BR102020009574A2

BR102020009574A2 - Sistema de tratamento de ar

Info

Publication number: BR102020009574A2
Application number: BR102020009574-9A
Authority: BR
Inventors: Dario Avelino Da Silva; Rafael Avelino Nunes Teixeira
Original assignee: Dario Avelino Da Silva; Rafael Avelino Nunes Teixeira
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2021-11-23

Abstract

sistema de tratamento de ar. a presente invenção refere-se a um novo sistema de tratamento de ar, tal como aqueles utilizados para esterilização do ar nas chamadas salas limpas, sendo particularmente desenvolvido para reduzir os custos envolvidos com a instalação desses sistemas, mas ao mesmo tempo, garantir a alta eficiência de esterilização do ar. mais particularmente, o sistema de tratamento de ar da presente invenção é formado, basicamente, por um duto de esterilização (2) conectado através da sua extremidade de entrada de ar (3a) em uma unidade evaporadora (4) que possui entrada de ar (11) com um primeiro elemento filtrante (11a) e tubulação de alimentação (10) associada ao ambiente externo (ae) através da parede (p). o sistema compreende, ainda, ao menos um ventilador (5) e ao menos uma fonte de radiação esterilizadora que são instalados no interior do referido duto de esterilização (2); e possui também ao um duto de saída de ar (7) dotado de pelo menos uma saída de ar (8) com um segundo elemento filtrante (9) e está conectado na extremidade de saída de ar (3b) do referido duto de esterilização (2).

Description

SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se, de um modo geral, a um novo sistema de tratamento de ar, mais particularmente à um sistema usualmente utilizado para promover a esterilização do ar em ambientes públicos, transformando, estes, em ambientes controlados (sala limpa), sendo este sistema formado por caraterísticas técnicas, construtivas e funcionais projetadas e desenvolvidas para obter um sistema altamente eficiente e cuja construção proporciona uma instalação e manutenção significativamente mais fácil e menos custosa.

Fundamentos da Invenção

[0002] Como deve ser do conhecimento geral dos técnicos no assunto, essas chamadas salas limpas são usuais em indústrias, hospitais, laboratórios, entre outros segmentos, e apresentam ambientes severamente controlados para evitar a presença de materiais particulados e microrganismos que podem alterar o produto, resultados de analises, ou até mesmo causar agravamento da saúde de um paciente em tratamento nestes ambientes, ou seja, a presença desses materiais e/ou microrganismos deve ser bastante controlado e o mais puro ou estéril possível.

[0003] De acordo com o estado da técnica, sabe-se que os sistemas de tratamento de ar para salas limpas convencionais e usualmente utilizados nas indústrias, laboratórios e hospitais são projetados e construídos conjuntamente aos recintos que serão designados como salas limpas, ou seja, esses sistemas tradicionais precisam ser previamente definidos e projetados antes da efetiva construção estrutural das salas, exigindo, com isso, que sejam previstos e façam parte desde os projetos arquitetônicos, estruturais e de infraestrutura previamente concebidos. Neste caso, verifica-se a impossibilidade da implementação desses sistemas de tratamento de ar em locais já estruturalmente construídos, principalmente aqueles subdimensionados para acomodação e adequação desses tipos de sistemas.

[0004] Neste contexto, observou-se o surgimento de alguns modelos de sistemas de tratamento de ar concebidos no intuito de permitir a instalação em ambientes já construídos e, principalmente, em ambientes que não tenham a estrutura previamente projetada para suportar a instalação desses sistemas de tratamento de ar convencionais. Esses modelos de sistemas de tratamento de ar para salas limpas são geralmente formados por módulos pré-fabricados instalados no recinto onde é necessária a esterilização do ar, sendo que esses módulos são interligados por dutos para permitir a passagem do ar, tratamento e devolução do mesmo após sua esterilização.

[0005] No entanto, como pode ser observado pelos técnicos no assunto, esses modelos normalmente ainda requerem módulos instalados em áreas externas, principalmente os módulo de purificação, tratamento e esterilização do ar, o que continua exigindo modificações e/ou adaptações na estrutura da construção para suportar o referido sistema e, consequentemente, afetando a complexidade e os custos de instalação, sem contar que as vezes inviabilizando sua instalação devido à falta de espaço externo disponível.

[0006] Outro inconveniente que pode ser observado nestes sistemas do estado da técnica está relacionado a ineficiência quanto à proliferação de microrganismos ao longo dos dutos de ar. Isso porque, como deve ser apreciado, o ar tratado/estéril precisa percorrer ao longo dos dutos até a efetiva saída para o ambiente controlado, este percurso ao longo dos dutos pode propiciar a proliferação de bactérias, fungo, mofo e, com isso, aumentando os riscos de comprometer a qualidade do ar que é jogado para dentro das salas limpas.

[0007] Desse modo, como é possível observar, esses inconvenientes provocados pelos sistemas de tratamento de ar conhecidos no estado da técnica podem gerar alterações significativas nos produtos, nos resultados e analises produzidos e/ou executados nestas salas limpas e, em situações mais extremas, há um grande risco de eventualmente provocar infecções hospitalares em pacientes no caso de hospitais. Logo, para que esses sistemas de tratamento de ar do estado da técnica sejam efetivos e eficientes, há uma grande necessidade de executar manutenção periódicas para a limpeza e assepsia, principalmente dos dutos de saída de ar.

[0008] Portanto, verifica-se que os modelos de sistemas de tratamento de ar para ambientes de salas limpas conhecidos no estado da técnica revelam limitações, problemas e inconvenientes relacionados aos aspectos construtivos, mas também podem colocar em risco a qualidade do ar dessas salas limpas e, com isso, comprometendo a sua eficiência e/ou aumentando significativamente os custos com manutenções e cuidados necessários para manter os níveis de esterilização aceitáveis do ar, por exemplo conforme estabelecidos pelas normas da ISO.

Objetivos da Invenção

[0009] Portanto, diante do contexto acima relatado e apresentado, é um dos objetivos da presente invenção prover um sistema de tratamento de ar aplicado para esterilização do ar, o qual foi projetado para ser aplicado nas chamadas salas limpas de indústrias, laboratórios e hospitais, assim como em qualquer local com aglomeração de pessoas, como salas de consulta medica, farmácia de manipulação entre outros, sendo este sistema compreendido por aspectos técnicos, construtivos e funcionais especialmente desenvolvidos para solucionar, de maneira eficiente, mas principalmente com baixo custo, os problemas, limitações e inconvenientes gerados e observados no estado da técnica conforme acima comentados.

[0010] Mais particularmente, é um dos objetivos da presente invenção prover um novo sistema de tratamento de ar capaz que pode ser instalado em qualquer ambiente, eliminando a necessidade de modificações e/ou adaptações estruturais drásticas nos ambientes em que serão instalados e, com isso, diminuir significativamente os custos envolvidos com a instalação e eventuais manutenções do sistema de tratamento de ar.

[0011] Ainda neste contexto, considerando os aspectos técnicos, construtivos e funcionais do sistema de tratamento de ar, segundo a presente invenção, pode-se afirmar que também é um de seus objetivos disponibilizar uma solução tecnológica capaz de reduzir significativamente os riscos de proliferação de microrganismos no interior do sistema, assegurando níveis de esterilização do ar dentro das normas e, para tanto, possibilitando a redução da periodicidade de manutenção para limpeza e assepsia dos seus componentes e equipamentos.

[0012] Logo, estes são, dentre outros, alguns dos objetivos, efeitos e vantagens que se pretende alcançar com o desenvolvimento do sistema de tratamento de ar, objeto da presente invenção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0013] Dessa forma, diante do acima exposto, e no intuito de se obter os objetivos, melhorias e efeitos técnicos e funcionais acima indicados, dentre outros, a presente invenção refere-se a sistema de tratamento de ar que é formado, basicamente, por um duto de esterilização que está conectado através da sua extremidade de entrada de ar em uma unidade evaporadora que possui entrada de ar dotada de um primeiro elemento filtrante e uma tubulação de alimentação ligada ao ambiente externo junto a parede do ambiente controlado. O sistema possui, ainda, ao menos um ventilador e ao menos uma fonte de radiação esterilizadora, os quais são instalados no interior do referido duto de esterilização. Também, o sistema da presente invenção compreende ao um duto de saída de ar dotado de pelo menos uma saída de ar com um segundo elemento filtrante e está conectado na extremidade de saída de ar do referido duto de esterilização.

Descricão Resumida dos Desenhos

[0014] As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão melhores compreendidos e de forma mais adequada por um técnico no assunto a partir da descrição detalhada a seguir, feita a título meramente exemplificativo, e não restritivo, de concretizações preferenciais, e com referência às figuras esquemáticas anexas, as quais:
A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva frontal de uma representação do sistema de tratamento de ar, de acordo com uma concretização particular da presente invenção;
A Figura 2 mostra uma vista lateral do referido sistema de tratamentos de ar, segundo a concretização da presente invenção representada na Figura 1.

Descricão de Realizações da Invencão

[0015] De acordo com todo o acima relatado, a presente invenção será agora descrita com relação a suas realizações particulares fazendo-se referência às figuras anexas que representam exemplos de concretizações. É importante destacar que se trata de uma descrição meramente exemplificativa e não restritiva, uma vez que o presente sistema de tratamento de ar, objeto da presente invenção, pode apresentar diferentes detalhes, especificidades e características técnicas e construtivas sem, com isso, afetar o real escopo de proteção estabelecido e definido pelas reivindicações anexas.

[0016] Vale enfatizar que as figuras anexas são esquemáticas, e suas dimensões e/ou proporções podem não corresponder à realidade, uma vez que visam descrever a invenção de forma didática. Os números de referência indicados nas figuras são, eventualmente, repetidos ao longo das diferentes vistas para indicar características técnicas iguais ou semelhantes.

[0017] Diante deste contexto, e de acordo com a presente invenção, o sistema de tratamento de ar 1 é formado por um duto de esterilização 2 que está conectado, na extremidade de entrada de ar 3a, em uma unidade evaporadora 4, responsável pela captação do ar do ambiente a ser esterilizado através de uma entrada de ar 11, na qual é previsto ao menos um primeiro elemento filtrante 11a, e combiná-lo com uma fração de ar externo promovendo a renovação do ar no ambiente que entra no sistema através de um tubo de alimentação 10 previsto junto à parede (P) do ambiente controlado (AC). Dentro do referido duto de esterilização 2 são instalados ao menos um ventilador 5 e uma fonte de radiação esterilizadora 6. Na outra extremidade de saída de ar 3b do referido duto de esterilização 2 é instalado um duto de saída de ar 7 dotado de ao menos uma saída de ar 8 provida de um segundo elemento filtrante 9.

[0018] De acordo com uma realização mais eficiente da presente invenção, o referido duto de esterilização 2 compreende uma configuração verticalizada, enquanto o referido duto de saída 7 possui uma configuração na horizontal perpendicular ao referido duto de esterilização 2. Assim, é possível capturar o ar do ambiente controlado (AC) pela parte de baixo e próxima ao chão, e devolver o ar esterilizado na parte de cima e próxima ao teto do ambiente controlado (AC).

[0019] Mais particularmente, de acordo com uma realização da presente invenção e particularmente conforme representado pelas figuras esquemáticas anexas, o duto de esterilização 2 compreende a unidade evaporadora 4 instalada na extremidade de entrada de ar 3a posicionada na parte inferior do ambiente controlado (AC) e, montado a jusante da unidade evaporadora 4, encontram-se instalados, no interior do duto de esterilização 2 o ventilador 5 e a fonte de radiação esterilizadora 6. Na sequência, na extremidade de saída de ar 3b do duto de esterilização 2 é fixado o duto de saída de ar 7, o qual na configuração representada nas figuras, compreender dois segmentos 7a e 7b que se estendem lateralmente a partir da extremidade de saída de ar 3b do duto de esterilização 2. Conforme é possível observar, nesta realização da presente invenção, o sistema 1 apresenta uma configuração em forma de "T", propiciando a disposição de duas saídas de ar 8 cada qual contendo o referido segundo elemento filtrante 9, e sendo afastadas entre si para aumentar a eficiência no retorno, bem como o balanceamento da distribuição do ar estéril para dentro do ambiente controlado (AC).

[0020] Assim, como pode ser observado por um técnico no assunto, o sistema 1, de acordo com a presente invenção, consegue trazer a eficiência de sistemas de tratamento convencionais com uma estrutura significativamente menor e, principalmente, exigindo menos adaptações estruturais nos ambientes controlados (AC) nos quais serão instalados.

[0021] Adicionalmente, como é possível constatar, uma das grandes vantagens do sistema 1 da presente invenção está relacionado ao fato de que o segundo elemento filtrante 9 é disposto na saída de ar 8, a qual está dentro do ambiente controlado (AC) e, dessa forma, assegurando que o ar que entra no ambiente controlado (AC) está devidamente tratado e não foi contaminado durante o seu deslocamento ao longo do dutos de ar do sistema.

[0022] De acordo com uma concretização particular da presente invenção, a fração de ar externo que entra no sistema de tratamento de ar 1 através do tubo de alimentação 10 representa entre 5% e 25% do volume de ar tratado pelo sistema 1, e mais preferivelmente da ordem de 15% para, desse modo, garantir uma pressurização do ambiente controlado (AC) em relação a pressão do ambiente externo (AE), melhorando a eficiência da presente invenção.

[0023] De acordo com uma realização preferencial da presente invenção, o referido primeiro elemento filtrante 11a é um filtro do tipo M5 ou de qualquer outra categoria ou tipo que tenha os parâmetros de filtragem semelhantes, equivalentes ou mesmo superior, o qual é responsável por desempenhar uma filtragem preliminar na entrada do sistema.

[0024] De acordo com a realização representada nas figuras anexas, e particularmente aquela da Figura 1, na intersecção entre o duto de esterilização 2 e o duto de saída de ar 7 são dispostos defletores 12, também denominados de veios de ar, destinados à promover o direcionamento e condução do fluxo de ar em direção aos segundos elementos filtrantes 9 dispostos nas saídas 8. Particularmente em uma concretização onde o duto de esterilização 2 está disposto perpendicularmente ao duto de saída de ar 7, esses referidos defletores 12 compreendem o formato curvo, ou em arco, aumentando a fluidez do fluxo de ar, tendo em vista a redução significativa da resistência pela configuração das paredes dos dutos e, desse modo, evita a perda de velocidade.

[0025] De acordo com uma concretização particular, são dispostos ao menos um e, preferencialmente três defletores 12 dispostos paralelos entre si e posicionados para cada segmento 7a, 7b do duto de saída de ar 7.

[0026] Segundo uma outra realização particular da presente invenção, o ventilador 5 pode ser, por exemplo, um ventilador centrifugo, um ventilador radial, ventilador tipo caracol, ou qualquer outro tipo de ventilador que seja capaz de direcionar e turbilhonar o fluxo de ar em direção aos elementos filtrantes 9 dispostos nas saídas 8 do duto de saída de ar 7.

[0027] Conforme mais uma concretização particularmente vantajosa da presente invenção, a referida fonte de radiação esterilizadora 6 pode ser ao menos uma lâmpada de luz ultravioleta germicida (UVGI- Ultraviolet germicidal irradiation), ou qualquer outra fonte de radiação germicida, capaz de esterilizar o fluxo de ar que é conduzido no duto de esterilização 2. Para tanto, a referida fonte de radiação esterilizadora 6 pode ser distribuída ao longo dos dutos de esterilização 2 e de saída de ar 7 para, desse modo, evitar a criação e ou proliferação de mofos, fungos, vírus ou bactérias no percurso dos desses dutos, principalmente nos locais com retenções como em cantos, suporte dos filtros, ou outros lugares que facilitam o acumulo de impurezas, contaminando assim as partes internas dos dutos, e sobrecarregando os segundo elementos filtrantes 9 dispostos nas saídas de ar 8.

[0028] Também, segundo outras concretizações possíveis da presente invenção, o segundo elemento filtrante 9, disposto na saída de ar 8, é um filtro absoluto, tal como aqueles definidos com filtros da classe EPA, HEPA e ULPA, assim como qualquer outro material filtrante absoluto que seja capaz de reter e exercer a função de retenção dos materiais particulados no ar antes de ser distribuído no ambiente controlado (AC).

[0029] Finalmente, diante de todo o acima apresentado, é importante deixar claro que a descrição acima tem por objetivo apenas apresentar e definir de modo exemplificativo concretizações possíveis do sistema de tratamento de ar 1 objeto da presente invenção. Logo, por essa razão, como bem devem compreender os técnicos no assunto, diversas modificações e combinações construtivas de elementos equivalentes são possíveis sem, com isso, fugir do escopo de proteção definido pelas reivindicações anexas.

Claims

SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, caracterizado por compreender:
um duto de esterilização (2) conectado através da sua extremidade de entrada de ar (3a) em uma unidade evaporadora (4), a qual é provida de entrada de ar (11) dotada de ao menos um primeiro elemento filtrante (11a) e de tubulação de alimentação (10) associada ao ambiente externo (AE) pela parede (P),
ao menos um ventilador (5) e ao menos uma fonte de radiação esterilizadora (6), instalados no interior do dito duto de esterilização (2) e, particularmente, a jusante da dita unidade evaporadora (4); e
um duto de saída de ar (7) dotado de ao menos uma saída de ar (8) que é provida de um segundo elemento filtrante (9) e está conectado na extremidade de saída de ar (3b) do dito duto de esterilização (2).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito duto de esterilização (2) compreender uma configuração verticalizada, e o dito duto de saída (7) possuir uma configuração na horizontal, perpendicular ao duto de esterilização (2).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela unidade evaporadora (4) estar posicionada na parte inferior do ambiente controlado (AC), enquanto a saída de ar (8) do duto de saída de ar (7) é posicionada na parte mais elevada do ambiente controlado (AC).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo duto de saída de ar (7) compreender dois segmentos (7a, 7b) que se estendem lateralmente a partir da extremidade de saída (3b) do duto de esterilização (2), e cada uma dos ditos segmentos (7a, 7b) compreende ao menos uma saída de ar (8) dotada do dito segundo elemento filtrante (9).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela tubulação de alimentação (10) prover uma fração de ar externo que representa entre 5% e 25% do volume total de ar tratado.
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela tubulação de alimentação (10) prover uma fração de ar externo que representa 15% do volume total de ar tratado.
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito primeiro elemento filtrante (11a) ser um filtro do tipo M5, ou de qualquer outra categoria equivalente ou superior.
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela intersecção entre o duto de esterilização (2) e o duto de saída de ar (7) são dispostos defletores (12)
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelos ditos defletores (12) compreenderem uma configuração de formato curvo ou em arco.
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender ao menos um defletor (12) e, mais preferivelmente, três defletores (12) dispostos paralelos entre si e posicionados para cada segmento (7a, 7b) do duto de saída de ar (7).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo dito ao menos um ventilador (5) ser instalado a jusante a unidade evaporadora (4), e a dita ao menos uma fonte de radiação esterilizadora (6) ser disposta a jusante ao dito ventilador (5).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo dito ventilador (5) ser um ventilador centrifugo, um ventilador radial, ventilador tipo caracol, ou semelhante.
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pela dita fonte de radiação esterilizadora (6) ser ao menos uma lâmpada de luz ultravioleta germicida (UVGI - Ultraviolet germicidal irradiation), ou qualquer outra fonte de radiação germicida.
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pela dita fonte de radiação esterilizadora (6) ser distribuída ao longo dos dutos de esterilização (2) e de saída de ar (7).
SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo dito segundo elemento filtrante (9), disposto na saída de ar (8) ser um filtro absoluto, tal como os filtros de classe EPA, HEPA e ULPA.