DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Complemento de grupo granular, para un sistema emisor de radiación electromagnética de onda mayoritaria ultra violeta que está actuando sobre patógenos de cierto volumen de aire, para que dicho aire se pueda desplazar a una zona ocupada por personas sin protección frente a la radiación o en sentido inversoComplement of granular group, for an electromagnetic radiation emitting system of ultra violet majority wave that is acting on pathogens of a certain volume of air, so that said air can move to an area occupied by people without protection against radiation or in the direction reverse
Objeto de la Invención y estado de la técnica:Object of the Invention and state of the art:
Los emisores de radiación electromagnética de onda mayoritaria UV, tienen la capacidad de eliminar patógenos en el aire; por aplicación de una dosis de radiación objetivo, que se consigue ajustando el tiempo de exposición según la potencia del emisor. Esto resulta muy útil en la reducción del riesgo de transmisión de patógenos por el aire, y también por las superficies, dado que todo patógeno transportado por el aire se puede depositar en una superficie.The UV majority wave electromagnetic radiation emitters have the ability to eliminate pathogens in the air; by applying a target radiation dose, which is achieved by adjusting the exposure time according to the power of the emitter. This is very helpful in reducing the risk of transmission of pathogens through the air, and also through surfaces, since any airborne pathogen can be deposited on a surface.
La cantidad de radiación que resulta eficaz contra la mayoría de los patógenos es perjudicial para las personas sin protección. Por este motivo, resulta necesario ubicar los emisores de radiación que actúan sobre el aire, separados de las personas mediante un sistema de conductos opacos a la radiación con dirección variable. De esta forma, se obstruye el recorrido rectilíneo de la radiación y por reflexiones acumuladas se absorbe la potencia del emisor en el grado necesario. El número de cambios de dirección está directamente relacionado con el emisor de radiación, que requiere una potencia mayor, cuanto menor sea el espacio disponible para la cámara de radiación.The amount of radiation that is effective against most pathogens is harmful to unprotected people. For this reason, it is necessary to locate the radiation emitters that act on the air, separated from people by means of a system of ducts opaque to radiation with variable direction. In this way, the rectilinear path of the radiation is obstructed and due to accumulated reflections the power of the emitter is absorbed to the necessary degree. The number of changes of direction is directly related to the radiation emitter, which requires a higher power, the smaller the space available for the radiation chamber.
Esto requiere que se disponga de espacio suficiente entre el emisor y, la entrada o salida de aire. Cuanto mayor es la sección del conducto, mayor es el espacio requerido; puesto que para obstruir el recorrido rectilíneo del flujo de radiación, es necesario que cada cambio de dirección tenga una longitud mayor que la sección del conducto. Para reducir este espacio, se puede dividir el conducto en varios conductos menores, dotados todos ellos de un sistema de planos que obstruyan la radiación a la vez que modifican la dirección del aire.This requires sufficient space to be available between the emitter and the air inlet or outlet. The greater the section of the duct, the greater the space required; since to obstruct the rectilinear path of the radiation flux, it is necessary that each change of direction has a length greater than the section of the duct. To reduce this space, the duct can be divided into several smaller ducts, all of them equipped with a system of planes that obstruct radiation while modifying the direction of the air.
Según lo expuesto, la complejidad del diseño y de la fabricación, depende claramente del espacio disponible; y en los edificios no es habitual que existan previsiones de espacio que permitan ubicar este tipo de instalaciones sin limitaciones dimensionales.As stated, the complexity of the design and manufacturing clearly depends on the space available; and in buildings it is not usual for there to be space forecasts that allow this type of installation to be located without dimensional limitations.
Se propone un complemento para un sistema emisor de radiación electromagnética de onda mayoritaria UV, cuando que está actuando sobre los patógenos de cierto volumen de aire, permite el desplazamiento de ese aire a una zona ocupada por personas sin protección frente a la radiación o en sentido inverso.A complement is proposed for an electromagnetic radiation emitting system of UV majority wave, when it is acting on the pathogens of a certain volume of air, it allows the displacement of that air to an area occupied by people without protection against radiation or in the opposite direction. reverse.
El complemento puede adecuarse con facilidad a la potencia de cualquier emisor, a cualquier caudal de aire, a la forma de cualquier conducto, incluso puede ubicarse en cambios de dirección de conductos, y sus requerimientos de espacio son muy pequeños en relación a los de otros sistemas.The complement can be easily adapted to the power of any emitter, to any air flow, to the shape of any duct, it can even be located in changes of direction of ducts, and its space requirements are very small in relation to those of others. systems.
Utilidad de la Invención:Utility of the Invention:
Una persona necesita introducir en sus pulmones unos 6 litros de aire por minuto. También necesita expulsarlos al ambiente, y lo hace incorporando los patógenos que se transmiten por el aire de los que es portador. Estos patógenos se dispersan por el aire y se depositan en las superficies del recinto. La distancia recorrida depende de la naturaleza del patógeno y de las condiciones ambientales. Puede variar desde unos centímetros a varios metros, y depositarse en cualquier tipo de superficie, sea cual sea su posición, suelo, techo y pared; patas de muebles, elementos de decoración, etc.A person needs to get about 6 liters of air into his lungs per minute. It also needs to expel them into the environment, and it does this by incorporating the airborne pathogens it carries. These pathogens become airborne and settle on enclosure surfaces. The distance traveled depends on the nature of the pathogen and the environmental conditions. It can vary from a few centimeters to several meters, and can be deposited on any type of surface, whatever its position, floor, ceiling and wall; furniture legs, decoration elements, etc.
Si el volumen del recinto es grande, y la persona está poco tiempo, los patógenos se dispersan de forma que su número de concentración en el aire no implica un alto riesgo de transmisión.If the volume of the enclosure is large, and the person is there for a short time, the pathogens are dispersed in such a way that their concentration number in the air does not imply a high risk of transmission.
Si la persona permanece un tiempo prolongado en el recinto, los 6 litros por minuto se convierten en 360 litros cada hora. Con cada respiración el número de concentración de patógenos en el aire va aumentando. También aumenta el número de patógenos depositados en las superficies y la distancia alcanzada es mayor. Con un elevado número de patógenos en el aire y en las superficies del recinto, el riesgo de transmisión es muy alto.If the person remains in the enclosure for a long time, the 6 liters per minute becomes 360 liters per hour. With each breath the number of concentration of pathogens in the air increases. The number of pathogens deposited on surfaces also increases and the distance reached is greater. With a high number of pathogens in the air and on the surfaces of the enclosure, the risk of transmission is very high.
Una solución a este problema, es la renovación continua de aire en el recinto, para ello se debe desplazar el aire cargado con patógenos fuera del recinto y se debe introducir aire no cargado con patógenos dentro del recinto.A solution to this problem is the continuous renewal of air in the enclosure, for this the air loaded with pathogens must be displaced outside the enclosure and air not loaded with pathogens must be introduced inside the enclosure.
Esta operación puede hacerse directamente si el recinto está ubicado en un entorno en el que no hay otros recintos próximos que también realicen renovación continua de su aire, puesto que se puede suponer que el aire introducido no está cargado de patógenos, y el aire extraído se puede mezclar con el aire exterior de forma que la concentración de patógenos no resulta relevante.This operation can be done directly if the enclosure is located in an environment in which there are no other nearby enclosures that also continuously renew their air, since it can be assumed that the introduced air is not loaded with pathogens, and the extracted air is It can mix with the outside air so that the concentration of pathogens is not relevant.
Por el contrario, si el recinto está ubicado en un entorno en el que hay otros recintos próximos que también realizan renovación continua de su aire; patios interiores, calles estrechas, y en general las zonas de edificadas con mucho volumen construido; o tiene un sistema de desplazamiento de aire con recuperación energética por mezcla o intercambio, o compartida con otros recintos, la carga de patógenos se puede desplazar de unos recintos a otros.On the contrary, if the enclosure is located in an environment in which there are other nearby enclosures that also continuously renew their air; interior patios, narrow streets, and in general built areas with a lot of built volume; or has an air displacement system with energy recovery by mixing or exchange, or shared with other enclosures, the pathogen load can be moved from one enclosure to another.
En este segundo supuesto, que se estima mucho más frecuente en los edificios destinados principalmente a la actividad humana, resulta necesario reducir la carga de patógenos del aire desplazado dentro y fuera del recinto, para evitar que la ventilación de aire contribuya a la difusión de patógenos.In this second assumption, which is considered much more frequent in buildings destined mainly for human activity, it is necessary to reduce the pathogen load of the air displaced inside and outside the enclosure, to prevent air ventilation from contributing to the spread of pathogens. .
La radiación electromagnética de onda mayoritaria UV afecta al material genético de los virus, bacterias y hongos; modificando sus enlaces químicos entre las dos cadenas del ADN, de forma que les inactiva, impidiendo su reproducción posterior, tanto en el exterior como en el interior de los seres infectados. Asimismo, reduce el número de estos seres que se encuentran en el volumen de aire o sobre la superficie donde incide dicha radiación, teniendo una utilidad clara en la reducción de transmisión de patógenos.UV majority wave electromagnetic radiation affects the genetic material of viruses, bacteria and fungi; modifying its chemical bonds between the two DNA chains, in such a way that it inactivates them, preventing their subsequent reproduction, both outside and inside the infected beings. Likewise, it reduces the number of these beings that are found in the volume of air or on the surface where said radiation strikes, having a clear utility in reducing the transmission of pathogens.
Existen numerosos estudios que acreditan esta utilidad, indicando a modo informativo y no exhaustivo los siguientes:There are numerous studies that prove this usefulness, indicating the following for informational and non-exhaustive purposes:
- Jensen MM. 1964. Inactivation of airborne viruses by ultraviolet irradiation. Appl. Microbiol.- Jensen MM. 1964. Inactivation of airborne viruses by ultraviolet irradiation. App. microbiol.
12:418-420.12:418-420.
- Kowalski WJ, Bahnfleth WP, Witham DL, Severin BF, Whittam TS.2000. Math. modeling of ultraviolet germicidal irradiation for air disinfection. Quant. Microbiol. 2:249 -270.- Kowalski WJ, Bahnfleth WP, Witham DL, Severin BF, Whittam TS.2000. Math. modeling of ultraviolet germicidal irradiation for air disinfection. Quant. microbiol. 2:249-270.
- Aerosol Susceptibility of Influenza Virus to UV-C Light. James J. McDevitt,a Stephen N.- Aerosol Susceptibility of Influenza Virus to UV-C Light. James J. McDevitt, to Stephen N.
Rudnick,a and Lewis J. Radonovichb. Harvard School of Public Health, Boston, Massachusetts, USA, a and National Center for Occupational Health and Infection Control, Veterans Health Administration, Gainesville, Florida, USAbRudnick,a and Lewis J. Radonovichb. Harvard School of Public Health, Boston, Massachusetts, USA, a and National Center for Occupational Health and Infection Control, Veterans Health Administration, Gainesville, Florida, USAb
En la eficacia de un emisor de radiación UV influyen varios factores, como son los distintos grados de resistencia a la radiación de cada patógeno, las condiciones de humedad relativa del aire, la cantidad de partículas en suspensión; o la velocidad del aire. Según estos factores, es necesario aplicar una determinada cantidad de radiación en un tiempo menor que el de recuperación de los patógenos, para que se produzca una reducción de su número.The effectiveness of a UV radiation emitter is influenced by several factors, such as the different degrees of resistance to radiation of each pathogen, the relative humidity conditions of the air, the amount of particles in suspension; or air speed. According to these factors, it is necessary to apply a certain amount of radiation in a time shorter than the recovery time of the pathogens, so that their number is reduced.
Se hace notar, que la eficacia de los emisores es mayor a velocidades bajas -generalmente menores de un metro por segundo-, y que habitualmente las redes de conductos de aire para recintos habitables, están diseñados para velocidades mínimas en los puntos de salida a zonas ocupables por personas, de forma que estos puntos son los óptimos para ubicar los emisores, pero también son los puntos que se sitúan más cerca de las personas.It is noted that the efficiency of the emitters is greater at low speeds -generally less than one meter per second-, and that usually the networks of air ducts for habitable spaces are designed for minimum speeds at the points of exit to areas occupied by people, so that these points are optimal for locating the emitters, but they are also the points that are closest to people.
Esta radiación también afecta al material genético de otros seres vivos, y a corto plazo, una determinada cantidad de radiación puede producir lesiones en los ojos y en la piel de las personas. El grado de afección depende de la cantidad de radiación y de la longitud de onda, así las longitudes de onda próximas a UV-222nm minimizan los efectos nocivos y aquellas próximas a los UV-254nm los agudizan, pero estas últimas son más eficaces en la reducción del número de patógenos.This radiation also affects the genetic material of other living beings, and in the short term, a certain amount of radiation can cause damage to the eyes and skin of people. The degree of damage depends on the amount of radiation and the wavelength, thus the wavelengths close to UV-222nm minimize the harmful effects and those close to UV-254nm exacerbate them, but the latter are more effective in reduction in the number of pathogens.
Otra cuestión importante, es que las longitudes de onda UV-100 a 240 nm afectan en cierto grado a las moléculas de oxígeno O2 del aire, transformándolas en moléculas de Ozono O3, que en cierta cantidad puede considerarse un contaminante del aire del recinto. Por otro lado, las longitudes de onda UV-240 a 315 invierten la situación, transformando las moléculas de Ozono O3 del aire en moléculas de oxígeno O2, que son necesarias para la respiración de los seres vivos.Another important issue is that the UV-100 to 240 nm wavelengths affect to a certain degree the oxygen O2 molecules in the air, transforming them into Ozone O3 molecules, which in a certain quantity can be considered a pollutant in the air of the enclosure. On the other hand, the wavelengths UV-240 to 315 reverse the situation, transforming the O3 Ozone molecules in the air into O2 oxygen molecules, which are necessary for the respiration of living beings.
Según lo expuesto, los emisores de radiación UV-254nm o próximos parecen los más adecuados, pero precisan complementarse con sistemas que permitan la presencia de personas sin protección contra la radiación.Based on the above, emitters of UV-254nm or close radiation seem the most suitable, but they need to be complemented with systems that allow the presence of people without protection against radiation.
Se propone un complemento para un sistema emisor de radiación electromagnética de onda mayoritaria UV; que cuando dicho emisor está actuando sobre los patógenos de cierto volumen de aire, permite el desplazamiento de ese aire a una zona ocupada por personas sin protección frente a la radiación y en sentido inverso.A complement is proposed for an emitting system of electromagnetic radiation of UV majority wave; that when said emitter is acting on the pathogens of a certain volume of air, it allows the displacement of that air to an area occupied by people without protection against radiation and in the opposite direction.
El complemento se puede ubicar en un extremo de un sistema de conductos para desplazamiento de aire de uno o varios recintos, de forma que un emisor puede actuar eliminando patógenos en el aire de un recinto concreto.The complement can be located at one end of a duct system for moving air from one or several rooms, so that an emitter can act by eliminating pathogens in the air of a specific room.
Esto es posible, aunque su red de conductos de ventilación este compartida con otros recintos; o este ubicada en un entorno en el que hay otros recintos próximos que también realizan renovación continua de aire; o disponen de un sistema de recuperación energética por mezcla y/o intercambio de aire. En todos estos supuestos, se evita que la carga de patógenos eliminada por el emisor se pueda desplazar de nuevo al mismo recinto, o pase de unos recintos a otros.This is possible, even if its network of ventilation ducts is shared with other enclosures; or is located in an environment in which there are other nearby premises that also carry out continuous air renewal; or they have an energy recovery system by mixing and/or air exchange. In all these cases, the load of pathogens eliminated by the emitter is prevented from moving back to the same enclosure, or passing from one enclosure to another.
Se hace notar, que el complemento no limita su función a la desinfección del aire interior de un recinto, entendida como la eliminación total de los patógenos que contiene; aunque podría utilizarse para tal fin. Su utilidad reside en su capacidad de reducir el riesgo de transmisión de patógenos por el aire que se introduce en un recinto o que se expulsa desde un recinto, mediante la reducción del número de patógenos existentes en el aire desplazado por aplicación directa de radiación UV.It is noted that the complement does not limit its function to the disinfection of the interior air of an enclosure, understood as the total elimination of the pathogens it contains; although it could be used for that purpose. Its usefulness lies in its ability to reduce the risk of transmission of pathogens through the air that enters an enclosure or that is expelled from an enclosure, by reducing the number of pathogens in the air displaced by direct application of UV radiation.
Para la fabricación del complemento se utiliza un sistema sencillo, en el que la mayoría de los elementos se sitúan en la posición deseada por la geometría de su forma; que puede adecuarse con facilidad a la potencia de cualquier emisor, a cualquier caudal de aire, a la forma de cualquier conducto; incluso en cambios de dirección de conductos, y con unos requerimientos de espacio son muy pequeños, en relación a los de otros sistemas.To manufacture the accessory, a simple system is used, in which most of the elements are placed in the desired position due to the geometry of their shape; that can be easily adapted to the power of any emitter, to any air flow, to the shape of any duct; even in changes of direction of ducts, and with very small space requirements, in relation to those of other systems.
Descripción de la Invención:Description of the Invention:
Esta caracterizado por estar ubicado en (1) el extremo de un conducto para desplazamiento de aire; entendido como aquel punto del sistema de conductos a partir del cual se considera posible la presencia de personas sin protección. (2) Dispone de un sistema emisor de radiación de onda mayoritaria UV que actúa sobre el aire que entra o sale del conducto; (3) de un grupo granular que permite el desplazamiento de aire entre sus elementos con cambios de dirección que impiden la propagación recta de la radiación; (4) de un sistema de confinamiento para mantener estable la posición de dichos elementos; que puede ser permanente o retirado después de aplicar un ligante; (5) de una envolvente opaca a dicha radiación, no siendo relevante su forma ni su orientación en el espacio, que recubre los elementos anteriores situándolos a modo de prolongación del conducto de aire, de forma tal, que la envolvente y el grupo granular quedan situados entre el sistema emisor de radiación; y (6) la zona ocupable por personas sin protección. Ver Dibujo (1) Figura-1.It is characterized by being located at (1) the end of a duct for air movement; understood as that point of the duct system from which the presence of unprotected people is considered possible. (2) It has a UV majority wave radiation emitting system that acts on the air that enters or leaves the duct; (3) of a granular group that allows the movement of air between its elements with changes in direction that prevent the straight propagation of radiation; (4) a confinement system to keep the position of said elements stable; which can be permanent or removed after applying a binder; (5) an envelope opaque to said radiation, its shape or orientation in space not being relevant, which covers the above elements, placing them as an extension of the air duct, in such a way that the envelope and the granular group remain located between the radiation emitting system; and (6) the area occupiable by unprotected persons. See Drawing (1) Figure-1.
Esta caracterizado por que los elementos que forman el grupo granular pueden tener cualquier forma y tamaño; están distribuidos por toda la superficie que debe ser atravesada por el aire pero no por la radiación, que ocupan como mínimo en dos capas y sin límite máximo de capas. Los puntos de contacto entre las envolventes convexas de los elementos de una capa crean espacios cóncavos que son ocupados por las envolventes convexas de los elementos de la capa adyacente; así, los huecos de una capa coinciden mayoritariamente con elementos en otra capa, de forma que se permite el desplazamiento de aire con cambios de dirección y se obstruye la propagación recta de la radiación y. Ver Dibujo (1) Figura-2.It is characterized in that the elements that form the granular group can have any shape and size; they are distributed over the entire surface that must be traversed by air but not by radiation, occupying at least two layers and with no maximum layer limit. The contact points between the convex shells of the elements of a layer create concave spaces that are occupied by the convex shells of the elements of the adjacent layer; Thus, the holes in one layer mostly coincide with elements in another layer, in such a way that the displacement of air with changes in direction is allowed and the straight propagation of radiation is obstructed. See Drawing (1) Figure-2.
Mejoras de la Invención:Invention Improvements:
Esta caracterizado por un grupo granular que puede tener las siguientes variantes:It is characterized by a granular group that can have the following variants:
Variante E1: Es la principal, de la que derivan las demás; en ella, los elementos pueden tener cualquier forma y tamaño. Ver Dibujo (2) Figura-3.Variant E1: It is the main one, from which the others derive; in it, the elements can have any shape and size. See Drawing (2) Figure-3.
Variante E2: Los elementos pueden tener formas asimilables a la ecuación matemática de la cuádrica 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); para cualquier valor de (a), (b) o (c), incluso para si (a=b=c) que es una esfera; y cualquier tamaño. Ver Dibujo (2) Figura-4.Variant E2: The elements can have forms assimilable to the mathematical equation of the quadric 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); for any value of (a), (b) or (c), even if (a=b=c) which is a sphere; and any size. See Drawing (2) Figure-4.
Variante E3: Los elementos pueden tener formas asimilables a la ecuación matemática de la cuádrica 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); para cualquier valor de (a), (b) o (c), incluso para si (a=b=c) que es una esfera; y son todos del mismo tamaño. Ver Dibujo (3) Figura-5.Variant E3: The elements can have forms assimilable to the mathematical equation of the quadric 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); for any value of (a), (b) or (c), even if (a=b=c) which is a sphere; and they are all the same size. See Drawing (3) Figure-5.
Variante E4: Los elementos pueden tener formas asimilables a la ecuación matemática de la cuádrica 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); para cualquier valor de (a), (b) o (c), incluso para si (a=b=c) que es una esfera; son todos del mismo tamaño y están colocados de forma ordenada geométricamente, coincidiendo exactamente los huecos entre tres elementos de una capa con un elemento en la capa o capas adyacentes. Ver Dibujo (3) Figura-6, y Dibujo (4) Figura-7.Variant E4: The elements can have forms assimilable to the mathematical equation of the quadric 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); for any value of (a), (b) or (c), even if (a=b=c) which is a sphere; they are all the same size and arranged in a geometrically ordered fashion, with the gaps between three elements on one layer exactly matching one element on the adjacent layer(s). See Drawing (3) Figure-6, and Drawing (4) Figure-7.
Variante E5: Los elementos pueden tener formas asimilables a la ecuación matemática de la cuádrica 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); para cualquier valor de (a), (b) o (c), incluso para si (a=b=c) que es una esfera; son todos del mismo tamaño y están colocados de forma ordenada geométricamente, coincidiendo exactamente los huecos entre cuatro elementos de una capa con un elemento en la capa o capas adyacentes. Ver Dibujo (3) Figura-6, y Dibujo (5) Figura-9.Variant E5: The elements can have forms assimilable to the mathematical equation of the quadric 1=((xA2)/aA2))+ ((yA2)/bA2))+ ((zA2)/cA2)); for any value of (a), (b) or (c), even if (a=b=c) which is a sphere; they are all the same size and arranged geometrically, with the gaps between four elements on one layer exactly matching one element on the adjacent layer(s). See Drawing (3) Figure-6, and Drawing (5) Figure-9.
Esta caracterizado por un sistema de confinamiento para grupo granular, que puede tener las siguientes variantes:It is characterized by a confinement system for a granular group, which can have the following variants:
Variante C1: Es la principal, de la que derivan las demás. El sistema de confinamiento es permeable al aire pero no a los elementos, y permanece siempre manteniendo los elementos en su posición.Variant C1: It is the main one, from which the others derive. The confinement system is permeable to air but not to the elements, and always remains keeping the elements in their position.
Variante C2: El sistema de confinamiento es permeable al aire pero no a los elementos, y contribuye a la distribución geométrica descrita en las Variantes E4 o E5; dejando huecos que coinciden con los puntos de contacto pretendidos entre los elementos de la capa adyacente; permanece siempre manteniendo los elementos en su posición. Ver Dibujo (4) Figura-8 y Dibujo (5) Figura-10.Variant C2: The containment system is permeable to air but not to the elements, and contributes to the geometric distribution described in Variants E4 or E5; leaving gaps that coincide with the intended contact points between the elements of the adjacent layer; it always remains keeping the elements in their position. See Drawing (4) Figure-8 and Drawing (5) Figure-10.
Variante C3: El sistema de confinamiento se utiliza para situar los elementos en la posición deseada, donde se fijan unos a otros mediante un ligante, y posteriormente se retira.Variant C3: The confinement system is used to place the elements in the desired position, where they are fixed to each other by means of a binder, and later removed.
Variante C4: El sistema de confinamiento se utiliza para situar los elementos en la posición deseada, y contribuye a la distribución geométrica descrita en las Variantes E4 o E5; dejando huecos que coinciden con los puntos de contacto pretendidos entre los elementos de la capa adyacente; donde se fijan unos a otros mediante un ligante, y posteriormente se retira. Ver Dibujo (4) Figura-8 y Dibujo (5) Figura-10.Variant C4: The confinement system is used to place the elements in the desired position, and contributes to the geometric distribution described in Variants E4 or E5; leaving gaps that coincide with the intended contact points between the elements of the adjacent layer; where they are fixed to each other by a binder, and subsequently removed. See Drawing (4) Figure-8 and Drawing (5) Figure-10.
Funcionamiento:Functioning:
Un sistema emisor de radiación electromagnética de onda mayoritaria UV, tiene la capacidad de eliminar patógenos en el aire; por aplicación de una dosis de radiación objetivo, que se consigue ajustando el tiempo de exposición según la potencia del emisor, pero la cantidad de radiación que resulta eficaz contra la mayoría de los patógenos es perjudicial para las personas sin protecciónA UV majority wave electromagnetic radiation emitting system has the ability to eliminate pathogens in the air; by applying a target radiation dose, which is achieved by adjusting the exposure time according to the power of the emitter, but the amount of radiation that is effective against most pathogens is harmful to unprotected people
El complemento propuesto, permite que dicho emisor actúe sobre los patógenos de cierto volumen de aire, y que ese aire se pueda desplazar a una zona ocupada por personas sin protección frente a la radiación y en sentido inverso.The proposed complement allows said emitter to act on the pathogens of a certain volume of air, and that air can be moved to an area occupied by people without protection against radiation and in the opposite direction.
Dado que la eficacia del emisor es variable según la velocidad del aire, siendo más eficaz a velocidades bajas -generalmente menores de un metro por segundo-, y que habitualmente las redes de conductos de aire para recintos habitables, están diseñados para velocidades mínimas en los extremos ocupables por personas, la ubicación en un extremo de la red de conductos, será habitualmente la óptima para el emisor.Given that the efficiency of the emitter is variable according to the speed of the air, being more efficient at low speeds -generally less than one meter per second-, and that the networks of air ducts for habitable spaces are usually designed for minimum speeds in the human-occupiable ends, the location at one end of the ductwork will usually be optimal for the emitter.
La función de la envolvente es la de obstruir la radiación y conducir el aire al pasar por el emisor, a modo de prolongación del conducto de aire, de forma tal, que la envolvente y el grupo granular quedan situados entre el sistema emisor de radiación. Adicionalmente, puede tener una sección mayor que la del extremo del conducto en el que se instala, con objeto de reducir la velocidad si fuese necesario para ajustar el tiempo de exposición a la radiación.The function of the envelope is to obstruct the radiation and guide the air as it passes through the emitter, as an extension of the air duct, in such a way that the envelope and the granular group are located between the radiation emitting system. Additionally, it can have a section greater than that of the end of the duct in which it is installed, in order to reduce the speed if necessary to adjust the time of exposure to radiation.
Los elementos que forman el grupo granular pueden tener cualquier forma y tamaño; están distribuidos por toda la superficie que debe ser atravesada por el aire, pero no por la radiación. Los puntos de contacto entre las envolventes convexas de los elementos de una capa crean espacios cóncavos que son ocupados por las envolventes convexas de los elementos de la capa adyacente; así, los huecos de una capa coinciden mayoritariamente con elementos en otra capa. Se crea una red tridimensional de conductos de aire, que mediante cambios de dirección obstruye el recorrido rectilíneo de la radiación y por reflexiones acumuladas absorbe la radiación en el grado necesario. Dado que el número de cambios de dirección está directamente relacionado el número de capas de elementos, si se requiere una absorción de radiación mayor, simplemente se añaden más capas. Ver Dibujo (6) Figura-11.The elements that make up the granular group can have any shape and size; they are distributed over the entire surface that must be traversed by air, but not by radiation. The contact points between the convex shells of the elements of a layer create concave spaces that are occupied by the convex shells of the elements of the adjacent layer; thus, the holes in one layer mostly coincide with elements in another layer. A three-dimensional network of air ducts is created, which by changes of direction obstructs the rectilinear path of radiation and by accumulated reflections absorbs the radiation to the necessary degree. Since the number of changes in direction is directly related to the number of element layers, if greater radiation absorption is required, more layers are simply added. See Drawing (6) Figure-11.
1one
Los elementos de forma convexa; elipsoides o esferas; ofrecen menos resistencia al paso del aire, por lo que su uso mejora el funcionamiento del complemento propuesto. Ver Dibujo (2) Figura-4.The convex shaped elements; ellipsoids or spheres; they offer less resistance to the passage of air, so their use improves the functioning of the proposed complement. See Drawing (2) Figure-4.
Con granulometría de los elementos uniforme, se produce un índice de huecos mayor, de forma que resulta mayor la sección de la red de conductos de aire, y se mejora el funcionamiento del complemento propuesto. Ver Dibujo (3) Figura-5.With uniform granulometry of the elements, a higher void index is produced, so that the section of the air duct network is greater, and the functioning of the proposed complement is improved. See Drawing (3) Figure-5.
Adicionalmente, la granulometría uniforme permite que los elementos se puedan ordenar geométricamente con facilidad en cada una de las capas, formando una trama triangular o rectangular, por lo que mejora el funcionamiento del complemento propuesto. Ver Dibujo (3) Figura-6, Dibujo (7) Figura-12 y Dibujo (8) Figura-13.Additionally, the uniform granulometry allows the elements to be easily arranged geometrically in each of the layers, forming a triangular or rectangular pattern, thus improving the functioning of the proposed complement. See Drawing (3) Figure-6, Drawing (7) Figure-12 and Drawing (8) Figure-13.
El sistema de confinamiento puede contribuir a la organización geométrica de los elementos, formando guias para ello debe tener huecos idénticos a los generados entre capas por los elementos en la geometría pretendida. Ver Dibujo (4) Figura-8 y Dibujo (5) Figura-10.The confinement system can contribute to the geometric organization of the elements, forming guides for this, it must have gaps identical to those generated between layers by the elements in the intended geometry. See Drawing (4) Figure-8 and Drawing (5) Figure-10.
Finalmente, se considera optimo el grupo de elementos iguales y esféricos, con sistema de confinamiento de guias para geometría en trama de cuadrados, puesto que tiene una sección vertical de conductos de aire que varía del 21% al 35%, siendo los cambios de dirección redondeados y favorables a la circulación del aire. Ver Dibujo (9 Figura-14).Finally, the group of equal and spherical elements is considered optimal, with a guide confinement system for geometry in a grid of squares, since it has a vertical section of air ducts that varies from 21% to 35%, with changes in direction rounded and favorable to air circulation. See Drawing (9 Figure-14).
Descripción de una realización practica de la invención:Description of a practical embodiment of the invention:
El complemento se ubica en el extremo de un conducto en el techo de un recinto de 25x25cm, por el que se introduce aire a 2m/s; resultando un caudal de 450m3/h.The complement is located at the end of a duct in the ceiling of a 25x25cm enclosure, through which air is introduced at 2m/s; resulting in a flow of 450m3/h.
Se toma como referencia la situación actual, con pandemia declarada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) desde marzo 2020, por SARS-COV-2 que causa la Covid-19; con riesgo de transmisión por contacto directo con patógenos en superficies y según reciente comunicado de julio 2020 también con riesgo de transmisión en recintos cerrados y con recirculación de aire.The current situation is taken as a reference, with a pandemic declared by the World Health Organization (WHO) since March 2020, due to SARS-COV-2 that causes Covid-19; with risk of transmission by direct contact with pathogens on surfaces and according to a recent communication from July 2020 also with risk of transmission in closed rooms and with air recirculation.
Asimismo, se considera la hipótesis agravante de combinación con epidemia de gripe anual, que precisa un tratamiento más exigente. A modo de referencia, se indica que el virus de la gripe se considera inactivo después de aplicarle en el aire una energía luminosa de 1,4mJ/cm2, en superficie de 3,6mJ/cm2, y en liquido 4,7mJ/cm2.Likewise, the aggravating hypothesis of combination with an annual flu epidemic, which requires a more demanding treatment, is considered. As a reference, it is indicated that the influenza virus is considered inactive after applying a light energy of 1.4mJ/cm2 in air, 3.6mJ/cm2 in surface, and 4.7mJ/cm2 in liquid.
El virus del Covid-19 SARS-CoV-2, tiene una resistencia menor, se le estima desactivado con la aplicación en liquido de 3,7mJ/cm2. Se establece una dosis objetivo de radiación UV 254nm de 5mJ/cm2 en aire.The Covid-19 SARS-CoV-2 virus has a lower resistance, it is estimated to be deactivated with the liquid application of 3.7mJ/cm2. A target dose of UV 254nm radiation of 5mJ/cm2 in air is established.
Se propone un complemento que se corresponde con las variantes descritas como E5-C2, con envolvente en chapa de acero, de 50x50cm, que proporciona una sección de 2500cm2 recorrida a una velocidad de 0,55m/s.A complement is proposed that corresponds to the variants described as E5-C2, with a 50x50cm sheet steel enclosure, which provides a 2500cm2 section traveled at a speed of 0.55m/s.
El emisor UVC 252nm tiene una potencia de 25w, y está colocado en diagonal reforzado con 4 superficies reflectantes al 75%. Este sistema proporciona 95W UVC equivalentes, que para aplicar una dosis de 5mJ/cm2 precisan de 0,36seg; resultando una potencia en la salida de aire de 11.000^W/cm2.The 252nm UVC emitter has a power of 25w, and is placed diagonally reinforced with 4 reflective surfaces at 75%. This system provides 95W UVC equivalents, which require 0.36sec to apply a dose of 5mJ/cm2; resulting in a power output of 11,000^W/cm2.
La presencia de personas durante 8 horas limita la emisión exterior de radiación a 0,1^ W/cm2; por lo resultan precisas 5 reflexiones con material que absorba el 90% y refleje el 10%.The presence of people for 8 hours limits the external emission of radiation to 0.1^ W/cm2; Therefore, 5 reflections are necessary with material that absorbs 90% and reflects 10%.
La altura libre del recinto es de 250cm; y no puede reducirse a menos de 220cm por la instalación del complemento, que resulta limitada su longitud a 30cm.The free height of the enclosure is 250cm; and it cannot be reduced to less than 220cm by the installation of the complement, which is limited in length to 30cm.
Se utiliza un grupo de elementos iguales y esféricos de 2cm de diámetro, con sistema de confinamiento de guias para geometría en trama de cuadrados, organizados en 6 capas, que proporcionan 5 reflexiones, y ocupan 8 cm.A group of equal and spherical elements of 2cm in diameter is used, with a guide confinement system for geometry in a grid of squares, organized in 6 layers, which provide 5 reflections, and occupy 8 cm.
De esto resulta una cámara radiante de 22cm de longitud, que debe recorrerse por el aire en mas 0,36seg; resultando una velocidad límite de 0,61m/seg.This results in a radiant chamber 22cm long, which must be traversed through the air in more than 0.36sec; resulting in a speed limit of 0.61m/sec.
Dado que la velocidad del aire es de 0,55m/seg, resultan adecuadas las dimensiones del complemento. Ver Dibujos (10) a (15), Figuras 15 a 22.Given that the air speed is 0.55m/sec, the dimensions of the complement are adequate. See Drawings (10) to (15), Figures 15 to 22.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202031050AES2907199B2 (en) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Granular UV radiation protection group |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4589204A1 (en)* | 2023-11-13 | 2025-07-23 | Prospero Garcia-Gallardo Sanz | Granular balancer of air composition between separate zones with different ambient conditions |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5501801A (en)* | 1993-11-30 | 1996-03-26 | Board Of Control Of Michigan Technology University | Method and apparatus for destroying organic compounds in fluid |
| US5616532A (en)* | 1990-12-14 | 1997-04-01 | E. Heller & Company | Photocatalyst-binder compositions |
| US20140157989A1 (en)* | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Aerobiotix, Llc | Fluid sterilization system |
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