BR102016009086A2

BR102016009086A2 - dispositivo desinfetante e método para desinfetar líquido em fluxo dentro do mesmo e torneira

Info

Publication number: BR102016009086A2
Application number: BR102016009086A
Authority: BR
Inventors: Gordon Knight Douglas; Thomas Lockamy Harold; Ka-Ho Lam Honson; F Dagher Nabil; thomas st louis Robert
Original assignee: Kavo Dental Tech Llc
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-02-21
Also published as: CN106139184A; RU2016118414A; AU2016202257A1; EP3111961A2; JP2016214842A; CA2928292A1; EP3111961B1; EP3111961A3; MX2016006137A; CA2928292C; RU2709867C2; RU2016118414A3; US20160332894A1; US10077194B2

Abstract

dispositivo desinfetante e método para desinfetar líquido em fluxo dentro do mesmo e torneira resumo trata-se de um dispositivo desinfetante que inclui um con- duto configurado para transportar um líquido em fluxo. o conduto possui um primeiro índice de refração. um revestimento circunda o conduto e possui um segundo índice de refração. o segundo índice de refração é menor que o primeiro. o dispositivo desinfetante também inclui uma fonte de luz configurada para produzir luz desinfetante e disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto.

Description

“DISPOSITIVO DESINFETANTE E MÉTODO PARA DESINFETAR LÍQUIDO EM FLUXO DENTRO DO MESMO E TORNEIRA” RELATÓRIO DESCRITIVO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] As concretizações da invenção referem-se a sistemas e métodos para desinfetar (isto é, reduzir a presença de bactérias e organismos patogênicos) em um líquido.

[0002] A contaminação microbiana de líquidos (por exemplo, água) dentro das superfícies internas de canos e utensílios sanitários (por exemplo, torneiras e chuveiros) pode ser prejudicial à saúde. A contaminação pode ser especialmente prejudicial em hospitais, consultórios odontológicos e instalações semelhantes.

SUMÁRIO

[0003] Para reduzir a contaminação, é desejável um mecanismo para inibir a formação de biofilmes na superfície interna de um conduto de líquido, desinfetar líquidos dentro do conduto ou os dois. Em uma concretização, a invenção propõe um dispositivo desinfetante que inclui um conduto configurado para transportar um líquido em fluxo. O conduto possui um primeiro índice de refração. Um revestimen-to circunda o conduto e possui um segundo índice de refração. O segundo índice de refração é menor que o primeiro. O dispositivo desin-fetante também inclui uma fonte de luz configurada para produzir luz desinfetante. A fonte de luz é disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto.

[0004] Em outra concretização, a invenção propõe um método para desinfetar um líquido em fluxo dentro de um dispositivo desinfetante. O dispositivo desinfetante inclui um conduto com um primeiro índice de refração, um revestimento circundando o conduto com um segundo índice de refração menor que o primeiro e uma fonte de luz. O método inclui direcionar o líquido em fluxo através do conduto, produzir luz desinfetante usando a fonte de luz e enviar a luz desinfetante da fonte de luz ao conduto.

[0005] Ainda noutra concretização, a invenção propõe uma torneira que inclui um alojamento com uma entrada e uma saída e um conduto de quartzo posicionado dentro do alojamento entre a entrada e a saída. O conduto de quartzo é configurado para transportar um líquido em fluxo e possui um primeiro índice de refração. A torneira também inclui um revestimento polimérico posicionado dentro do alojamento e circundando o conduto de quartzo. O revestimento polimérico possui um segundo índice de refração menor que o primeiro. A torneira inclui ainda uma fonte de luz ultravioleta configurada para produzir luz desinfetante e disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto de quartzo.

[0006] Outros aspectos da invenção transparecerão levando-se em conta a descrição detalhada e os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma pia e uma torneira que inclui um dispositivo desinfetante.

[0008] A Fig. 2 é uma vista em corte transversal da torneira ao longo da linha de corte 2-2 na Fig. 1.

[0009] A Fig. 3 é uma vista em corte transversal da torneira ao longo da linha de corte 3-3 na Fig. 1.

[0010] A Fig. 4 é uma vista explodida em perspectiva da torneira e dispositivo desinfetante da Fig. 1.

[0011] A Fig. 5 é uma vista em corte transversal de outra torneira que inclui um dispositivo desinfetante.

[0012] A Fig. 6 é uma vista em corte transversal de ainda outra torneira que inclui um dispositivo desinfetante.

[0013] A Fig. 7 é uma vista em corte transversal de ainda outra torneira que inclui um dispositivo desinfetante.

[0014] A Fig. 8 é uma vista em corte transversal de uma torneira que inclui uma válvula e um dispositivo desinfetante.

[0015] A Fig. 9 é uma vista em corte transversal de outro dispositivo desinfetante que inclui um distribuidor da entrada de líquido e uma câmara de retenção de líquido.

[0016] A Fig. 10 é uma vista explodida em perspectiva do dispositivo desinfetante da Fig. 9.

[0017] A Fig. 11A é uma vista em perspectiva de uma tampa de entrada de líquido para uso com o dispositivo desinfetante da Fig. 9.

[0018] A Fig. 11B é uma vista em perspectiva de um distribuidor do fluxo de entrada de líquido para uso com o dispositivo desinfetante da Fig. 9.

[0019] A Fig. 12 é uma vista explodida em perspectiva de um dispositivo desinfetante com uma tampa removível.

[0020] A Fig. 13 é um diagrama que ilustra um ângulo de incidência e um ângulo crítico.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0021] Antes que qualquer uma das concretizações da invenção seja minuciosamente explicada, deve-se ter em mente que a invenção não se limita, em sua aplicação, aos detalhes de construção nem à disposição dos componentes conforme estabelecidos na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos anexos. A invenção é suscetível a outras concretizações e é possível praticá-la ou realizá-la de diversas formas. Além disso, um dispositivo ou estrutura revelado como configurado de certa forma pode ser configurado ao menos dessa forma, mas também pode ser configurado de outras maneiras não listadas. Ademais, na descrição a seguir, pode-se perceber que várias características são agrupadas juntas em várias concretizações com o intuito de acelerar a revelação. Isso não significa que as concretizações reivindicadas requerem mais características do que as expressamente citadas em cada Reivindicação. Isso significa apenas que a matéria inventiva pode ser abarcada em menos do que todas as características de uma única concretização revelada ou combinações (sejam completas ou parciais) de Reivindicações reveladas conforme estabelecidas na descrição redigida.

[0022] A Fig. 1 ilustra um dispositivo desinfetante 4 ou sistema de tratamento de fluido. O dispositivo desinfetante 4 pode ser configurado (por exemplo, com formatos e dimensões tais) para ser disposto dentro de uma torneira 2, um chuveiro, um instrumento odontológico ou outro dispositivo ou conduto através do qual flua um líquido. O dispositivo desinfetante 4 ilustrado pode ser usado em hospitais, consultórios odontológicos, instalações públicas ou residências para desinfetar o líquido em fluxo através de um conduto. Por exemplo, em algumas concretizações, o dispositivo desinfetante 4 é usado em torneiras em pias de banheiro ou quartos de hospital. Em outras concretizações, o dispositivo desinfetante 4 pode ser usado em outros dispositivos, por exemplo, dentro de instrumentos odontológicos ou ferramentas cirúrgicas que expilam água.

[0023] Conforme ilustram as Figs. de 2 a 4, o dispositivo desinfetante 4 ilustrado inclui um conduto 8, um revestimento 12, um alojamento 16 e uma fonte de luz 20. O revestimento 12 acopla-se ao conduto 8 e o circunda ao menos em parte. O alojamento 16 circunda adicionalmente o revestimento 12 e o conduto 8. O conduto 8, o revestimento 12 e o alojamento 16 são orientados substancialmente em paralelo um ao outro na direção longitudinal. A fonte de luz 20 acopla-se ao alojamento 16 e direciona luz ao conduto 8.

[0024] O conduto 8 é substancialmente cilíndrico e possui uma superfície interna 24, uma superfície externa 28 e um canal de líquido 32. O conduto 8 inclui ainda uma entrada 36 e uma saída 40. Em algumas concretizações, o diâmetro do conduto 8 pode variar de vários centímetros a um milímetro ou menos. O conduto 8 pode ser linear ou pode incluir uma parte curvada. Na concretização ilustrada, o conduto 8 é feito de um material transparente à luz UV (ultravioleta) e possui um primeiro índice de refração. Por exemplo, em uma concretização preferida, o conduto 8 é feito de quartzo e possui um índice de refração de cerca de 1,505. Em outras concretizações, o conduto 8 pode ser feito de outros materiais e/ou ter um índice de refração diferente.

[0025] O revestimento 12 circunda substancialmente ao menos parte do conduto 8. O revestimento 12 é substancialmente cilíndrico e inclui uma superfície interna 44 e uma superfície externa 48. De preferência, o revestimento 12 ilustrado é maleável de tal modo que sua superfície interna 44 adapte-se à superfície externa 28 do conduto 8. O revestimento 12 inclui ainda uma entrada 52 e uma saída 56, as quais alinham-se à entrada 36 e à saída 40 do conduto 8. O revestimento 12 ilustrado é substancialmente do mesmo comprimento que o conduto 8, mas pode ser mais longo ou mais curto. O revestimen- to 12 é feito de um material com um segundo índice de refração menor que o primeiro índice de refração do conduto 8. Por exemplo, em uma concretização preferida, o revestimento 12 é feito de um polímero e, mais especificamente, de um fluoropolímero de carbono (por exemplo, FEP Teflon) e possui um índice de refração de cerca de 1,375. Em outras concretizações, o revestimento 12 pode ser feito de outro material e/ou ter um índice de refração diferente. Como o revestimento 12 possui um índice de refração menor que o do conduto 8, a combinação do conduto 8 mais o revestimento 12 possui certas propriedades refleti-vas que serão discutidas abaixo.

[0026] O alojamento 16 circunda o revestimento 12 e inclui uma superfície interna 60 e uma superfície externa 64. As dimensões da superfície interna 60 do alojamento 16 não precisam coincidir exatamente com as dimensões da superfície externa 48 do revestimento 12. Conforme ilustra a Fig. 3, em algumas concretizações, um material de enchimento 68 pode ocupar o espaço entre a superfície externa 48 do revestimento 12 e o alojamento 16 para ajudar a manter o conduto 8 em uma localização fixa dentro do alojamento 16. Permitir uma diferença nas dimensões entre o revestimento 12 e o alojamento 16 é útil na hora de encaixar o conduto 8 e o revestimento 12 dentro de uma seção curvada do alojamento 16, conforme ilustra a Fig. 2. Essa estrutura também simplifica o processo de inserir o conduto 8 e o revestimento 12 em alojamentos de diferentes tamanhos e formatos ou na hora de remover o revestimento 12 e o conduto 8 do alojamento 16 para limpeza. Além disso, o alojamento 16 inclui uma entrada 72 e uma saída 76. A entrada 72 e a saída 76 do alojamento 16 não necessariamente alinham-se às entradas 36 e 52 e saídas 40 e 56 do conduto 8 e do revestimento 12. Em algumas concretizações, o alojamento 16 é construído na forma um utensílio de transporte de líquido, por exemplo, uma torneira, um chuveiro, um instrumento odontológico ou outro conduto de transporte de líquido.

[0027] Conforme ilustra a Fig. 2, a fonte de luz 20 acopla-se à superfície interna 60 do alojamento 16. A fonte de luz 20 é configurada para produzir luz desinfetante 80 (ilustrada pelas setas e linhas tracejadas). A fonte de luz 20 também é configurada para direcionar a luz desinfetante 80 ao conduto 8. Em uma concretização preferida, a fonte de luz 20 acopla-se à superfície interna 60 do alojamento 16 próximo à entrada 36 do conduto 8 e é disposta para direcionar a luz desinfetante 80 ao conduto 8. Em outras concretizações, a fonte de luz 20 pode acoplar-se ao alojamento 16 próximo à saída 40 do conduto 8 ou em um ponto central do conduto 8. Como alternativa, a fonte de luz 20 pode acoplar-se ao conduto 8 ou ao revestimento 12. Na concretização ilustrada, a fonte de luz 20 é uma fonte de luz ultravioleta que produz luz desinfetante ultravioleta 80. Em algumas concretizações, a fonte de luz 20 inclui um LED (diodo emissor de luz). Em outras concretizações, a fonte de luz 20 pode incluir vários LEDs ou uma matriz de LEDs. Em outras concretizações, é possível utilizar, em aditamento ou como alternativa, outros tipos adequados de luzes desinfetantes, tais como fontes UV de feixes eletrônicos compactos.

[0028] A luz desinfetante 80 produzida pela fonte de luz 20 percorre o comprimento do conduto 8 a fim de desinfetá-lo e ao líquido em fluxo através dele. Na concretização ilustrada, a luz 80 é capaz de percorrer o comprimento do conduto 8 ao ser repetidamente refletida na interface entre o conduto 8 e o revestimento 12. Essa estrutura é chamada de guia de luz. Ao direcionar a luz desinfetante 80 por todo o comprimento do conduto 8, ela faz contato com o líquido em fluxo por mais tempo, aumentando assim sua eficiência. Logo, é desejável aumentar o tempo durante o qual a luz desinfetante 80 faz contato com o conduto 8 e o líquido em fluxo a fim de desinfetá-los. A eficiência da luz desinfetante 80 também há de variar com base em sua intensidade. Logo, é desejável reduzir a perda da luz 80 que se desloca através do conduto 8.

[0029] Normalmente, à medida que a luz se desloca, a perda de intensidade da luz pode ocorrer ou quando a luz é absorvida por elementos circundantes ou quando ela é transmitida através do conduto. A perda de luz por transmissão ou absorção pode ser minimizada criando um ambiente que permita a reflexão interna total. A reflexão interna total da luz ocorre quando a luz passa de um material com índice de refração alto para um material com índice de refração menor a ângulos de incidência maiores que um ângulo crítico. O ângulo de incidência θι é medido a partir da linha normal (isto é, perpendicular) à superfície com que a luz faz contato, conforme ilustra a Fig. 13. O ângulo crítico 0c é o ângulo de incidência acima do qual a reflexão interna total acontece. Quando a reflexão interna total acontece, nenhuma luz é transmitida através do meio mas, em vez disso, toda ela é refletida. Se a luz estiver se deslocando entre dois materiais com índice de refração semelhante, a diferença pode ser pequena demais para confinar a luz. Por exemplo, se a luz estiver se deslocando na água (cujo índice de refração é de 1,376) em fluxo dentro de um tubo de Teflon (cujo índice de refração é de 1,375), a diferença de índice de refração de 0,001 pode ser pequena demais para confinar a luz UV. No entanto, se um material transparente à luz UV com índice de refração alto, tal como o quartzo, for disposto entre o tubo de Teflon e o fluido, a guia de luz pode ser obtida ao mesmo tempo em que a intensidade da luz é mantida.

[0030] Na concretização ilustrada, o conduto transparente â luz UV 8 atua como material intermediário entre o revestimento polimérico 12 e o líquido em fluxo. O conduto transparente à luz UV 8 ajuda a confinar a luz 80 e reduzir a perda de intensidade da luz por transmissão. Os fluoropolímeros de carbono têm a propriedade vantajosa adicional de que, mesmo a ângulos menores que o ângulo crítico, a reflexão é intensificada em grande medida desde que o índice de refração do polímero seja menor que o do material intermediário transparen- te à luz UV. Mais especificamente, muitos materiais hão de transmitir luz retratada quando da incidência, a não ser que o ângulo de incidência seja maior que o ângulo crítico. Só depois que o ângulo de incidência for maior que o ângulo crítico que esses materiais começarão a refletir luz. No entanto, o fluoropolímero de carbono adjacente a um material com índice de retração mais alto pode refletir a luz mesmo a ângulo de incidência menores que o ângulo crítico. Essa reflexão a partir do fluoropolímero pode ser na forma de um raio em vez da reflexão difusa mais comumente observada na incidência normal próxima. Em outras palavras, os fluoropolímeros podem refletir luz na forma de um raio a ângulos de incidência menores que o ângulo crítico, desde que o ângulo de incidência esteja se aproximando do ângulo crítico. A aproximação do ângulo crítico pode incluir qualquer ângulo de incidência dentro de 25% do ângulo crítico. Por exemplo, no caso de interfaces com ângulo crítico de 60 graus, a luz pode ser refletida na forma de um raio com um ângulo de incidência de apenas 45 graus.

[0031] A transmissão de luz também pode ser limitada ou reduzida pela absorção. Compostos que absorvem luz podem acumular no líquido em fluxo e no conduto 8. Os compostos que absorvem luz podem reduzir a intensidade da luz 80 à medida que ela percorre distâncias. Logo, em algumas concretizações, o dispositivo desinfetante 4 inclui um filtro 84 acoplado à superfície interna 60 do alojamento 16 e posicionado a montante da fonte de luz 20. O filtro 84 remove compostos que absorvem luz dissolvidos no líquido. Por exemplo, em algumas concretizações, o filtro 84 é um filtro de carbono granulado que é inserido no alojamento 16. Quando a água de torneira é filtrada com um filtro de carbono, sua transparência a comprimentos de onda maiores que 225 nm, que inclui a região de comprimento de onda germicida de cerca de 230 a 290 nm, é intensificada. Quando um filtro apropriado é usado, a luz UV é capaz de percorrer o comprimento do conduto 8 sem atenuação significativa por absorção na água. Logo, o filtro 84 permite que uma maior intensidade da luz UV 80 se propague através do conduto 8 por uma distância maior e, como resultado, aumenta a eficiência da luz desinfetante 80.

[0032] As Figs. de 5 a 9 ilustram outras concretizações de dispositivos desinfetantes. As concretizações das Figs. de 5 a 9 são semelhantes ao dispositivo desinfetante 4 das Figs. de 1 a 4. Logo, componentes ou recursos descritos com relação a somente uma ou mais das concretizações descritas neste documento são igualmente aplicáveis a quaisquer outras concretizações descritas neste documento.

[0033] A Fig. 5 ilustra um dispositivo desinfetante 86. O dispositivo desinfetante 86 inclui um sensor 88 acoplado à superfície interna 24 do conduto 8. O sensor 88 é afastado em certa distância da fonte de luz 20. Como alternativa, o sensor 88 pode acoplar-se ao alojamento 16 ou ao revestimento 12. O sensor 88 ilustrado é um sensor de luz configurado para detectar a intensidade da luz 80 que se propaga ao longo do conduto 8. O sensor 88 acopla-se a uma fonte de alimentação 92, que alimenta energia à fonte de luz 20. Quando o sensor 88 é configurado para detectar uma queda na intensidade da luz 80 e esta é detectada, ele envia um sinal à fonte de alimentação 92 para ajustar a energia alimentada à fonte de luz 20. O ajuste da energia alimentada à fonte de luz 20 ajudará a ajustar a emissão da luz desinfetante 80 por parte da fonte de luz 20.

[0034] O sensor 88 pode ser conectado ainda a um sistema de alerta 96 configurado para avisar ou notificar um usuário para substituir o filtro 84. Quando o filtro 84 está saturado, ele deixa de remover efetivamente do líquido componentes que absorvem luz UV. Como resultado, a transmitância da luz 80 através do líquido cai. O sensor 88 detectará essa queda na transmitância como um declínio na intensidade da luz. O sensor 88 é configurado para enviar um sinal ao sistema de alerta 96 a fim de acionar um sinal de alerta para notificar ao usuário para que substitua o filtro 84. O sistema de alerta 86 pode incluir, por exemplo, um dispositivo luminoso ou sonoro que emita sinais visuais (por exemplo, flashes) ou sonoros (por exemplo, bips), respectivamente. Em algumas concretizações, o sensor 88 pode ser usado tanto para enviar um sinal indicando que o filtro 84 deve ser substituído quanto para enviar um sinal indicando que a quantidade de energia alimentada à fonte de luz 20 deve ser ajustada.

[0035] A Fig. 6 ilustra um dispositivo desinfetante 98. O dispositivo desinfetante 98 inclui um espelho 100 que também pode ser incorporado a ele ou para direcionar a luz desinfetante 80 ao conduto 8 ou para refletir a luz desinfetante 80 de volta ao conduto 8. Por exemplo, a fonte de luz 20 pode acoplar-se a uma primeira extremidade do conduto 8 e o espelho 100 a uma segunda extremidade do conduto 8. A luz 80 gerada pela fonte de luz 20 percorrerá o conduto 8 e uma hora ou outra atingirá o espelho 100, quando então este refletirá a luz 80 de volta ao conduto 8. Os espelhos podem ser posicionados na extremidade do conduto 8 oposta à fonte de luz 20 ou podem ser posicionados por volta de uma parte curvada do conduto 8. A reflexão da luz desinfetante 80 de volta ao conduto 8 aumentará a intensidade total da luz 80 dentro do conduto 8, aumentando assim a eficiência de desinfecção da luz 80. A reflexão da luz 80 também permitirá que ela atinja partes do conduto 8 que podem não ter sido atingidas quando percorreu o conduto 8 na primeira direção. Por exemplo, se o conduto 8 for curvado ou definir uma via tortuosa de alguma outra forma, o espelho 100 pode ajudar a direcionar a luz desinfetante 80 através de curvas e dobras no conduto 8. Em algumas concretizações, o dispositivo desinfetante 98 pode incluir mais de um espelho.

[0036] A Fig. 7 ilustra um dispositivo desinfetante 104 que inclui uma janela transparente à luz UV 108 acoplada a um alojamento 112. A janela 108 permite que uma fonte de luz 116 seja acoplada a uma superfície externa 120 do alojamento 112 e ainda assim direcione a luz desinfetante 112 a um conduto 128. Na concretização ilustrada, o dispositivo desinfetante 104 inclui várias fontes de luz de 116A a 116C. Uma fonte de luz 116A acopla-se à superfície externa 120 do alojamento 112, e outras fontes de luz 116B e 116C acoplam-se a uma superfície interna 132 do conduto 128. Em particular, a primeira fonte de luz 116A é posicionada próxima à entrada do conduto 128, ao passo que as fontes de luz segunda 116B e terceira 116C são posicionadas próximas à saída do conduto 128. O conduto 128 e o revestimento 136 incluem uma seção curvada que se estende ao longo de uma seção curvada do alojamento 112. As fontes de luz 116B e 116C direcionam a luz desinfetante 124 através da seção curvada do alojamento 112. A luz desinfetante adicional 124 aumentará a intensidade total de luz e aprimorará a eficiência do dispositivo desinfetante 104.

[0037] A Fig. 8 ilustra um dispositivo desinfetante 140. O dispositivo desinfetante 140 inclui uma válvula 144 que controla o fluxo de líquido através de um conduto 156. Na concretização ilustrada, a válvula 144 projeta-se ao interior de um alojamento 148 e através de um revestimento 152 e do conduto 156. Como organismos patogênicos podem se desenvolver na superfície da válvula 144, fontes de luz de 160A a 160C são posicionadas de ambos os lados da válvula 144 para irradiar a superfície da válvula 144 a partir de vários ângulos. Essa estrutura garante que todas as partes do conduto 156 sejam expostas à luz desinfetante 164, independentemente da presença da válvula 144 ou de outros elementos que possam obstruir a luz 164.

[0038] As Figs. de 9 a 11 ilustram outra concretização da invenção na forma de um dispositivo desinfetante 162. O dispositivo desinfetante 162 é adequado, por exemplo, para uso em aplicações de fluxo baixo, por exemplo, desinfecção da água potável em linhas de distribuição odontológicas ou para sistemas desinfetantes de água de mesa. À semelhança do dispositivo desinfetante ilustrado na Fig. 2, o dispositivo desinfetante 162 ilustrado inclui um conduto 166, um revestimento 168, um alojamento 170 e uma fonte de luz 174. O dispositivo 162 ilustrado também inclui uma janela 180, uma tampa de extremidade 182, uma tampa de entrada de líquido 172 e um distribuidor do fluxo de entrada de líquido 176. A tampa de extremidade 182 aloja a janela 180 e a fonte de luz 174. A tampa de extremidade 182 é posicionada a jusante do conduto 166 e do revestimento 168. A tampa de entrada 172 e o distribuidor 176 acoplam-se ao alojamento 170 a montante da entrada 184 do conduto 166. Com referência à Fig. 11 A, a tampa de entrada de líquido 172 inclui uma parte de entrada de líquido 192 e uma câmara do fluxo de entrada de líquido 196. O diâmetro da câmara do fluxo de entrada de líquido 196 é maior que o da parte de entrada de líquido 192. Conforme ilustram as Figs. 9 e 10, o distribuidor de fluxo 176 é posicionado próximo à câmara do fluxo de entrada 196 da tampa de entrada de líquido 172. Com referência à Fig. 11B, o distribuidor de fluxo 176 é cilíndrico e inclui uma extremidade fechada 200 e uma extremidade aberta 204. A extremidade fechada 200 inclui aberturas circulares 208 próximas à borda circunferente externa do distribuidor 176.

[0039] Com referência à Fig. 9, o distribuidor do fluxo de líquido 176 força o líquido a fluir radialmente para fora da câmara do fluxo de entrada 196. Mais especificamente, o líquido é forçado através das aberturas 208 no distribuidor de fluxo 176 localizadas próximas às bordas mais externas do distribuidor de fluxo 176. Em seguida, o líquido penetra a entrada 184 do conduto 166, conforme ilustram as setas. A inclusão do distribuidor de fluxo 176 na entrada 184 do conduto resulta em uma velocidade mais lenta e uniforme do fluxo de líquido, resultando assim em uma distribuição de dose UV mais uniforme. Embora a Fig. 11B ilustre um tipo específico de distribuidor de fluxo, é evidente que outros tipos de distribuidores de fluxo podem ser usados em aditamento ou como alternativa.

[0040] Com referência continuada às Figs. de 9 a 11, a concretização ilustrada do dispositivo desinfetante 162 inclui ainda uma câmara de retenção de líquido 212 localizada a jusante da saída 216 do conduto 166. A câmara de retenção de líquido 212 define uma cavidade 220 que circunda ao menos em parte a saída 216 do conduto 166. A câmara de retenção 212 inclui um diâmetro interno 224 e um diâmetro externo 228. A câmara de retenção 212 pode ser construída formando um recesso 232 no alojamento 170 perto do conduto 166. A superfície interna do alojamento 170 que define o recesso 232 também define o diâmetro externo 228 da câmara de retenção 212. A superfície externa 236 do revestimento 168 que se estende dentro do recesso 232 define o diâmetro interno da câmara de retenção 212.

[0041] Para ajudar a aumentar a quantidade de luz desinfetante 164 que se propaga ao longo do comprimento do conduto 166, é desejável reduzir a distância entre a fonte de luz 174 e o conduto 166 sem obstruir o livre fluxo do líquido para fora do conduto 166. A câmara de retenção 212 permite uma distância reduzida entre a fonte de luz 174 e o conduto 166 ao permitir que o líquido flua radialmente para fora do conduto 166 e acumule na câmara de retenção 212 sem impedir seu fluxo contínuo através do conduto 166. A câmara de retenção 212, portanto, cria um fluxo radial uniforme do fluido que deixa o conduto 166. O fluxo radial uniforme para fora do conduto 166 permite o fluxo em pistão do líquido por todo o caminho até a extremidade de entrada 184 do conduto 166, de tal modo que a distribuição de dose UV seja substancialmente uniforme.

[0042] Algumas concretizações da invenção incluem características que permitem limpar e substituir o conduto 166 e o revestimento 168. A Fig. 12 ilustra uma concretização na qual as tampas 172 e 182 e a fonte de luz 174 são destacáveis ou removíveis do alojamento 170 para dar acesso ao conduto 166 e ao revestimento 168. Em uma configuração, a tampa 182 e o alojamento 170 incluem roscas 252 e 256, respectivamente, para permitir que a tampa 182 seja atarraxada e desatarraxada do alojamento 170. Quando a tampa 182 é desatarraxa-da do alojamento 170, o usuário pode acessar o conduto 166 e o revestimento 168 para limpeza, por exemplo, inserindo uma escova ou limpador de cachimbo (não ilustrado) no conduto 166. Outrossim, a tampa 172 pode ser atarraxada ou desatarraxada do alojamento 170 (embora roscas complementares no alojamento 170 para receber as roscas 252 da tampa 172 não sejam ilustradas). Em vez de usar uma conexão roscada, um encaixe de conexão rápida pode ser usado para obter a conexão entre as tampas 172 e 182 e o alojamento 170. Outros tipos de conexão também podem ser usados, por exemplo, uma conexão de encaixe com estalo, conexão com trava ou uma conexão com carne podem ser usadas. Em vez de limpar o conduto 166 após remover uma ou ambas as tampas 172 e 182, o conduto 166 e o revestimento 168 podem ser removidos por inteiro do alojamento 170 e substituídos.

[0043] Os exemplos a seguir ilustram dispositivos e métodos exemplificativos descritos neste documento. Exemplo 1: dispositivo desinfetante compreendendo um conduto adaptado para transportar um líquido em fluxo que possui um primeiro índice de refração, um revestimento que circunda o conduto e possui um segundo índice de refração, o segundo índice de refração sendo menor que o primeiro, e uma fonte de luz configurada para produzir luz desinfetante e disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto.

[0044] Exemplo 2: dispositivo desinfetante, de acordo com o exemplo 1, em que o conduto compreende um material transparente à luz desinfetante.

[0045] Exemplo 3: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos 1 e 2, em que o revestimento compreende um polímero e em que a interface entre o conduto e o revestimento é adaptada para refletir a luz desinfetante.

[0046] Exemplo 4: dispositivo desinfetante, de acordo com o exemplo 3, em que a fonte de luz é disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência maior que um ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

[0047] Exemplo 5: dispositivo desinfetante, de acordo com o exemplo 3, em que a fonte de luz é disposta para direcionar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência próximo a ou maior que um ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

[0048] Exemplo 6: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 5, em que a fonte de luz é posicionada próxima a uma extremidade do conduto e em que a interface entre o conduto e o revestimento é adaptada para refletir a luz desinfetante de tal modo que ela percorra o conduto longitudinalmente.

[0049] Exemplo 7: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 6, em que a fonte de luz inclui uma fonte de luz ultravioleta.

[0050] Exemplo 8: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 7, compreendendo ainda um sensor acoplado ao conduto e uma fonte de alimentação acoplada à fonte de luz, em que o sensor é configurado para detectar a intensidade da luz desinfetante e produzir um sinal com base na intensidade detectada e em que a fonte de alimentação é configurada para ajustar, com base nesse sinal, a energia alimentada à fonte de luz.

[0051] Exemplo 9: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 8, compreendendo ainda um filtro posicionado a montante da fonte de luz, em que o filtro é configurado para remover compostos que absorvem luz UV do líquido em fluxo.

[0052] Exemplo 10: dispositivo desinfetante, de acordo com o exemplo 9, caracterizado por compreender ainda um sensor acoplado ao conduto e um sistema de alerta, em que o sensor é configurado para detectar a intensidade da luz desinfetante e produzir um sinal com base na intensidade detectada e em que o sistema de alerta é configurado para notificar ao usuário para substituir o filtro com base nesse sinal.

[0053] Exemplo 11: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 10, em que a fonte de luz é localizada em uma primeira extremidade do conduto, o dispositivo desinfetante compreendendo ainda um espelho localizado em uma segunda extremidade do conduto oposta à fonte de luz em que o espelho é configurado para refletir a luz desinfetante de volta à fonte de luz.

[0054] Exemplo 12: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 11, compreendendo ainda um distribuidor de fluxo localizado próximo à entrada do conduto, em que o distribuidor de fluxo produz uma distribuição de velocidade mais uniforme do líquido em fluxo através do conduto.

[0055] Exemplo 13: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 12, compreendendo ainda uma câmara de retenção localizada próxima à saída do conduto, em que a câmara de retenção é adaptada para produzir um fluxo radial para fora uniforme do líquido deixando o conduto.

[0056] Exemplo 14: dispositivo desinfetante, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 13, compreendendo ainda uma tampa acoplada de maneira removível a uma extremidade do conduto.

[0057] Exemplo 15: dispositivo desinfetante, de acordo com o exemplo 14, em que a tampa se acopla de maneira removível ao conduto por meio de roscas.

[0058] Exemplo 16: dispositivo desinfetante, de acordo com o exemplo 14, em que a fonte de luz é posicionada dentro da tampa removível.

[0059] Exemplo 17: método para desinfetar um líquido em fluxo dentro de um dispositivo desinfetante, o dispositivo desinfetante incluindo um conduto com um primeiro índice de refração, um revestimento que circunda o conduto com um segundo índice de refração menor que o primeiro e uma fonte de luz, o método compreendendo direcionar o líquido em fluxo através do conduto, produzir luz desinfetante usando a fonte de luz e enviar a luz desinfetante da fonte de luz ao conduto.

[0060] Exemplo 18: método, de acordo com o exemplo 17, em que o conduto compreende um material transparente à luz desinfetante e em que o revestimento compreende um polímero configurado para refletir a luz desinfetante quando instalado junto ao conduto.

[0061] Exemplo 19: método, de acordo com qualquer um dos exemplos 17 e 18, em que enviar a luz desinfetante inclui direcionar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência maior que um ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

[0062] Exemplo 20: método, de acordo com o exemplo 18, em que enviar a luz desinfetante inclui direcionar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência próximo a ou maior que o ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

[0063] Exemplo 21: método, de acordo com qualquer um dos exemplos de 17 a 20, compreendendo ainda providenciar um sensor acoplado ao conduto, detectar a intensidade da luz desinfetante por meio do sensor e ajustar a saída da fonte de luz com base na intensidade detectada.

[0064] Exemplo 22: método, de acordo com qualquer um dos exemplos de 17 a 21, compreendendo ainda providenciar um filtro a montante da fonte de luz e direcionar o líquido em fluxo através do filtro para remover compostos que absorvem luz UV.

[0065] Exemplo 23: método, de acordo com qualquer o exemplo 22, compreendendo ainda providenciar um sensor acoplado ao conduto, detectar a intensidade da luz desinfetante por meio do sensor e ajustar a emissão da fonte de luz com base na intensidade detectada.

[0066] Exemplo 24: método, de acordo com qualquer um dos exemplos de 17 a 23, compreendendo ainda posicionar um distribuidor de fluxo próximo à entrada do conduto e direcionar o líquido em fluxo através do distribuidor de fluxo para produzir uma distribuição de velocidade uniforme do líquido em fluxo.

[0067] Exemplo 25: método, de acordo com qualquer um dos exemplos de 17 a 24, compreendendo ainda posicionar uma câmara de retenção próxima à saída do conduto e direcionar o líquido em fluxo através da câmara de retenção para produzir um fluxo radial para fora uniforme do líquido deixando o conduto.

[0068] Exemplo 26: método, de acordo com qualquer um dos exemplos de 17 a 25, compreendendo ainda posicionar uma tampa removível em uma extremidade do conduto e remover a tampa para obter acesso ao conduto para limpá-lo ou substituí-lo.

[0069] Exemplo 27: torneira compreendendo um alojamento com uma entrada e uma saída, um conduto de quartzo posicionado dentro do alojamento entre a entrada e a saída, o conduto de quartzo configurado para transportar um líquido em fluxo e com um primeiro índice de refração, um revestimento polimérico posicionado dentro do alojamento e circundando o conduto de quartzo, o revestimento polimérico tendo um segundo índice de refração menor que o primeiro, e uma fonte de luz ultravioleta configurada para produzir luz desinfetante e disposta para enviar luz desinfetante ao conduto de quartzo.

[0070] Vários aspectos e vantagens da invenção são definidos nas Reivindicações a seguir.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo Desinfetante, caracterizado por que compreende: um conduto adaptado para transportar um líquido em fluxo que possui um primeiro índice de refração; um revestimento que circunda o conduto e possui um segundo índice de refração, o segundo índice de refração sendo menor que o primeiro; e uma fonte de luz configurada para produzir luz desinfetante e disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto.

2. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o conduto compreende um material transparente à luz desinfetante.

3. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por que o revestimento compreende um polímero e em que a interface entre o conduto e o revestimento é adaptada para refletir a luz desinfetante.

4. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por que a fonte de luz é disposta para enviar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência maior do que um ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

5. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por que a fonte de luz é disposta para direcionar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência próximo a ou maior que um ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

6. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a fonte de luz é posicionada próxima a uma extremi- dade do conduto e em que a interface entre o conduto e o revestimento é adaptada para refletir a luz desinfetante de tal modo que ela percorra o conduto longitudinalmente.

7. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a fonte de luz inclui uma fonte de luz ultravioleta.

8. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda: um sensor acoplado ao conduto; e uma fonte de alimentação acoplada à fonte de luz, em que o sensor é configurado para detectar a intensidade da luz desinfetante e produzir um sinal com base na intensidade detectada e em que a fonte de alimentação é configurada para ajustar, com base nesse sinal, a energia alimentada à fonte de luz.

9. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda um filtro posicionado a montante da fonte de luz, em que o filtro é configurado para remover compostos que absorvem luz UV do líquido em fluxo.

10. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que compreende ainda: um sensor acoplado ao conduto; e um sistema de alerta, em que o sensor é configurado para detectar a intensidade da luz desinfetante e produzir um sinal com base na intensidade detectada e em que o sistema de alerta é configurado para notificar ao usuário para substituir o filtro com base nesse sinal.

11. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a fonte de luz é localizada em uma primeira extremi- dade do conduto, o dispositivo desinfetante compreendendo ainda um espelho localizado em uma segunda extremidade do conduto oposta à fonte de luz em que o espelho é configurado para refletir a luz desinfetante de volta à fonte de luz.

12. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda um distribuidor de fluxo localizado próximo à entrada do conduto, em que o distribuidor de fluxo produz uma distribuição de velocidade mais uniforme do líquido em fluxo através do conduto.

13. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda uma câmara de retenção localizada próxima à saída do conduto, em que a câmara de retenção é adaptada para produzir um fluxo radial para fora uniforme do líquido deixando o conduto.

14. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda uma tampa acoplada de maneira removível a uma extremidade do conduto.

15. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado por que a tampa se acopla de maneira removível ao conduto por meio de roscas.

16. Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado por que a fonte de luz é posicionada dentro da tampa removível.

17. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, incluindo o dispositivo desinfetante um conduto com um primeiro índice de refração, circundando um revestimento o conduto com um segundo índice de refração menor do que o primeiro e uma fonte de luz, caracterizado por que o método compreende: direcionar o líquido em fluxo através do conduto; produzir luz desinfetante usando a fonte de luz; e enviar a luz desinfetante da fonte de luz ao conduto.

18. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que o conduto compreende um material transparente à luz desinfetante e em que o revestimento compreende um polímero configurado para refletir a luz desinfetante quando instalado junto ao conduto.

19. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 18, caracterizado por que enviar a luz desinfetante inclui direcionar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência maior do que um ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

20. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 18, caracterizado por que enviar a luz desinfetante inclui direcionar a luz desinfetante ao conduto a um ângulo de incidência próximo a ou maior que o ângulo crítico da interface entre o conduto e o revestimento.

21. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que compreende ainda: providenciar um sensor acoplado ao conduto; detectar a intensidade da luz desinfetante por meio do sensor; e ajustar a emissão da fonte de luz com base na intensidade detectada.

22. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que compreende ainda providenciar um filtro a montante da fonte de luz e direcionar o líquido em fluxo através do filtro para remover compostos que absorvem luz UV.

23. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 22, caracterizado por que compreende ainda: providenciar um sensor acoplado ao conduto; detectar a intensidade da luz desinfetante por meio do sensor; e notificar ao usuário para substituir o filtro com base na intensidade detectada.

24. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que compreende ainda posicionar um distribuidor de fluxo próximo à entrada do conduto e direcionar o líquido em fluxo através do distribuidor de fluxo para produzir uma distribuição de velocidade uniforme do líquido em fluxo.

25. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que compreende ainda posicionar uma câmara de retenção próxima à saída do conduto e direcionar o líquido em fluxo através da câmara de retenção para produzir um fluxo radial para fora uniforme do líquido deixando o conduto.

26. Método Para Desinfetar Líquido em Fluxo Dentro de Dispositivo Desinfetante, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que compreende ainda: posicionar uma tampa removível em uma extremidade do conduto; remover a tampa para obter acesso ao conduto para limpá-lo ou substituí-lo.

27. Torneira, caracterizada por que compreende: um alojamento com uma entrada e uma saída; um conduto de quartzo posicionado dentro do alojamento entre a entrada e a saída, o conduto de quartzo configurado para transportar um líquido em fluxo e com um primeiro índice de refração; um revestimento polimérico posicionado dentro do alojamento e circundando o conduto de quartzo, o revestimento polimérico tendo um segundo índice de refração menor que o primeiro; e uma fonte de luz ultravioleta configurada para produzir luz desinfetante e disposta para enviar luz desinfetante ao conduto de quartzo.