CAMPO TÉCNICO

La presente invención está dirigida al campo técnico de los dispositivos de esterilización y sanitización del aire ambiental. Particularmente, la presente invención se refiere a un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV de fácil manipulación que expone a los microorganismos extraídos del aire ambiental a radiación UV suficiente para desactivar su capacidad de replicarse.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, en el estado de la técnica, es bien conocida la efectividad de las lámparas UV-C como una medida preventiva, la cual también conocida como luz ultravioleta “germicida". Dicha luz UV es capaz de desactivar mohos, esporas y gérmenes contenidos en diminutos núcleos de gotitas en el aire que transmiten enfermedades como sarampión, tuberculosis, influenza y Covid19, ya sea de origen animal o humano. Con una intensidad adecuada y especialmente en la longitud de onda de 264nm, la luz UV-C es particularmente eficiente penetrando la pared celular de un microorganismo y destruyendo su ADN, eliminando con ello la capacidad del patógeno para replicarse en tan solo segundos. Estudios de la Universidad de Boston y de la empresa Signify (antes Phillips Lighting) han demostrado que a una dosis de 5mj/cm2 de luz UV-C, el virus SARS-COV-2 es desactivado en un 99% con tan sólo 6 segundos de exposición.

Sin embargo, en años recientes, ha quedado claro que la exposición prolongada a este tipo de luz UV es perjudicial para el humano, así como para animales, pues tiene los mismos efectos en estos que sobre los microorganismos, aunque en menor medida, por lo que se ha buscado una solución efectiva que permita el uso de estos mecanismos en presencia de personas.

Actualmente existen dispositivos UV integrados a los sistemas de ventilación (HVAC) que neutralizan patógenos que de otro modo contaminarían aire a medida que individuos contagiados emiten patógenos que terminan circulando a través de uno o más conductos de la ventilación de un edificio. Un motor del sistema, entonces, impulsa el aire contaminado a través de los conductos hasta una cámara de desinfección UV, ubicada en un segmento del conducto, en la cual, el aire con presencia de patógenos, queda expuesto a un potente campo de energía germicida, generado por una o más lámparas UV-C. Para hacerlo más eficiente se ubican una o más cámaras o compartimentos en el conducto de aire/ventilación de suministro de aire.

Estas cámaras o compartimentos UV-C instalados en el conducto, se colocan comúnmente en una de tres ubicaciones: a) dentro de la red de conductos; b) en el aire llano, próximo a los serpentines de enfriamiento/calentamiento de HVAC; y/o c) en o dentro de la ventilación de suministro cuando el aire sale del conducto y es dispersado en un espacio exterior.

No obstante, su amplio uso, las unidades UV en los sistemas HVAC no han sido muy eficientes en la capacidad de eliminar microorganismos, debido a los altos volúmenes de aire procesado a través de los sistemas HVAC, resultando en tiempos de exposición del patógeno a la radiación UV relativamente bajos con respecto a la cantidad de volumen de aire procesado. Aún más, los sistemas HVAC a menudo tienen múltiples conductos de aire de retomo que conducen a solo una unidad HVAC, de modo que, si existe una unidad UV en un conducto de retomo operando con poca eficiencia o funcionando mal, y por lo tanto, los patógenos que han pasado a través de esta unidad, se dispersaran a todos los espacios del edificio conectados. Además, muchos edificios y espacios de oficinas individuales no reciben servicio de un sistema HVAC, sino que pueden tener unidades de aire acondicionado individuales instalados sin capacidad de desinfección UV.

Otra variante del sistema es la de dispositivos que no están conectados a un sistema de ventilación, en los cuales se utilizan cajas o difusores de luz UV-C para desinfectar el aire que se eleva de forma natural o mecánica hacia arriba dentro de una habitación a una altura por encima de las cabezas de los ocupantes. Estos dispositivos se instalan comúnmente en paredes superiores o techos y proyectan luz germicida hacia afuera en una trayectoria generalmente horizontal. Esta tecnología de desinfección de “estrato de aire superior" aprovecha el movimiento pasivo natural del aire dentro de un espacio a través de la ley física de convección: aire caliente que sube y aire frío que baja.

En este sentido, cualquier fuente de calor en un espacio acelera las tasas de convección. Los dispositivos de estrato de aire superior emplean lámparas IIV-C para generar luz energía que se irradia en una habitación a una altura específica, típicamente a siete pies o más, para permitir a los ocupantes estar de pie. Los deflectores de luz o las rejillas del dispositivo sólo permiten que la energía germicida se disperse en un espacio bien definido, una banda de energía estrecha a ras de techo, conocida como "zona letal” para cualquier patógeno en el aire, debido a la energía luminosa UV-C.

En espacios con techos más altos y abiertos, generalmente de más de 9 pies, los dispositivos pueden irradiar la parte superior de la habitación mientras que un plafón evita que la luz germicida se disperse hacia la parte inferior, es decir, el espacio ocupado en la habitación. Estos dispositivos de estrato de aire superior son a menudo conocidos como TB, o Luces de Tuberculosis, debido a su uso extendido en países donde son comunes esta y otras enfermedades respiratorias. Los ventiladores comunes pueden usarse para acelerar y ayudar a aumentar las tasas de rotación de aire, aumentando la circulación de los contaminantes a través de la zona de energía germicida. La desinfección del aire se logra solo cuando se logra la circulación del aire, ya sea de forma mecánica o natural, impulsándolo a través del campo de desinfección germicida en el estrato superior de la habitación.

En economías más desarrolladas es más común la desinfección del aire pasándolo a través dispositivos con una cámara o compartimento de desinfección compacto. Estos sistemas pueden montarse en la pared, colgarse del techo o instalarse en conjunto con otro tipo de sistema. Esta categoría de sistemas empujan o aspiran el aire contaminado a través de una cámara o compartimiento que contiene una o más lámparas germicidas UV-C, no obstante, padecen del mismo problema que sus contrapartes de mayor tamaño (los dispositivos UV integrados a los sistemas HVAC en edificios), y el aire tratado queda relativamente poco expuesto a la radiación UV, por lo que comúnmente son complementados con filtros y/o aditivos químicos o térmicos para lograr un nivel de desinfección aceptable. Una vez que el aire ha circulado por esta cámara, simplemente dispersan el aire tratado en el ambiente. Estos sistemas son similares en estructura y operan con los mismos principios básicos que los purificadores de aire de piso convencionales.

En este caso, estos dispositivos logran la desinfección del aire concentrando la mayor cantidad de energía germicida en el espacio más compacto posible, cuidando mantenerse dentro de los parámetros de consumo vs. eficiencia.

De conformidad con lo anterior, actualmente existen muchos modelos de lámparas y dispositivos UV comerciales usados con el fin de desinfectar superficies, líquidos y equipo, pero no se ha encontrado una solución para usarlo en presencia de personas, no obstante, por su bajo consumo eléctrico y a que no genera residuos, resulta sumamente atractiva en la prevención de contagios por aire, como es el caso de Covid 19 y otras enfermedades virales respiratorias, en este tenor se tienen por ejemplo los documentos US5112370, US5225167, US6855295, y US20040166018A1, los cuales divulgan dispositivos purificadores de aire en donde la desestratificación del aire, que se usa comúnmente para complementar uno o más de estos sistemas. Ya que el aire fresco tiende a bajar y el aire caliente se eleva, en cualquier habitación se suelen crear espacios de aire estancado, que se “estratifica” en espacios confinados con aire caliente acumulándose cerca del techo y aire frío cerca del suelo. La tecnología de destratificación divulgada en estos dispositivos utiliza uno o más ventiladores para acelerar el movimiento de convección natural de aire contaminado.

Por lo tanto, no existe en el estado de la técnica un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV, el cual comprenda una distribución de energía germicida UV a lo largo de un trayecto alargado del aire, lo que permite un tiempo de exposición mayor y suficiente para desactivar los microorganismos patógenos en el aire, y con un menor consumo eléctrico y sin generar residuos secundarios.

OBJETOS DE LA INVENCION

Es, por lo tanto, un objeto de la presente invención proporcionar un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV que proporcione un trayecto del aire con un tiempo de exposición mayor a radiación UV, suficiente para desactivar los microorganismos patógenos en el aire.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV que desactive más eficazmente los mohos, esporas y gérmenes en espacios ocupados por humanos y mascotas, sin causar inconvenientes o que presenten algún peligro para la salud humana.

Otro objeto de la invención es proporcionar un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV con un consumo eléctrico más bajo, económico y eficiente.

Un objeto más de la presente invención es proporcionar un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV y que se pueda usar por periodos prolongados, con la garantía de seguridad de operación para cualquier persona.

Todavía un objeto más de la presente invención es proporcionar un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV capaz de eliminar el virus COVID- 19.

Aún un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV que no permite que la luz UV escape al exterior y que tenga mecanismos de seguridad para prevenir que sea encendido si el alojamiento está abierto.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION

Estos y otros objetivos se alcanzan mediante un esterilizador microbiológico portátil de túnel UV, el cual está conformado principalmente por un alojamiento sustancialmente rectangular formado por dos partes frontal y posterior que se acoplan de manera desprendióle entre sí para permitir el acceso al sistema interno de dicho esterilizador; la mitad frontal de dicho alojamiento comprende un panel de control para controlar el funcionamiento del esterilizador; un par de puertos superiores de acceso de aire ambiental; en donde la mitad posterior de dicho alojamiento comprende un puerto inferior de salida de aire esterilizado; un interruptor de seguridad; y un medio alimentación de energía eléctrica; el interior de dicho alojamiento comprende un gabinete de esterilización, que comprende: un tablero de control superior que se ajusta o introduce en dicho panel de control; un par de conductos superiores de entrada de aire conectados de manera fluida a dichos puertos de entrada de la mitad frontal del alojamiento; una turbina centrífuga frontal conectada fluidamente a dichos conductos superiores para impulsar el aire que ingresa a los mismos desde el exterior, a la parte inferior interior de dicho gabinete; un sistema inferior interno de esterilización conformado por un conducto tipo serpentín que comprende una pluralidad de LEDs IIV-C dispuestos a lo largo del interior del mismo, en donde dicho conducto tipo serpentín comprende una entrada de aire conectada fluidamente a dicha turbina centrífuga por donde ingresa el aire impulsado por dicha turbina para ser esterilizado; y una salida de aire opuesta a dicha entrada, la cual está conectada de manera fluida al puerto inferior de salida de aire de la mitad posterior del alojamiento; en donde el aire ingresado al conducto tipo serpentín es esterilizado para desintegrar el ADN de cualquier virus o bacteria contenido en el mismo, por dicha pluralidad de LEDs IIV-C, en donde el aire libre de microorganismos activos y sin residuos secundarios es expulsado por dicha salida de aire de vuelta al ambiente.

Las características y ventajas adicionales de la invención deberían comprenderse más claramente mediante la descripción detallada de la realización preferida de la misma, dada por medio de ejemplos no limitativos con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 es una vista en perspectiva del esterilizador microbiológico portátil de túnel UV de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en perspectiva lateral en explosión del esterilizador microbiológico portátil de túnel UV de la presente invención.

La Figura 3 es una vista en corte en sección transversal del conducto tipo serpentín del esterilizador microbiológico portátil de túnel UV de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se presenta como un sistema alternativo y portátil, para desactivar más eficazmente los mohos, esporas y gérmenes en espacios ocupados por humanos y mascotas, sin causar al usuario inconvenientes o que presenten algún peligro para la salud humana y sin causar un gran impacto en la ecología o del ambiente. Técnicamente hablando, el esterilizador microbiológico portátil de túnel UV de la invención es similar a comparar los calefactores eléctricos (referencia a los dispositivos UV existentes) compactos y de acción inmediata, aunque de mayor consumo eléctrico, con un radiador de aceite (referencia a esta invención), que aunque de mayor tamaño, ofrece un consumo eléctrico más bajo, más económico y eficiente.

El esterilizador microbiológico portátil de túnel UV es un dispositivo diseñado para reducir el riesgo de contagio de infecciones respiratorias, ya que aspira y ioniza parcialmente el aire ambiental de interiores y lo esteriliza usando luz UV, de forma silenciosa y sin generar residuos, por lo que puede ser usado en presencia de personas y animales, incluso por periodos prolongados de tiempo.

Asimismo, el esterilizador microbiológico portátil de túnel UV está diseñado específicamente para eliminar el virus Covid 19 (y una amplia variedad de microorganismos), libre del uso de filtros, químicos, a un bajo coste del equipo y del consumo eléctrico y que se puede usar por periodos prolongados, ya sea en presencia o no de personas y con la garantía de seguridad de operación para cualquier persona. Asimismo, no permite que la luz UV escape al exterior y cuenta con mecanismos de seguridad para prevenir que sea encendido si el alojamiento está abierto. Sus componentes electrónicos y materiales cubren las normas de seguridad y ofrecen una vida útil de 5,000 horas de operación continua, además de que es muy sencillo reemplazar las piezas o componentes que pudieran estar dañados.

No menos importante es que debido a su bajo consumo eléctrico, y que no se calienta ni genera residuos, es muy sencillo de adaptarse a transporte público, vehículos particulares o reubicarlo en cualquier punto que sea conveniente, en cualquier espacio doméstico o comercial e incluso hospitalario. Sus rangos de operación son muy amplios, incluso con cierto grado de humedad ambiental, temperatura e incluso en presencia de polvo en el ambiente.

Con referencia ahora a las Figuras 1 y 2, se muestra la modalidad preferida del esterilizador microbiológico portátil de túnel UV de la presente invención, numerado generalmente en 1000. Dicho esterilizador microbiológico portátil está conformado generalmente por un alojamiento o carcasa 1100, que tiene en su interior un gabinete de esterilización 1200 con un sistema inferior interno de esterilización 1240.

Como se muestra en la Figura 1 , el alojamiento o carcasa 1100 tiene una forma sustancialmente rectangular y está formado por dos partes frontal 1110 y posterior 1120, las cuales se acoplan de manera desprendióle entre sí para permitir el acceso al gabinete de esterilización 1200. La mitad frontal

1110 de dicho alojamiento 1100 comprende un receptáculo de panel de control

1111 para recibir un tablero de control 1210 para controlar el funcionamiento del esterilizador; un par de puertos superiores de entrada o acceso de aire ambiental

1112 ubicados en una pared inclinada superior de dicha mitad frontal, los cuales están configuras para permitir el ingreso de aire hacia el gabinete de esterilización 1200. La mitad posterior 1120 de dicho alojamiento 1100 comprende un puerto inferior de salida de aire esterilizado 1121 ubicado en el fondo de dicha mitad posterior, un interruptor de seguridad 1122, el cual está configurado para prevenir que el esterilizador sea encendido si las mitades del alojamiento 1100 están abiertas o separadas; y un medio alimentación de energía eléctrica 1123 para alimentar dicho esterilizador. Dichas mitades frontal

1110 y posterior 1120 están configuradas para unirse entre sí de manera hermética y evitar que la luz UV escape al exterior.

En el interior de dicho alojamiento 1100 se encuentra el gabinete de esterilización 1200, el cual comprende un tablero de control superior 1210 que se ajusta o introduce en dicho receptáculo de panel de control 111 1 ; un par de conductos superiores de entrada de aire 1220 conectados de manera fluida a dichos puertos de entrada 1112 de la mitad frontal 1110 del alojamiento 1100. Dicho gabinete de esterilización 1200 comprende además un elemento ionizador 1230 para ionizar parcialmente el aire ambiental, y una turbina centrífuga frontal 1240 conectada fluidamente a dichos conductos superiores 1220 para impulsar el aire que ingresa a los mismos desde el exterior a través de dichos puertos

1111 a la parte inferior interior de dicho gabinete hacia un sistema inferior interno de esterilización conformado por un conducto tipo serpentín 1250 que comprende una pluralidad de LEDs UV-C dispuestos a lo largo del interior del mismo. Dicho conducto tipo serpentín 1250 comprende una entrada de aire 1251 conectada fluidamente a dicha turbina centrífuga 1240 por donde ingresa el aire impulsado por dicha turbina para ser esterilizado y una salida de aire 1252 opuesta a dicha entrada y conectada de manera fluida al puerto inferior de salida de aire 1121 de la mitad posterior 1120 del alojamiento 1100 para expulsar el aire libre de microorganismos activos y sin residuos secundarios de vuelta al ambiente, en donde el aire ingresado al conducto tipo serpentín es primeramente ionizado y posteriormente esterilizado para desintegrar el ADN de cualquier virus o bacteria contenido en el mismo mediante dicha pluralidad de LEDs IIV-C.

El interior de dicho conducto tipo serpentín 1250 está cubierto con material reflejante para mantener la luz contenida en el interior y amplificar su eficiencia.

De conformidad con la invención, el esterilizador microbiológico portátil 1000 funciona con cierta longitud, en donde el interior de dicho conducto tipo serpentín 1250 está iluminado en toda su extensión con dichos Leds UV (265-275nm), lo cual, en combinación con material reflejante da como resultado que el aire aspirado y que contiene microorganismos en él, es esterilizado completa o parcialmente (dependiendo de la carga de partículas infecciosas, el volumen del área de la habitación y la disposición del equipo entre otros factores) y devuelto al ambiente libre de microorganismos activos.

La limpieza del esterilizador microbiológico portátil es muy simple, desacoplando las mitades del alojamiento 1100 y eliminando el polvo acumulado con un trapo húmedo o usando una aspiradora común. En caso de haber sido usado en presencia de pacientes con alguna enfermedad respiratoria, se recomienda que la limpieza se realice en un área abierta, aplicando una o dos rociadas de desinfectante en aerosol también o exponerla por 20 min. a la luz solar, asegurándose de que el equipo esté perfectamente seco y cerrado apropiadamente, antes de volver a conectar.

El esterilizador microbiológico portátil 1000 de la presente invención no usa filtros, químicos ni otros componentes secundarios, ni genera residuos sólidos o gaseosos durante su operación, la expectativa de vida es de 5,000 hrs. Operando continuamente o por periodos prolongados, antes de tener que reemplazar los leds UV u otros componentes del aparato.

Ya que se describieron varios aspectos de varias modalidades de esta invención, debe observarse que los expertos en la técnica pueden realizar varias alteraciones, modificaciones y mejoras. Tales alteraciones, modificaciones y mejoras están previstas para ser parte de esta descripción y están previstas para estar dentro del espíritu y alcance de la invención. Por consiguiente, la descripción anterior y los dibujos son solamente a manera de ejemplo.