematic elevation view of an example of application of the equipment of the invention for the application of the sterilization procedure, specifically an example where the cabin is a closet;
  • Figure number 3. Shows a schematic elevation view of another example of application of the equipment of the invention, in this case in the passenger compartment of a motor vehicle;
  • Figure number 4. Shows a schematic elevation view of another
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) example of application of the equipment of the invention, in this case as a portable set for use in rooms consisting of premises or hotel rooms; and Figure number 5.- Shows a schematic view of the use of the portable set shown in figure 4 to apply the sterilization procedure in an aircraft through its air system.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) - stopping and closing the aircraft without passage, for example in the case of aircraft.
  • An ozone destruction stage (C) by applying a cycle of neutralization or elimination of the ozone generated in the previous stage, which is applied, preferably but not in a limiting way, by means of catalytic neutralization techniques, or by means of activated carbon, or chemistry by reaction with various chlorinated compounds, by ultraviolet light or by increasing the temperature.
  • a deodorization stage (E) by applying a deodorization cycle to eliminate residual odors resulting from the application of the disinfection stage (B), by purifying the air by filtering it with activated carbon.
  • a control step (F) of signal emission of completion of sterilization and generation of traceability data is finally contemplated.
  • the main elements of the equipment (100) with which the procedure is carried out essentially comprise an ozone generator (1), a recirculation fan (2), a duct circuit (3) to make it arrive the fluids from the different devices inside the cabin (200), for example a cabinet (figure 2) or a tester or a
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) vehicle (figure 3), an ozone destroyer (4), a probe (5) detecting the ozone concentration inside the passenger compartment, a deodorizing filter (6) of active carbon, a particle filter (7) of dust and fibers, a microcontroller (8), a diverter valve (9) for the ozone destroyer (4), a diffuser (10) to distribute the flow inside the cabin (200), a communication module (11) for network access Internet and a reader of different codes such as, but not limited to, barcodes, QR codes, magnetic tags (12).
  • the equipment is implemented as a portable set to sterilize habitats consisting of rooms or premises (figure 4)
  • the aforementioned devices are incorporated into a casing (300), structure or frame, and furthermore it also comprises impulsion and return grids ( 13), transport wheels (14), movement sensor or presence of people (15).
  • the equipment when used to sterilize the cabin of an aircraft (figure 5), it also comprises flexible conduits (16) to bring the fluid from the impulsion and suction grids (13) to the interior of the aircraft through its air conditioning system.
  • the equipment (100) of the invention may also comprise any of the elements listed below, although not all of them have been represented in the figures because it is understood that the expert will be able to locate them as they are known elements:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) -Active carbon deodorizer filter outlet (6) cut-off valve -Ultraviolet light inside the cabin (200) to keep it disinfected when not in operation.
  • the store employee places the garments in the closet on hangers, scanning the code that can be read and generated using different technologies, including but not limited to: barcode, QR code, infrared, magnetic tags, etc. ...) (12) of each garment, stage (A).
  • the cabinet air is led through the particle filter (7) and through the system ducts it is sent first through the diverter valve (9) to the ozone generator (1).
  • the ozonated air is distributed through the diffuser (10) and is distributed through the clothes or objects to be disinfected.
  • the ozone probe (5) detects the concentration programmed in the microcontroller (8)
  • the parameterized sterilization time for each type of virus or target bacterium begins, stage (B). Both the ozone concentrations, as well as the exposure times of the microorganisms to it, will be different depending on the type of microorganism to be eliminated, as well as the amount of microorganisms that may be present and the level of disinfection that is desired to be achieved.
  • the ozone generator (1) stops, changes the position of the valve (9) and the flow of
  • stage (C) The next stage of the process, therefore, consists of neutralizing the ozone, stage (C), for this it is circulated through different neutralizing devices that will be used depending on the conditions or resources, so that the decomposition of ozone, that is, the ozone destroyer (4), neutralized or neutralization reactor can be based on 5 different technologies:
  • stage (E) The last stage of the process consists of deodorizing the air stream, since it may contain any residual chemicals and / or odors that may remain after the neutralization cycle, stage (E); To do this, the air stream is filtered by circulating it through activated carbon, ending the equipment cycle after a while.
  • the system generates the individual traceability data for each garment, and sends them, through the communication module (11) to a database on a website, where they can be consulted by the end user at through a code (bars, QR, magnetic tag, etc ...) (12) of the treated garment, stage (F).
  • the equipment (100) is installed in the same way, but integrated into the ventilation system of the vehicle, in this case the control may or may not be integrated into the electronics of the vehicle, operating
  • stage (A) The vehicle that has been programmed by the driver when parking, begins the sterilization cycle, and does not allow the opening of doors while it lasts.
  • the ozone generator (1) is disconnected from the power supply with occupants in the vehicle.
  • the equipment (100) is installed housed in a housing (300) as a portable set with wheels (14) (figure 4), with the following operating sequences.
  • the user places the portable equipment (100) in the room, premises or compartment to be disinfected and schedules its start-up. This begins when the movement sensor (15) detects that there is no presence of people, if during the sterilization cycle an inference of some person occurs, it will stop and emit an acoustic alarm, which can be directed through the network (11) to a checkpoint.
  • stage (F) the team will stop and send the traceability data to the central control in the case of hotels, so that at the admission desk they will have the information on the process, stage (F).
  • the best way to use the equipment (100) is with a portable equipment, such as that shown in figure 4, located on the ground, which is connected through two conduits.

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Abstract

Procedimiento y equipo para esterilización de habitáculos y objetos alojados en su interior, que comprende las siguientes etapas: (i) inicio, (ii) desinfección por aplicación de ozono en altas concentraciones, (iii) neutralización o eliminación del ozono generado en la etapa anterior, (iv) etapa de control, en la que se comprueba la correcta eliminación de ozono, y de no ser así se repite la neutralización, (v) desodorización mediante purificación del aire por filtración con carbón activo; y (vi) etapa de control de emisión de señal de finalización de la esterilización y generación de datos de trazabilidad. Se reivindica también el equipo para la ejecución de dicho procedimiento, que dispone de carcasa, generador de ozono, ventilador de recirculación, circuito de conductos para los fluidos, destructor de ozono, sonda detectara de la concentración de ozono, filtro desodorizador, filtro de partículas, microcontrolador y válvula de desvío.

Description

PROCEDIMIENTO Y EQUIPO PARA ESTERILIZACIÓN DE HABITÁCULOS Y/U OBJETOS ALOJADOS EN SU INTERIOR
MEMORIA DESCRIPTIVA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un procedimiento y un equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante.
El objeto de la presente invención recae en un proceso y un equipo, mediante el cual se genera, en un habitáculo cerrado, un proceso que se ejecuta de forma cíclica, repitiendo de forma consecutiva los pasos de desinfección, neutralización y desodorización, cada vez que se introduce una nueva carga a esterilizar. Más concretamente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la esterilización de ropa o accesorios vahos en tiempos cortos mediante la exposición a altas concentraciones de ozono y su posterior neutralización, preservando de esta forma, la salud por exposición al ozono de las personas expuestas.
La presente invención también se refiere al equipo para llevar a cabo dicho procedimiento, tratando con ozono los artículos mediante un ciclo de exposición al mismo, para posteriormente neutralizarlo haciendo uso de distintos mecanismos de eliminación que serán usados en función de distintos recursos o necesidades.
De manera particular se lleva a cabo sobre ropa, seleccionada de forma enunciativa pero no limitativa: incluyendo pantalones, camisas, jerséis, abrigos, chaquetas, faldas, accesorios como guantes, gorros, bolsos y
1
HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) cualquier ropa o complemento que haya sido expuesto a la contaminación por bacterias, virus o cualquier tipo de microorganismo patógeno.
Igualmente, el mismo procedimiento y equipo es de aplicación integrado en vehículos, aviones u otros medios de transporte que comprenden habitáculos cerrados, así como en hoteles .comercios, industrias, como servicio de desinfección de equipajes, habitaciones o zonas comunes.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de aparatos sistemas dispositivos y equipos de esterilización, abarcando especialmente los que aplican ozono.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, el ozono es un compuesto químico conocido desde hace casi 200 años que lo descubriera Schónbein en 1840. Se sabe que es una sustancia tóxica en humanos pero que posee propiedades antibacterianas y antivirales a la vez que ejerce un efecto de desodorizante del aire. Es uno de los oxidantes más potentes que existen dado su alto potencial de óxido- reducción. Sus propiedades desinfectantes han potenciado su uso en la desinfección tanto en forma de gas como de compuesto disuelto en agua.
El principal modo de acción desinfectante del ozono consiste en provocar la alteración por oxidación de los componentes y perturbación de los sistemas de transporte de las membranas celulares. Esto provoca el colapso y ruptura celular facilitando de este modo la salida descontrolada de los componentes intracelulares.
2
HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) Además de dañar a las membranas celulares, el ozono afecta al genoma celular infringiendo daños irreversibles a sus cadenas de ADN y ARN, así como a los elementos proteicos asociados a ellas, evitando el efecto inmunizador frente a su acción. Esta propiedad es de especial interés para la desactivación de patógenos víricos.
Respecto a otros desinfectantes, su modo de acción es más rápido y necesita de un menor tiempo de contacto. Esto queda evidenciado, por ejemplo, con respecto productos clorados, en datos publicados por la OMS.
Todos los desinfectantes tienen ventajas y desventajas y todos producen subproductos. Entre los subproductos generados a partir de ozono, que se han sido identificados se incluyen: Formaldehído y otros aldehidos, ácidos carboxílicos, peróxido de hidrógeno, bromato, bromometanos, ácidos bromados derivados del acético y cetonas. Estos subproductos también resultan ser tóxicos para el hombre. Diversos valores de referencia han sido recomendados para bromatos y formaldehídos. El ozono es el desinfectante más eficiente para todos los tipos de microorganismos. Entre sus desventajas se incluye la ausencia de efecto desinfectante residual, alto coste, así como información limitada de la naturaleza y toxicidad de sus subproductos. No obstante, en algunas aplicaciones, la ausencia de efecto desinfectante residual puede ser más bien un beneficio que una desventaja al no quedar rastros del desinfectante sobre el producto a desinfectar. Preventivamente resulta necesario el empleo de elementos que absorban sus potenciales subproductos. Dado el coste de generación del ozono, su aplicación sólo es viable en productos de alto valor económico que justifiquen su aplicación.
La desinfección de espacios públicos, locales comerciales, habitaciones de hospitales, etc., se ha realizado desde hace muchos años mediante la esterilización con gas ozono.
3
HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) Este gas se forma mediante descargas eléctricas o ionización del aire mediante aparatos llamados ozonizadores, existiendo diversas tecnologías de uso libre.
El ozono, O3, posee un potencial de oxido-reducción igual a 2,07 V frente al valor de 1 ,23 V que tiene el oxígeno lo que significa que el ozono es un oxidante aún más fuerte que el oxígeno, aunque relativamente más fuerte que el peróxido de hidrógeno con potencial redox de 1.78 V. El ozono también posee un poder oxidante muy superior al del ácido hipocloroso (HOCI) y al del hipoclorito sódico (NaOCI) con potenciales redox respectivos de 0.95 y 0.94 V o que el cloro gas (C ) de potencial redox 1.36 V. El potencial redox del ozono es superado por el del radical hidroxilo (OH·) que alcanza el valor de 2.8 V.
Las concentraciones normales de esterilización de un local, suponen concentraciones que varían de forma enunciativa pero no limitativa, en un rango normal de 0,1 ppm a 0,2 ppm (partes por millón) de gas ozono, con tiempos de permanencia distintos de vahas horas en función de las necesidades.
Además, el ozono se ha utilizado ampliamente en la esterilización del agua potable, así como de equipos e instrumentos médicos entre una gran diversidad de aplicaciones vahas.
Sin embargo, el problema de no ser usado en mayores concentraciones, que disminuirían el tiempo de exposición, es el efecto dañino que provocan concentraciones superiores a 0,1 ppm a personas y animales, aunque sea de forma ocasional. Existen limitaciones para las personas a la hora de respirar gas ozono, ya que este al igual que daña a los componentes celulares de los microorganismos, afecta también a las células de las
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) mucosas pulmonares de las personas, destruyéndolas, por lo que en la mayoría de las legislaciones se limita la concentración y las horas de exposición de las personas al ozono.
Todas las legislaciones ponen límites al tiempo y concentraciones a las que una persona puede estar expuesta, uno de estos criterios es el de la agencia para la seguridad y salud ocupacional en estados unidos, (OSHA) que ha propuesto unos valores MAC para el ozono, siendo este valor la concentración máxima a la que una persona puede estar expuesta durante un tiempo determinado; en el caso del ozono, los valores MAC están definidos para una jornada laboral de 8 horas y cinco días a la semana entre los 0,06 ppm y un valor MAC de 0,3 ppm de concentración para exposiciones de 15 minutos.
Valores todos ellos muy inferiores a los requeridos para una esterilización de virus y bacterias efectiva y en unos tiempos inferiores a de forma enunciativa pero no limitativa 15 minutos, obteniendo una reducción de la concentración de microorganismos entre 2 a 5 reducciones logarítmicas.
Tradicionalmente en las tiendas de ropa y moda, las prendas que entran en los probadores son colocadas después directamente en los expositores de nuevo, donde distintas personas pueden llegar a probarse la misma prenda en cuestión de minutos, incrementando, por lo tanto, el riesgo de contagio por microorganismos, virus o bacterias debido al contacto de la ropa con diferentes personas.
Actualmente no existen equipos de desinfección que usen ozono, que puedan realizar la desinfección de ropas y utensilios, de forma rápida, sin la exposición de personas a límites de ozono menores de los recomendados por la OMS y las distintas legislaciones internacionales.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) Por lo tanto, en vista de lo conocido en el estado de técnica, sería muy interesante desarrollar un procedimiento físico y un equipo con el que se pueda realizar una desinfección rápida y efectiva, así como segura para las personas expuestas, que es precisamente lo que se expone en esta patente.
Por otra parte, debido a la pandemia COVID-19, muchas legislaciones están obligando a que estas prendas sean esterilizadas antes de ser puestas de nuevo a la disposición del público.
El virus COVID en concreto su cepa 2019-nCoV, es un patógeno perteneciente a la familia denominada Coronaviridiae que a su vez está incluida en el Grupo IV integrado por virus de tipo ARN monocaterio. Es un virus liviano, fácilmente disiminable por el aire, carente de envoltura (virus desnudo) que posee un genoma formado por cadenas de ARN grandes con gran facilidad recombinante junto a una elevada tasa de mutación. Estas características contribuyen notablemente a su facilidad de propagación y a la generación de nuevas cepas.
La cápside del virus Covid 2019-nCoV, es decir, la cubierta proteica externa que le da nombre y que encierra a su núcleo formado por el genoma (ARN) y proteínas asociadas a la cadena de ARN, actúa de elemento protector. Una de las funciones de la cápside es la de proteger al virus de factores adversos del medio exterior. No obstante, la cadena de ARN del Covid 2019-nCoV, no resulta especialmente resistente a la acción de los desinfectantes ya que la cápside no dispone de envoltura externa protectora suplementaria formada por estructura membranosa constituida por lípidos y glicoproteínas.
El COVID-19 se propaga con especial facilidad por el aire dada su livianidad, pudiéndose depositar sobre las superficies próximas o alejadas
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) de las personas portadoras del virus. Las prendas de ropa y complementos de moda pueden constituir un vehículo de transmisión del virus pues se sabe que este queda con plena actividad virulenta durante vahas horas o incluso días, dependiendo de la naturaleza de la superficie.
Actualmente los comercios pretenden retirar durante 24 a 48 horas, o incluso más tiempo, las ropas o accesorios utilizados en probadores para ponerlos en cuarentena, incluso realizando una esterilización con vapor si la prenda lo permite.
No existe un equipo actualmente, que realice una esterilización en frió y segura, sin adición de químicos complejos, de las prendas de ropa utilizadas en probadores.
No existe actualmente dispositivos o instalaciones que combinen simultáneamente la posibilidad de desinfección con altas concentraciones de ozono sin recurrir a una remoción de este por ventilación hacia el ambiente exterior de tiendas o almacenes.
No existe en la actualidad dispositivos o instalaciones que permitan eliminar sin expulsión al exterior, no sólo del ozono, sino de otros potenciales elementos derivados de éste que pudieran producirse durante el desempeño de su función desinfectante por contacto, por ejemplo, con metales o elementos orgánicos como pieles.
La presente patente soluciona este problema, de forma que se realiza una esterilización mediante ozono a altas concentraciones, que reduzca el tiempo de exposición, y que no suponga una exposición a este gas de los trabajadores que utilicen estos equipos en tiendas ni al público en general.
La presente invención soluciona el problema de tratar de forma rápida y
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) segura una prenda o utensilio, sometiéndolo a altas concentraciones de ozono, sin necesidad de ventilación posterior y que el ozono, así como los posibles elementos derivados de su desintegración, sean eliminados en el mismo equipo, sin contacto de este con personas o los habitáculos donde el equipo esté ubicado.
La presente invención soluciona el problema de instalaciones de ventilaciones en recintos cerrados para la eliminación de ozono, así como de los posibles elementos derivados de su desintegración, ya que el equipo lo elimina o retiene tras su uso.
La presente invención soluciona los problemas de esterilización de ropa en probadores de tiendas de moda, que pueden realizar con esta la desinfección de ropa, de forma rápida y sin exposición de las personas al ozono, así como de los posibles elementos derivados de su desintegración, por lo que pueden ser instalados junto a los probadores, liberando rápidamente la ropa, libres de bacterias y virus.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El procedimiento y el equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior que la invención propone, se configuran como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que los distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.
Concretamente, lo que la invención propone, consiste en un equipo utilizable en un habitáculo, tal como una cabina, armario o recinto hermético, cuyo cerramiento exterior puede ser fabricado con distintos materiales e igualmente puede ser presentado en distintos formatos,
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) pudiendo ser de carácter portátil o estar instalado en el lugar de aplicación, independiente para, por ejemplo y de forma enunciativa pero no limitativa, instalar en probadores de ropa o integrado en otros habitáculos, como coches o aviones, y que comprende los dispositivos y mecanismos necesarios para realizar el proceso de esterilización mediante la aplicación de los distintos ciclos de trabajo en los que se basa su operación. Dichos ciclos se enuncian a continuación:
- Ciclo de desinfección: Desinfección o esterilización, mediante aplicación de ozono en altas concentraciones generado mediante un ozonificador.
- Ciclo de neutralización: Neutralización o eliminación del ozono, mediante diversas técnicas aplicadas que serán usadas en función de los recursos disponibles y las necesidades de cada caso. Las técnicas de neutralización aplicadas, son de forma enunciativa pero no limitativa, neutralización catalítica, neutralización mediante carbón activo, neutralización química mediante reacción con diversos compuestos clorados, neutralización por aumento de temperatura, así como neutralización por luz ultravioleta.
- Ciclo de desodorización: Eliminación de eventuales olores residuales después de la desinfección, mediante purificación del aire por filtración de éste con carbón activo.
Más específicamente, cada uno de dichos ciclos se aplica en razón a lo siguiente:
- Ciclo de desinfección.
La descomposición del ozono en agua, según comenta L. Bautista (2012) en su tesis doctoral, se caracteriza por una fase inicial donde la concentración de ozono disminuye bruscamente seguida de una segunda
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) fase donde la concentración de ozono disminuye con una cinética de primer orden (Staehelin y Hoigné, 1982; Forni et al., 1982; Staehelin y Hoigné, 1985; Sehested et al. , 1998). El mecanismo y la cinética de descomposición de ozono en agua consiste en un proceso complejo que depende de: pH, temperatura, radicales formados, oxígeno disuelto, presencia de H2O2 y/o cationes metálicos, entre otros factores (Gottschalk et al., 2000; Rodríguez, 2003).
Figure imgf000012_0001
CO¡ + 03- Productos {CO, + 02' + 02)
Principales reacciones producidas en la descomposición de ozono en agua (Langlais et al. , 1991 , tomado de L. Bautista, 2012)
Según L. Bautista (2012), el ozono aplicado sobre un sustrato cualquiera (M) puede actuar mediante dos mecanismos: el directo (reacción directa entre el ozono molecular y el sustrato) y el indirecto (reacción indirecta a través de especies radicales generadas a partir de la descomposición de ozono en agua y el sustrato).
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) El mecanismo directo está favorecido en medios ácidos y si hay presencia de secuestrantes de radicales libres como: CO 32-, HCO 3-, t - BuOH, etc. El mecanismo indirecto está favorecido en medios alcalinos y si hay presencia de radiación ultravioleta (253.7nm), ácido fórmico, H2O2, cationes metálicos (Mn+), etc.
- Ciclo de neutralización:
Según el estudio bibliográfico realizado por los autores Todor Batakliev, et al. 2014, en el aire, la descomposición catalítica del ozono residual es imperativa ya que desde el punto de vista medio ambiental la liberación de ozono a la atmósfera baja tiene consecuencias negativas. La liberación de ozono en la atmósfera cerca del nivel del suelo es peligro, además de contaminar el aire (Rakovsky et al., 2007; Heisig et al., 1997; Rakitskaya et al., 2001 ). La presencia de ozono en los alrededores del ser humano es altamente tóxica en concentraciones por encima de 0.1 mg.m-3 (Razumovskii et al., 1983; Brown et al., 2002).
A.- Descomposición del ozono por catálisis:
Los metales nobles y óxidos de metales de transición han demostrado ser las sustancias más activas para la descomposición catalítica del ozono en aire.
La molécula de ozono es un birradical único mientras que en fase líquido reacciona generalmente como ion dipolar. Según Thorp (1955) la detonación del ozono se observa a partir de los 105°C. Según (Kutsuna et al., 1994; Naydenov et al., 1995; Rakitskaya et al., 1994), el ozono oxida: Manganeso a [MnO] 4-; Óxidos de halógenos y metales (CIO2, B^Os), amoniaco a NH4NO3 y Nitrógeno a N2O5.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) El ozono se descompone aceleradamente en contacto superficial con óxidos de metales y metales como Ag, Pt, Pd, Ru, Cu, W, etc.
El grado de actividad catalítica de algunos de estos metales y sus óxidos en la reacción de descomposición catalítica del ozono son: Cu < CU2O < CuO; Ag < Ag2Ü < AgO; Ni < NÍ2O3; Fe < Fe203; Au < AU2O3; Pt < coloidal Pt.
La determinación de la composición química, condiciones experimentales y actividad catalítica metales nobles y óxidos han sido presentadas en numerosos estudios realizados por autores japoneses, publicados en literatura de patentes: (Hata et al., 1988; Tchihara, 1988; Kobayashi et al., 1988; Terui et al., 1990; Terui et al., 1991 ; Oohachi et al., 1993; Kobayashi & Mitsui, 1988; Kuwabara & Fujita, 1991 ; Hata et al., 1987; Terui et al., 1990; Yoshimoto et al., 1990).
El alto precio de los metales preciosos estimula el uso de catalizadores de óxidos de metales en compuestos con una alta superficie específica de contacto como Y-AI2O3, S1O2, T1O2, ZrÜ2 y carbón. En este sentido, Therui en (1991 ) depositó los metales: Mn, Co, Fe, Ni, Zn, Ag o sus óxidos en proporciones con respecto a su portador del 0 al 60% (en peso). También depositó Pt, Pd y Rh del 0 al 10% (en peso) y mezcló óxidos como T¡02- SiC ; T¡02-Zr02 and T¡02-S¡02-Zr02 soportados sobre poliuretano coloidal con 400 m2.g-1 de superficie específica. Los catalizadores se dispusieron en tubos reactores y su actividad catalítica medida, frente a la descomposición del ozono con una concentración de 0.2 ppm, fue del 99%.
Los óxidos metálicos más ampliamente utilizados, con soporte o sin él, son los óxidos de Mn, Co, Cu, Fe, Ni, Si, Ti, Zr, Ag y Al (Oyama, 2000; Einaga & Futamura, 2004; Tong et al., 2003; Konova et al., 2006; Stoyanova et al.,
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) 2006; Popovich et al., 1985; Popovich, 1988; Radhakrishnan et al., 2001 ; Zavadskii et al., 2002). Se ha demostrado que los óxidos de metales de transición exhibieron la actividad catalítica más alta en la descomposición del ozono (Imamura et al., 1991 ), particularmente la catálisis basada en óxido de manganeso (Dhandapani & Oyama, 1997).
Los óxidos de Mn, Co, Ni, Cr, Ag, Cu, Ce, Fe, V y Mo soportados en y- AI203 sobre espuma del aluminosilicato magnésico cordierita (60 poros por cm y una geometría de 5.1 c 5.1 c 1 .3 cm) han sido preparados y probados en la reacción de la descomposición del ozono (Dhandapani & Oyama, 1997). Los experimentos fueron llevados a cabo a una temperatura de 313K (40°C), una velocidad lineal de 0.7 m.s-1 , concentración a la entrada de ozono de 2 ppm, una humedad relativa del 40% y un flujo de gas total de 1 800 cm3.s-1 . La actividad catalítica decreció con el tiempo y sus medidas fueron tomadas solo cuando la velocidad de descomposición se estabilizó. Después de comparar el grado de descomposición de ozono, obtuvieron las siguientes conclusiones sobre la actividad catalítica de los óxidos ensayados: Mn02 (42%)> Co304 (39%)> NiO (35%)> Fe203 (24%)> Ag20 (21 %)> Cr203 (18%)> Ce02 (11 %)> MgO (8%)> V205 (8%)> CuO (5%)> MO03 (4%).
B.- Descomposición del ozono por Cloro
Los radicales de cloro que, por ejemplo, se pueden formar en la estratosfera por la presencia de compuestos clorofluorocarbonados, posibilita la destrucción del ozono. El mecanismo de destrucción puede describirse en dos etapas:
Etapa 1 : Cl· + 03
Figure imgf000015_0001
CIO· + 02
Etapa 2: Cl·
Figure imgf000015_0002
Cl· + 02
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)
Figure imgf000016_0001
La dilución de dióxido de cloro (CI02) en agua forma radicales forma el radical libre Cl·. El dióxido de cloro es altamente soluble en agua en agua fría y no se hidroliza, permaneciendo como gas disuelto.
C - Neutralización mediante carbón activo
Tanto el ozono como sus elementos de descomposición en el aire pueden ser retenidos por carbón activado. Los carbones utilizados para la adsorción de gases poseen una elevada superficie, de 1000 a 2000 m2/g, junto a una gran capacidad y selectividad en la retención de compuestos orgánicos. Su estructura es de naturaleza grafitica, aunque más amorfa y desordenada que ésta. En ella, se ha detectado la presencia de grupos funcionales con heteroátomos, principalmente carbonilos y carboxilos, que condicionan su naturaleza química. El volumen de poros está generalmente comprendido entre 0.3 y 1 cm3/g (Pérez, P., González, E. y Miñana, A., 1993).
Entre otras sustancias, el carbón activo permite la retención de compuestos halogenados (I, Br, Cl, H y F) y compuestos no polares. Además, absorbe olores. Para procesos de adsorción de gases, se recurre al empleo de carbón activo granulado para facilitar el flujo de la corriente a procesar.
De forma general, los compuestos de alto peso molecular, baja presión de vapor/alto punto de ebullición y alto índice de refracción son mejor adsorbidos por el carbón activado. Cuanto más baja es la temperatura de la corriente que contiene los elementos a retener, mejor es la capacidad de adsorción. La humedad afecta negativamente a su capacidad de adsorción, a menor humedad mayor es la capacidad de adsorción. Algunos compuestos han sido clasificados según su probabilidad de ser eficazmente
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) adsorbidos por el carbón activo.
D.- Neutralización mediante aplicación de calor.
Entre las formas más utilizadas para descomponer el ozono residual de efluentes gaseosos se encuentra el aumentar la temperatura (el ozono des compone totalmente a 300-350 °C durante 2-4 segundos) o utilizar catali zadores apropiados (industrialmente se emplea óxido de aluminio con pa- ladio y Cu/MnO 2 sobre aluminosilicato. Quesada, J.; Rubio, M.; Gómez, D. (1998). “El ozono y sus aplicaciones industriales”, Ingeniería Química, 231- 237:
ESTUDIO CINÉTICO DE LA DESCOMPOSICIÓN CATALÍTICA DE OZONO. Anna Roca Sánchez. TRABAJO FINAL DE MÁSTER. Máster en Química Sostenible. 2015. UNIVERSITAT POLITÉCNICA DE VALENCIA:
Para la descomposición de ozono en fase gas, la vía más utilizada es la catalítica, pues aunque el ozono se descompone térmicamente, el proceso es lento y requiere trabajar a temperaturas por encima de 250°C. Roca, A., en su estudio de 2015 sobre la descomposición catalítica de con el fin de obtener datos suficientes para el cálculo de las constantes cinéticas, llevó a cabo ensayos de descomposición catalítica de ozono, modificando la tem peratura de reacción entre 20°C y 40°C. Observó que la conversión catalí tica del ozono aumenta con la temperatura, mostrando que este es un factor importante en la reacción. Sin embargo, la conversión a 25°C y 30°C es muy similar, siendo este comportamiento una excepción a la tendencia ge neral. E.- Neutralización mediante luz UVA
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) En la estratosfera, el ozono actúa como filtro protector absorbiendo parte de la radiación ultravioleta nociva procedente del sol. Sin embargo, al mismo tiempo la luz UVA neutraliza le exceso de ozono.
El ozono, por acción de la radiación solar, se disocia en oxígeno atómico y molecular. El oxígeno atómico generado se combina con el ozono para producir oxígeno molecular, que, junto que el formado por la citada disociación, inicia de nuevo el ciclo.
- Ciclo de desodorización.
Concluida la fase de neutralización, la última etapa del proceso consiste en desodorizar el aire contenido en el habitáculo o recinto cerrado, para eliminar eventuales olores desagradables que se pueden haber generado debido a la descomposición del ozono subproductos, en definitiva, gases generados a partir de las reacciones químicas que se llevan a cabo para la neutralización del ozono.
Así pues, el objeto de la invención se refiere a un equipo y un proceso, mediante el cual se genera, en un habitáculo cerrado, un proceso que se ejecuta de forma cíclica, repitiendo de forma consecutiva los pasos de desinfección, neutralización y desodorización, cada vez que se introduce una nueva carga a esterilizar.
Para lograr el objetivo se genera una corriente de aire mediante un ventilador con ozono inyectado, generado con el ozonificador a las concentraciones y tiempos de exposición necesarios en función del microorganismo objetivo a eliminar.
Mediante la detección de la concentración de ozono en el espacio cerrado gracias a un sensor de detección de este gas, se regula la dosificación del
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) mismo mediante un algoritmo de lazo de control cerrado. Una vez alcanzada la concentración deseada de ozono se mantiene durante el tiempo de exposición que sea necesario y configurado.
Cumplido el tiempo de exposición y una vez esterilizada la carga, el sistema avanza un estado más, para entrar en fase de neutralización del ozono, de nuevo, controlando con el sensor de ozono y realizando un lazo de control cerrado se hace pasar la corriente de aire arrastrada por el sistema de ventilación a través de otro circuito que contiene los reactores neutralizadores del ozono, según el caso: neutralización catalítica, neutralización mediante compuestos clorados, mediante carbón activo, mediante aumento de temperatura o mediante luz ultravioleta.
Realizada la neutralización del ozono contenido en la corriente de aire que recircula de forma cíclica en el habitáculo cerrado y habiendo alcanzado la concentración mínima requerida de ozono para considerar el espacio como seguro y libre de éste, se conduce esta corriente por un tercer circuito, esta vez de desodorización para eliminar los olores generados durante el proceso.
El mismo procedimiento se aplica durante la tercera y última etapa del proceso, haciendo recircular en este caso la corriente por un tercer circuito de desodorización mediante un reactor de carbón activo que adsorberá olores residuales contenidos en el aire de circulación.
Estos tres ciclos se realizan haciendo recircular la corriente de aire contra una cabina o habitáculo cerrado que dispone de filtros de partículas en la entrada de la corriente al habitáculo para eliminar partículas sólidas arrastradas por la corriente, polvo, fibras, etc. A continuación de la filtración del aire, se conduce la corriente hacia un difusor que genera un flujo homogéneo para que se reparte de forma equitativa por el habitáculo,
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) evitando así la generación de zonas muertas libres de acción esterilizadora. Además, el sistema dispone de un ventilador generador de la corriente de aire, que realiza junto con un caudalímetro másico en serie la regulación de la velocidad de flujo necesario, mediante un lazo cerrado de control.
Un intercambiador de calor regula la temperatura del aire para poder ajustarlo a la temperatura que favorezca las condiciones idóneas necesitas para el proceso de esterilización en cada caso.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, unos planos en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura número 1 .- Muestra un diagrama de flujo de los ciclos y principales fases de funcionamiento que comprende el procedimiento objeto de la invención; la figura número 2.- Muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de aplicación del equipo de la invención para aplicación del procedimiento de esterilización, en concreto un ejemplo donde el habitáculo es un armario; la figura número 3.- Muestra una vista esquemática en alzado de otro ejemplo de aplicación del equipo de la invención, en este caso en el habitáculo de un vehículo automóvil; la figura número 4.- Muestra una vista esquemática en alzado de otro
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) ejemplo de aplicación del equipo de la invención, en este caso como conjunto portátil para su uso en habitáculos consistentes en locales o habitaciones de hotel; y la figura número 5.- Muestra una vista esquemática de la utilización del conjunto portátil mostrado en la figura 4 para aplicar el procedimiento de esterilización en una aeronave a través del sistema de aire de la misma.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas los ciclos que comprende el procedimiento objeto de la invención y varios ejemplos de realización no limitativa del equipo para llevar a cabo dicho procedimiento, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.
Así, atendiendo a la figura 1, se aprecia cómo el procedimiento de la invención para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, el cual se puede aplicar en habitáculos muy diferentes, como son armarios para desinfección de ropa en tiendas, habitaciones de hoteles, locales comerciales, vehículos terrestres o aéreos, comprende esencialmente, lo siguiente:
- Una etapa de inicio (A), tras realizar previamente la correspondiente preparación del habitáculo (200), es decir:
- el llenado del habitáculo con los objetos a esterilizar, por ejemplo de ropa en caso de tratarse de un probador de un comercio,
- el cerrado de puertas y ventanas, por ejemplo en caso de tratarse de locales o habitaciones de hotel,
- el estacionamiento y cerrado de puertas y ventanas, por ejemplo en caso de tratarse de un vehículo
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) - la parada y cerrado de la aeronave sin pasaje, por ejemplo en caso de tratarse de aeronaves.
- Una etapa de desinfección (B) mediante aplicación de un ciclo de ozonificación generado mediante un generador de ozono (1) en altas concentraciones, hasta el valor necesario según cada caso.
- Una etapa de destrucción de ozono (C) mediante aplicación de un ciclo de neutralización o eliminación del ozono generado en la etapa anterior, el cual se aplica, preferentemente pero no de manera limitativa, mediante técnicas de neutralización catalítica, o mediante carbón activo, o química mediante reacción con diversos compuestos clorados, por luz ultravioleta o por aumento de temperatura.
- Una etapa de control de ozono (D), en que se comprueba la correcta eliminación o no del ozono efectuada en la etapa previa (C), y que en caso de ser negativa se repetirá el proceso.
- Y una etapa de desodorización (E) mediante aplicación de un ciclo de desodorización para la eliminación de olores residuales resultado de la aplicación de la aplicación de la etapa de desinfección (B), mediante purificación del aire por filtración de éste con carbón activo.
Además, en la realización preferida del procedimiento, finalmente se contempla una etapa de control (F) de emisión de señal de finalización de la esterilización y generación de datos de trazabilidad.
Por su parte, los principales elementos del equipo (100) con que se lleva a cabo el procedimiento comprende, esencialmente, un generador de ozono (1), un ventilador de recirculación (2), un circuito de conductos (3) para hacer llegar los fluidos desde los distintos dispositivos al interior del habitáculo (200), por ejemplo un armario (figura 2) o un probador o un
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) vehículo (figura 3), un destructor de ozono (4), una sonda (5) detectora de concentración de ozono en el interior del habitáculo, un filtro desodorizador (6) de carbón activo, un filtro de partículas (7) de polvo y fibras, un microcontrolador (8), una válvula de desvío (9) del destructor de ozono (4), un difusor (10) para repartir el flujo dentro del habitáculo (200), un módulo de comunicación (11 ) de acceso a red Internet y un lector de diferentes códigos como puede ser de forma enunciativa pero no limitativa .códigos de barras, códigos QR, tag magnéticas (12).
Además, por ejemplo cuando el equipo se implementa como un conjunto portátil para esterilizar habitáculos consistentes en habitaciones o locales (figura 4), los antedichos dispositivos se incorporan en una carcasa (300) estructura o armazón y además también comprende rejillas de impulsión y retorno (13), ruedas de trasporte (14), sensor de movimiento o presencia de personas (15).
Y, cuando el equipo se utiliza para esterilizar el habitáculo de una aeronave (figura 5), además también comprende conductos flexibles (16) para llevar el fluido desde las rejillas de impulsión y aspiración (13) al interior de la aeronave a través de su sistema de aire acondicionado.
En cualquier caso, adicionalmente el equipo (100) de la invención también puede comprender cualquiera de los elementos que se enumeran a continuación, si bien no todos se han representado en las figuras por entender que el experto podrá ubicarlos al tratarse de elementos conocidos:
-Medidor de flujo másico para control del caudal de recirculación.
-By-pass en el filtro desodorizador (6).
-Otro filtro de partículas (7) en el difusor (10).
-Válvula de corte en la salida del generador de ozono (1 ).
-Válvula de corte en la salida del destructor de ozono (4).
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) -Válvula de corte en salida filtro desodorizador (6) de carbón activo -Luz ultravioleta dentro del habitáculo (200) para mantenerlo desinfectado cuando no está en funcionamiento.
-Dispositivo de seguridad (17) para evitar apertura de puertas en presencia de cantidades de ozono por encima del límite de exposición, que será fijado en función de cada legislación.
Con todo ello, el funcionamiento del equipo (100) será el siguiente para cada una de las opciones descritas:
Para cuando se instala en un habitáculo (20) consistente en un armario o probador de un comercio, como muestra la figura 2:
- En primer lugar el empleado del comercio coloca las prendas en el armario sobre perchas, escaneando el código que podrá ser leído y generado usando distintas tecnologías, de forma enunciativa pero no limitativa: código de barras, código QR, infrarrojos, tags magnéticas, etc... ) (12) de cada prenda, etapa (A).
- El aire del armario es conducido a través del filtro de partículas (7) y a través de los conductos del sistema es enviado primero a través de la válvula de desvío (9) hacia el generador de ozono (1 ).
- El aire ozonizado se reparte a través del difusor (10) y se reparte a través de la ropa u objetos a desinfectar.
- Una vez que la sonda de ozono (5) detecta la concentración programada en el micro controlador (8), comienza el tiempo de esterilización parametrizado para cada tipo de virus o bacteria objetivo, etapa (B). Tanto las concentraciones de ozono, así como los tiempos de exposición de los microorganismos a éste, serán distintos en función del tipo de microorganismo a eliminar, así como de la cantidad de microorganismos que puede haber presente y el nivel de desinfección que se desee alcanzar.
- Una vez acabado el tiempo preestablecido en el software, el generador de ozono (1 ) se detiene, cambia la posición de la válvula (9) y el flujo de
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) aire impulsado por el ventilador (2) se dirige ahora hacia el circuito del destructor de ozono (4) y desodorizador (6).
- La siguiente etapa del proceso por tanto, consiste en neutralizar el ozono, etapa (C), para ello éste se hace circular por diferentes dispositivos neutral izadores que serán utilizados en función de las condiciones o recursos, de forma que la descomposición del ozono, es decir, el destructor de ozono (4), neutralizados o reactor de neutralización puede estar basado en 5 tecnologías distintas:
- Descomposición por catálisis.
- Descomposición por cloro.
- Descomposición por carbón activo.
- Descomposición por luz ultravioleta.
-Descomposición por temperatura.
- Este ciclo termina, cuando la sonda de ozono (5) detecta la concentración mínima que se programe, etapa (D), y que estará por debajo de la mínima exigida por las leyes de seguridad en cada país, y siempre por debajo de los valores recomendados por la organización mundial de la salud.
- La última etapa del proceso consiste en desodorizar la corriente de aire, ya que puede contener, químicos y/u olores residuales eventuales que pueden permanecer después del ciclo de neutralización, etapa (E); para ello se realiza un filtrado de la corriente de aire haciendo circular ésta por carbón activo, finalizando después de un tiempo el ciclo del equipo.
-Una vez terminado el ciclo, el sistema genera los datos de trazabilidad individuales para cada prenda, y los envía, a través del módulo de comunicación (11 ) a una base de datos en una web, donde pueden ser consultados por el usuario final a través de un código (baras, QR, tag magnética, etc... ) (12) de la prenda tratada, etapa (F).
En el caso de un vehículo (figura 3) el equipo (100) se instala de igual forma, pero integrado en el sistema de ventilación del vehículo, en este caso el control puede estar o no integrado en la electrónica de este, funcionando
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) de la misma forma, pero con los siguientes puntos iniciales y finales.
-Inicio. Con el vehículo estacionado y las puertas cerradas los sensores de movimiento detectan que el vehículo está vacío de personas, etapa (A). El vehículo que ha sido programado por el conductor al estacionar este, comienza el ciclo de esterilización, y no permite la apertura de puertas mientras éste dure.
- Se efectúa lo definido anteriormente en las etapas de desinfección (B), destrucción de ozono (C), control (D) y desodorización (E).
- Finalmente el vehículo permite la apertura de puertas y emite un informe en el tablero de instrumentos, etapa de control (F).
- Por motivos de seguridad el generador de ozono (1 ) se desconecta de la alimentación con ocupantes en el vehículo.
En el caso de locales y habitaciones de hotel, u otros habitáculos, por ejemplo de vehículos antiguos que no dispongan del dispositivo integrado, como autobuses, trenes, etc., el equipo (100) se instala alojado en una carcasa (300) como un conjunto portátil con ruedas (14) (figura 4), con las siguientes secuencias de funcionamiento.
-Inicio (A). El usuario coloca el equipo (100) portátil en la habitación, local o habitáculo a desinfectar y programa su puesta en marcha. Ésta comienza cuando el sensor de movimiento (15) detecta que no hay presencia de personas, si durante el ciclo de esterilización se produjera una inferencia de alguna persona, este se detendrá y emitirá una alarma acústica, que podrá ser dirigida a través de la red (11 ) a un puesto de control.
- Se efectúa lo ya definido anteriormente en las etapas de desinfección (B), destrucción de ozono (C), control (D) y desodorización (E).
- Finalmente el equipo se para y enviara los datos de trazabilidad al control central en caso de hoteles, de forma que en el mostrador de admisión tendrán la información del proceso, etapa (F).
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) En caso de no haber control centralizado, la alarma podrá ser enviada a un dispositivo móvil.
Aeronaves, y vehículos especiales (figura 5)
Por motivos de seguridad y de integración de estos equipos en las aeronaves, la mejor forma de utilización del equipo (100) es con un equipo portátil, como el mostrado en la figura 4, ubicado en tierra, que se conecta a través de sendos conductos flexibles (16) tipo manguera a los conductos de aire acondicionado existiendo uno de ¡da y otro de vuelta.
El funcionamiento será igual al de un equipo portátil, pero enviando las señales al puesto de control de las compañías, y a control de sistemas del aeropuerto. Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)

Claims

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1 Procedimiento para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, está caracterizado por comprender:
- una etapa de inicio (A), tras realizar previamente la correspondiente preparación del habitáculo (200),
- una etapa de desinfección (B) mediante aplicación de un ciclo de ozonificación generado mediante un generador de ozono (1) en altas concentraciones, hasta el valor necesario según cada caso,
- una etapa de destrucción de ozono (C) mediante aplicación de un ciclo de neutralización o eliminación del ozono generado en la etapa anterior,
- una etapa de control de ozono (D), en que se comprueba la correcta eliminación o no del ozono efectuada en la etapa previa (C), y que en caso de ser negativa se repetirá el proceso, - y una etapa de desodorización (E) mediante aplicación de un ciclo de desodorización para la eliminación de olores residuales resultado de la aplicación de la aplicación de la etapa de desinfección (B), mediante purificación del aire por filtración de éste con carbón activo.
2.- Procedimiento para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 1 , caracterizado porque en la etapa de destrucción de ozono (C) el ciclo de neutralización o eliminación del ozono generado se efectúa mediante técnicas de neutralización catalítica.
3.- Procedimiento para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 1 , caracterizado porque en la etapa de
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) destrucción de ozono (C) el ciclo de neutralización o eliminación del ozono generado se efectúa mediante técnicas de mediante carbón activo.
4.- Procedimiento para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 1 , caracterizado porque en la etapa de destrucción de ozono (C) el ciclo de neutralización o eliminación del ozono generado se efectúa mediante técnicas químicas mediante reacción con diversos compuestos clorados.
5.- Procedimiento para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 1 , caracterizado porque en la etapa de destrucción de ozono (C) el ciclo de neutralización o eliminación del ozono generado se efectúa mediante técnicas por luz ultravioleta.
6.- Procedimiento para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una etapa de control (F) de emisión de señal de finalización de la esterilización y generación de datos de trazabilidad.
7.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según un procedimiento como el descrito en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender un generador de ozono (1 ), un ventilador de recirculación (2), un circuito de conductos (3) para hacer llegar los fluidos desde los distintos dispositivos al interior del habitáculo (200), un destructor de ozono (4), una sonda (5) detectora de concentración de ozono en el interior del habitáculo, un filtro desodorizador (6) de carbón activo, un filtro de partículas (7) de polvo y fibras, un microcontrolador (8), una válvula de desvío (9) del destructor de ozono (4).
8.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) interior, según la reivindicación 7, caracterizado por comprender un módulo de comunicación (11) de acceso a red Internet y un lector de códigos (Barras, QR, tag) (12).
9.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por comprender un difusor (10) para repartir el flujo dentro del habitáculo (200).
10.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por comprender los dispositivos incorporados en una carcasa (300) con rejillas de impulsión y retorno (13)
11.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 10, caracterizado por comprender ruedas de trasporte (14).
12.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 10 u 11, caracterizado por comprender sensor de movimiento o presencia de personas (15).
13.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por comprender conductos flexibles (16) para llevar el fluido desde las rejillas de impulsión y aspiración (13) al interior de una aeronave a través de su sistema de aire acondicionado.
14.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado por comprender medidor de flujo másico para control del caudal de recirculación.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)
15.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado por comprender by-pass en el filtro desodorizador (6).
16.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según la reivindicación 9, caracterizado por comprender otro filtro de partículas (7) en el difusor (10).
17.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, caracterizado por comprender una válvula de corte en la salida del generador de ozono (1).
18.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 17, caracterizado por comprender una válvula de corte en la salida del destructor de ozono (4).
19.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 18, caracterizado por comprender una válvula de corte en salida filtro desodorizador (6) de carbón activo.
20.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 19, caracterizado por comprender luz ultravioleta dentro del habitáculo (200) para mantenerlo desinfectado cuando no está en funcionamiento.
21.- Equipo para esterilización de habitáculos y/u objetos alojados en su interior, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 20, caracterizado por comprender un dispositivo de seguridad (17) de apertura de puertas.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)
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