BR112012006741B1

BR112012006741B1 - Sistema de descontaminação de garrafa

Info

Publication number: BR112012006741B1
Application number: BR112012006741-9A
Authority: BR
Inventors: Thaddeus J. Mielnik; Aaron L. Hill
Original assignee: American Sterilizer Company
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2022-04-19
Also published as: US9802726B2; CA2772538C; ES2564658T3; US20140083051A1; WO2011041359A1; BR112012006741A2; CN102596794A; MX2012003271A; CA2772538A1; AU2010300770A1; EP2483196B1; US20110072759A1; EP2483196A1; CN102596794B; EP2483196A4; US8621824B2

Abstract

"SISTEMA DE DESCONTAMINAÇÃO DE GARRAFA".Um sistema para esterilização de garrafas com um esterilizante gasoso. O sistema inclui meios para mover continuamente garrafas uma após a outra ao Iongo de um percurso. Uma montagem é fornecida para distribuir uma quantidade predeterminada do esterilizante gasoso a partir de uma fonte de esterilizante gasoso a cada uma das garrafas. A montagem inclui uma pluralidade de injetores que são móveis com as garrafas. Um dentre uma pluralidade de injetores é associado a cada uma das garrafas. O injetor é conectado fluidamente à fonte de esterilizante gasoso quando a garrafa associada ao injetor é disposta ao longo de uma primeira porção do percurso. O injetor é disposto acima da garrafa quando c) injetor está em uma primeira posição. o injetor é disposto dentro da garrafa quando o injetor está em uma segunda posição, de modo que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso é transportada para o interior da garrafa.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório U.S. No. 61/246.752, depositado em 29 de Setembro de 2009, que é totalmente incorporado neste documento por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se em geral aos processos de esterilização usando um esterilizante vaporizado, e mais particularmente a um sistema para descontaminação de garrafas e semelhantes utilizando peróxido de hidrogênio vaporizado e um método de funcionamento do mesmo.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[003] Garrafas de tereftalato de polietileno (PET) são comumente usadas nos Estados Unidos como recipientes para bebidas. Antes de encher uma garrafa com uma bebida líquida para consumo humano, as garrafas são submetidas a um processo de esterilização.

[004] Um método de esterilização de garrafas como parte de um sistema de engarrafamento contínuo é o uso de esterilizante líquido, em que as garrafas são preenchidas com esterilizante líquido para esterilizar o interior da garrafa e, em seguida, lavadas para remover qualquer esterilizante em excesso ou residual. O enchimento e remoção de um esterilizante e solução de lavagem de uma garrafa requer que as garrafas sejam repetidamente invertidas e retornadas para uma posição vertical. A rotação das garrafas de uma posição vertical para uma posição de cabeça para baixo e vice-versa aumenta a complexidade e o custo de um sistema de engarrafamento contínuo.

[005] Além disso, as garrafas são tipicamente lavadas com água esterilizada, que requer um sistema para geração de água estéril. Água estéril é cara de produzir, e o nível de esterilidade da água é sempre suspeito.

[006] Outro método de esterilização de garrafas utiliza peróxido de hidrogênio condensado (H2O2). Nestes sistemas, o H2O2 é primeiro vaporizado e depois condensado na superfície resfriada das garrafas. O esterilizante H2O2 é tipicamente uma mistura de água e peróxido de hidrogênio. Um problema com o uso de sistemas de peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) condensado é que é difícil de obter uma cobertura de condensação uniforme em superfícies de garrafas complexas que podem ter gradientes de temperatura ao longo das mesmas. Também é difícil de determinar a concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado concentrado que é necessária para atingir o ponto de condensação devido a variações nos níveis tanto de temperatura quanto de umidade da garrafa.

[007] A presente invenção supera estes e outros problemas e fornece um sistema para a descontaminação de garrafas e semelhantes como parte de um sistema contínuo de enchimento de garrafas, em que um sistema de peróxido de hidrogênio vaporizado centralizado fornece e controla a concentração de VHP a um sistema de engarrafamento.

RESUMO DA INVENÇÃO

[008] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, é fornecido um sistema para a descontaminação de garrafas e semelhantes como parte de um sistema contínuo de enchimento de garrafas. O sistema inclui meios para mover continuamente garrafas uma após a outra ao longo de um percurso. Cada uma das garrafas tem um interior. Um conduto de alimentação esterilizante é conectado em uma extremidade a uma fonte de esterilizante gasoso de uma concentração predeterminada. Um meio de transporte é fornecido para transportar o esterilizante gasoso ao longo de um conduto de alimentação esterilizante. Uma montagem é fornecida para distribuir uma quantidade predeterminada do esterilizante gasoso a partir da fonte de esterilizante gasoso para cada uma das garrafas quando as garrafas são dispostas ao longo de uma primeira porção do percurso. A montagem inclui uma pluralidade de injetores que são móveis com as garrafas. Um dentre a pluralidade dos injetores está associado a cada uma das garrafas, conforme a garrafa se move ao longo da primeira porção do percurso. O injetor está conectado fluidamente à fonte de esterilizante gasoso quando a garrafa associada ao injetor está disposta ao longo da primeira porção do percurso, de tal modo que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso é transportada em torno da garrafa e para dentro da garrafa. O injetor é móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição em relação à garrafa, conforme a garrafa se move ao longo do percurso. O injetor está disposto acima da garrafa quando o injetor estiver na primeira posição. O injetor está disposto dentro da garrafa quando o injetor estiver na segunda posição, de modo que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso é transportada para o interior da garrafa.

[009] De acordo com outra modalidade da presente invenção, é fornecido um sistema para descontaminar garrafas e similares como parte de um sistema contínuo de enchimento de garrafas. O sistema inclui uma plataforma giratória para mover continuamente as garrafas uma após a outra ao longo de uma primeira porção de um percurso. Cada uma das garrafas tem um interior. A plataforma giratória inclui um cubo central, uma primeira placa para apoiar as garrafas na mesma e uma segunda placa disposta acima da primeira placa. A segunda placa tem uma pluralidade de locais de recepção formados na mesma. Cada um da pluralidade de locais de recepção está dimensionado para receber uma das garrafas. Um conduto de alimentação esterilizante é conectado em uma extremidade a uma fonte de esterilizante gasoso de uma concentração conhecida. Uma montagem é fornecida para distribuir uma quantidade predeterminada do esterilizante gasoso a partir da fonte de esterilizante gasoso para cada uma das garrafas quando as garrafas são dispostas ao longo da primeira porção do percurso. A montagem inclui uma pluralidade de injetores que são móveis com as garrafas. Um dentre a pluralidade de injetores está associado a cada uma das garrafas conforme a garrafa se move ao longo da primeira porção do percurso. O injetor é conectado fluidamente à fonte de esterilizante gasoso quando a garrafa associada ao injetor estiver disposta ao longo da primeira porção do percurso, de tal modo que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso é transportada ao redor da garrafa e para o interior da garrafa. O injetor é móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição em relação à garrafa, conforme a garrafa se move ao longo do percurso. O injetor está disposto acima da garrafa quando o injetor estiver na primeira posição. O injetor está disposto dentro da garrafa quando o injetor está na segunda posição, de tal forma que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso é transportada para o interior da garrafa.

[010] De acordo com ainda outra modalidade da presente invenção, é fornecido um método para a descontaminação de garrafas e semelhantes como parte de um sistema contínuo de enchimento de garrafa. O método inclui as etapas de: a. mover as garrafas continuamente ao longo de um percurso, cada uma das garrafas com um interior; b. fornecer uma fonte de esterilizante gasoso de uma concentração conhecida; c. fornecer uma montagem para a distribuição de uma quantidade predeterminada do esterilizante gasoso a partir da fonte de esterilizante gasoso para cada uma das garrafas quando a garrafa for disposta ao longo de uma primeira porção do percurso, a montagem incluindo uma pluralidade de injetores móveis com as garrafas, em que um dentre a pluralidade de injetores é associado a cada uma das garrafas, conforme a garrafa se move ao longo da primeira porção do percurso, o injetor sendo fluidamente conectável à fonte de esterilizante gasoso quando a garrafa estiver disposta ao longo da primeira porção do percurso; d. mover o injetor em uma primeira posição em que o injetor está disposto acima da garrafa; e. transportar a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso através do injetor, em que o esterilizante gasoso preenche o interior da garrafa e o esterilizante gasoso é transportado ao longo de uma superfície externa da garrafa; e f. mover o injetor em uma segunda posição em que o injetor está disposto dentro da garrafa, de modo que o esterilizante gasoso é introduzido para dentro da garrafa.

[011] Uma vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação de alta capacidade para a descontaminação de garrafas e semelhantes.

[012] Outra vantagem da presente invenção, tal como descrito acima, é um sistema de descontaminação que utiliza peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP).

[013] Outra vantagem da presente invenção, tal como descrito acima, é um sistema de descontaminação capaz de produzir grandes quantidades de peróxido de hidrogênio vaporizado a partir de uma única fonte.

[014] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, tal como descrito acima, tendo vários métodos para determinar a concentração e o fluxo de peróxido de hidrogênio vaporizado através do sistema.

[015] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, que é capaz de modificar o fluxo de gás transportador através dele.

[016] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, que é capaz de modificar a taxa de injeção de esterilizante líquido para dentro do sistema.

[017] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, que é capaz de modificar a temperatura de um gás transportador que flui através do mesmo.

[018] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, que funciona para manter a concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado em um gás transportador a um nível em que o peróxido de hidrogênio vaporizado tem um ponto de condensação inferior à temperatura inicial dos artigos a serem descontaminados.

[019] Uma vantagem adicional da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, em que os componentes de sistema são dispostos de tal modo que o peróxido de hidrogênio não vaporizado (se presente) fluirá para baixo, através de um sistema a ser coletado em um ponto baixo no sistema.

[020] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, que tem um sistema de fornecimento de esterilizante com um tanque de decantação para eliminar gás ocluso ou preso em uma linha de fornecimento de esterilizante para um vaporizador.

[021] Outra vantagem da presente invenção é um sistema de descontaminação, como descrito acima, apresentando uma unidade de processamento de ar para filtragem e secagem do ar utilizado dentro do sistema.

[022] Outra vantagem da presente invenção é um método de operação de um sistema, tal como descrito acima, para evitar a condensação em artigos ou superfícies a serem descontaminados.

[023] Outra vantagem da presente invenção é um método de operação de um sistema, tal como descrito acima, para manter uma concentração desejada de peróxido de hidrogênio vaporizado no local onde os artigos ou superfícies devem ser descontaminados.

[024] Outra vantagem da presente invenção é um método de operação de um sistema como descrito acima, para manter uma taxa de injeção fixa de esterilizante líquido.

[025] Estas e outras vantagens serão evidentes a partir da seguinte descrição de uma modalidade preferida tomada em conjunto com os desenhos e as reivindicações anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[026] A invenção pode assumir forma física em certas partes e disposição das peças, uma modalidade preferida da qual será descrita em detalhes no relatório descritivo e ilustrada nos desenhos em anexo que formam uma parte do mesmo, e em que:

[027] A Figura 1 é um desenho ilustrando esquematicamente um sistema de descontaminação de peróxido de hidrogênio vaporizado para descontaminar garrafas e similares, ilustrando uma modalidade preferida da presente invenção;

[028] A Figura 2 é uma vista secional tomada ao longo das linhas 2-2 da Figura 1;

[029] A Figura 3 é uma vista secional tomada ao longo das linhas 3-3 da Figura 2;

[030] A Figura 4 é uma vista secional tomada ao longo das linhas 4-4 da Figura 2;

[031] A Figura 5 é um desenho que ilustra esquematicamente uma unidade de fornecimento de esterilizante a partir do sistema de descontaminação mostrado na Figura 1;

[032] A Figura 6 é um desenho que ilustra pictoricamente uma unidade vaporizadora do sistema de descontaminação mostrado na Figura 1;

[033] A Figura 7 é um desenho que ilustra esquematicamente uma unidade de aeração do sistema de descontaminação mostrado na Figura 1;

[034] A Figura 8 é um desenho que ilustra esquematicamente uma unidade de condicionamento de ar do sistema de descontaminação mostrado na Figura 1;

[035] A Figura 9 é um desenho que ilustra esquematicamente uma unidade destruidora do sistema de descontaminação mostrado na Figura 1;

[036] A Figura 10 é uma vista secional de um vaporizador do sistema de descontaminação mostrado na Figura 1;

[037] A Figura 11 é uma vista de plano superior secionada de um sistema de descontaminação de peróxido de hidrogênio vaporizado para descontaminar garrafas e similares, ilustrando outra modalidade da presente invenção;

[038] A Figura 12 é uma vista secional de uma união giratória que conecta as linhas de entrada de peróxido de hidrogênio vaporizado, ar e fluido às linhas de conexão do injetor;

[039] A Figura 13A é uma vista tomada ao longo das linhas 13A-13A da Figura 12; e

[040] A Figura 13B é uma vista tomada ao longo das linhas 13B-13B da Figura 12.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADE PREFERIDA

[041] Referindo-nos agora aos desenhos em que as demonstrações são apenas para fins de ilustração de uma modalidade preferida da invenção, e não com a finalidade de limitar a mesma, a Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema de esterilização para uma operação contínua de enchimento de garrafa. Mais especificamente, a Figura 1 mostra um sistema de descontaminação de peróxido de hidrogênio vaporizado 10 para descontaminar garrafas 14 se movendo continuamente ao longo do percurso P. Uma vista plana de seção transversal de uma câmara de descontaminação 100 e uma câmara de aeração 200 é mostrada na Figura 2. As garrafas 14 a serem descontaminadas são transportadas ao longo do percurso predeterminado P através da câmara de descontaminação 100 e da câmara de aeração 200.

[042] Tal como ilustrado na Figura 2, um invólucro geralmente contínuo 22 encerra o sistema de transporte de garrafas 30, a câmara de descontaminação 100 e câmara de aeração 200. Na modalidade mostrada, cada uma dentre a câmara de descontaminação 100 e a câmara de aeração 200 aloja uma plataforma giratória 112 que transporta garrafas 14 ao longo de um percurso circular através da câmara de descontaminação 100 e da câmara de aeração 200, respectivamente.

[043] As garrafas 14 a serem descontaminadas são transportadas para a câmara de descontaminação 100 ao longo de uma passagem de entrada embutido 24. Um primeiro dispositivo de transferência giratório de entrada 32A em uma entrada 34 para a câmara de descontaminação 100 transfere as garrafas 14 a partir da passagem 24 para uma mesa transportadora giratória 112A (que será descrita em maiores detalhes abaixo).

[044] As garrafas 14 se deslocam ao longo de um percurso circular dentro da câmara de descontaminação 100 e, em seguida, saem da câmara de descontaminação 100. As garrafas 14 que saem da câmara de descontaminação 100 são transportadas para a câmara de aeração 200 através de uma passagem de conexão embutida 42. Um primeiro dispositivo de transferência giratório de saída 32B passa as garrafas espaçadas 14 a partir da plataforma giratória 112A na câmara de descontaminação 100 para a passagem de conexão embutida 42 que liga a câmara de descontaminação 100 à câmara de aeração 200. Um segundo dispositivo de transferência giratório de entrada 62A passa as garrafas 14 a partir da passagem de conexão 42 para uma plataforma giratória 112B que é disposta dentro da câmara de aeração 200.

[045] Na câmara de aeração 200, as garrafas 14 são transportadas ao longo de um percurso circular, enquanto que ar filtrado e limpo é soprado para dentro e ao redor das garrafas 14 para remover VHP residual das mesmas, como será descrito em maiores detalhes abaixo. As garrafas 14 que saem da câmara de aeração 200 são transferidas para uma passagem de saída 52 por um segundo dispositivo de transferência giratório de saída 62B. Conforme é ilustrado na Figura 2, o invólucro 22 define a câmara de descontaminação 100, a câmara de aeração 200, a passagem de entrada 24, a passagem de conexão 42 e a passagem de saída 52. Meios de acionamento (não mostrados) são fornecidos para fazer com que as plataformas giratórias 112A, 112B dentro da câmara de descontaminação 100 e da câmara de aeração 200, respectivamente, e os dispositivos de transferência giratórios 32A, 32B, 62A e 62B funcionem simultaneamente para permitir que um fluxo contínuo de garrafas 14 flua ao longo do percurso P através da câmara de descontaminação 100 e da câmara de aeração 200.

[046] Referindo-se agora às Figuras 3 e 4, uma montagem 110 para a descontaminação e aeração do interior de uma garrafa 14 conforme ela se move ao longo do percurso P através da câmara de descontaminação 100 é melhor observada.

[047] Uma plataforma giratória 112 sustenta cada garrafa 14, conforme ilustrado nas Figuras 3 e 4. A plataforma giratória 112 é uma placa geralmente circular que está presa a uma coluna ou cubo central 114. O cubo central 114 é giratório em torno de um eixo vertical, designado como “A” nas Figuras 3 e 4. Uma segunda placa circular 116 é espaçada acima da plataforma giratória 112. A placa 116 é fixada ao cubo central 114 e apresenta uma pluralidade de recessos igualmente espaçados 118 dispostos ao longo da borda periférica da mesma. A placa 116 está presa ao cubo 114 e é espaçada a uma distância predeterminada acima da plataforma giratória 112, conforme é ilustrado nas Figuras 3 e 4. Os recessos 118 tem forma semicilíndrica e são dimensionados para coincidir com o diâmetro externo de uma garrafa 14 a ser descontaminada. Sob este aspecto, os recessos 118 definem uma cavidade receptora de garrafa, como ilustrado nos desenhos. Um trilho 122 que se estende a partir de uma superfície interna 22a do invólucro da câmara 22 é fornecido oposto à borda periférica externa da placa circular 116. O trilho 122 é montado em suportes 124, que se estendem a partir de uma superfície interna do invólucro 22. O trilho 122 é disposto para ser uniformemente espaçado da borda da placa 116 e dos recessos 118 definidos no mesmo. Como ilustrado nas Figuras 3 e 4, o trilho 122 é fornecido como um guia para confinar uma garrafa 14 no espaço entre o recesso 118 e o trilho 122. Sob esse aspecto, o trilho 122 fornece um guia para uma garrafa 14 conforme a garrafa 14 se move ao longo do percurso circular P através de uma câmara de descontaminação 100.

[048] Uma parede anular 132 circunda o cubo central 114. A parede anular 132 estende-se para cima a partir da superfície superior da placa 116. A parede 132 inclui um flange que se estende para fora 134 que suporta uma pluralidade de hastes guia verticalmente orientadas 136. Na modalidade mostrada, as hastes guia 136 são de formatos alongados cilíndricos.

[049] Uma haste guia 136 é associada a cada recesso 118 que é formado na placa circular 116. Uma corrediça 142 é fornecida para se mover reciprocamente ao longo de cada haste guia 136. A corrediça 142 é geralmente de formato retangular, e inclui um furo circular 144 através de uma extremidade da mesma. O furo 144 é dimensionado para receber a haste guia 136 através dele. Um pino 146 se estende a partir da extremidade oposta da corrediça 142. Um cilindro 148 está montado no pino 146.

[050] Uma placa guia 152 é montada na superfície interna 22a do invólucro 22. A placa guia 152 apresenta uma fenda guia geralmente contínua 154 formada na mesma. A fenda guia 154 estende-se ao redor da periferia interna da câmara de descontaminação 100. O cilindro 148 na corrediça 142 é dimensionado para ser recebido dentro da fenda guia 154 quando a corrediça 142 é montada na haste guia 136. Como será descrito em maiores detalhes abaixo, o cilindro 148 é móvel através da fenda guia 154 para fazer com que a corrediça 142 se mova reciprocamente ao longo da haste guia 136.

[051] Fixado à corrediça 142 está um injetor 162. Na modalidade mostrada, o injetor 162 está na forma de um tubo alongado. O injetor 162 tem uma passagem interna 164 que se estende axialmente através dele. Um orifício 166 é formado na extremidade inferior do injetor 162. A extremidade superior do injetor 162 é recebida dentro de uma abertura 168 na corrediça 142. Na modalidade mostrada, a abertura 168 é geralmente em forma de L e estende-se a partir do lado inferior da corrediça 142 até o final da corrediça 142 que é voltada para o eixo “A”. A abertura 168 se comunica com a passagem 164 através do tubo injetor 162.

[052] Uma mangueira conectora 172 conecta cada corrediça 142 a um bloco de distribuição 174 no cubo central 114. Encaixes 173 em cada extremidade da mangueira conectora 172 fixam a mangueira conectora 172 ao bloco de corrediça 142 e ao bloco de distribuição 174. O bloco de distribuição 174 é conectado a uma unidade vaporizadora VHP de alta capacidade 500, melhor vista esquematicamente na Figura 1, e em mais detalhes nas Figuras 5 a 10.

[053] A unidade vaporizadora de alta capacidade 500 é conectada ao bloco de distribuição 174 por uma linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 176 e uma união giratória 182. A união giratória 182 apresenta uma secção superior 182a e uma secção inferior 182b. A seção superior 182a da união giratória 182 é estacionária e a seção inferior 182b da união giratória 182 é móvel com o bloco de distribuição 174 em relação à seção superior 182a. A seção superior 182a e a seção inferior 182b incluem superfícies planas mutuamente opostas que se apoiam e formam uma vedação entre as mesmas.

[054] Peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) é alimentado através da linha de alimentação 176 para a união giratória 182, e a partir da união giratória 182 através do bloco de distribuição 174 até as mangueiras conectoras 172 e, em seguida, aos injetores 162, conforme ilustrado pelas setas nas Figuras 2 e 3.

[055] Uma ou mais linhas de saída VHP 184 (melhor vistas na Figura 2) se comunicam com a câmara de descontaminação 100 para transportar VHP a partir da câmara de descontaminação 100 até uma unidade destruidora VHP 700, como será descrito em maiores detalhes abaixo.

[056] Referindo-se agora à câmara de aeração 200, na modalidade mostrada, a câmara de aeração 200 e a montagem de plataforma giratória 112 na mesma são iguais à montagem de plataforma giratória 112 na câmara de descontaminação 100. Uma diferença principal é que, em vez de um esterilizante vaporizado ser transportado para os injetores 162, como na câmara de descontaminação 100, na câmara de aeração 200, ar filtrado e seco a partir de uma unidade de condicionamento de ar 400 é transportado através de um conduto de aeração 822 até um bloco de distribuição 174. O bloco de distribuição 174 direciona o ar seco e filtrado para os injetores 162 para purgar VHP residual do interior e do exterior das garrafas 14.

[057] Um fluxo de ar é criado através da câmara de aeração 200 mediante a retirada de ar da câmara de aeração 200 através de uma ou mais linhas de saída de ar 186 (melhor visto na Figura 2). Com referência às Figuras 1 e 5 a 10, um sistema 210 para gerar VHP para a câmara de descontaminação 100 é esquematicamente ilustrado.

[058] sistema de descontaminação 210, de acordo com a presente invenção, é composto por uma unidade de fornecimento de esterilizante 300, uma unidade de condicionamento de ar 400, uma unidade vaporizadora 500 e uma unidade destruidora 700.

Unidade de Fornecimento de Esterilizante 300

[059] Referindo-nos agora à Figura 5, a unidade de fornecimento de esterilizante 300 é melhor observada. Uma linha de fornecimento 312 conecta a unidade de fornecimento de esterilizante 300 a uma fonte externa 314 do esterilizante líquido. Uma montagem de bomba e dreno 320 é conectada à linha de fornecimento 312. A montagem de bomba e dreno 320 inclui uma bomba 322 acionada por um motor 324. A bomba 322 e o motor 324 são projetados para transportar quantidades dosadas de esterilizante líquido para uma montagem de reservatório 330.

[060] A montagem de reservatório 330 inclui, de preferência, dois tanques de reservatório 332A, 332B. Dois tanques de retenção de esterilizante 332A, 332B são fornecidos para permitir o fluxo contínuo e ininterrupto de esterilizante para a unidade vaporizadora 500. Sob este aspecto, um tanque de retenção 332A pode ser preenchido com esterilizante, enquanto que o outro tanque 332B está sendo usado para fornecer esterilizante para a unidade vaporizadora 500, como será descrito em maiores detalhes abaixo. Os tanques 332A, 332B são essencialmente idênticos e, portanto, apenas o tanque 332A deve ser descrito detalhadamente, sendo entendido que a descrição do tanque 332A se aplica ao tanque 332B.

[061] tanque 332A é geralmente de formato de coluna, e é compreendido de uma carcaça ou parede tubular 334 que tem uma base 336 e uma tampa 338 nas suas extremidades. Em uma modalidade preferida, a carcaça tubular 334 é de forma cilíndrica e é formada de um material translúcido. O tanque 332A define uma câmara interna 342 para reter um esterilizante líquido S. A linha de alimentação 312 é conectada aos tanques de reservatório 332A, 332B pelas linhas de fornecimento ramificadas 312a, 312b. As válvulas 344, 346 são dispostas respectivamente nas linhas de fornecimento ramificadas 312a, 312b para controlar o fluxo de esterilizante líquido S para os tanques de reservatório 332A e 332B. Cada tanque 332A, 332B inclui um sensor de nível 354. O sensor 354 é fornecido para indicar um “nível de transbordamento”, tal como será descrito em maiores detalhes abaixo. Um sensor de pressão 355 é fornecido no fundo de cada tanque 332A, 332B para fornecer sinais de pressão que são indicativos do nível de fluido em cada tanque 332A, 332B.

[062] Os tanques 332A, 332B são conectados em suas extremidades de fundo a um tanque de retenção 370 pelos condutos de fluido 362, 364, respectivamente. As válvulas de controle 366, 368 são dispostas, respectivamente, nos condutos de fluido 362, 364 para controlar o fluxo de esterilizante dos tanques de reservatório 332A, 332B para o tanque de retenção 370. As extremidades superiores dos tanques de reservatório 332A, 332B estão conectadas a uma linha de ventilação 358, conforme ilustrado esquematicamente na Figura 5.

[063] tanque de retenção 370 define o ar incluso na câmara de retenção 372. Uma linha de ventilação 374 estende- se para cima a partir da câmara de retenção 372. Uma válvula de controle 376 é disposta dentro de linha de ventilação 374 para controlar o fluxo através da mesma. Como é melhor visto na Figura 5, a linha de ventilação 374 tem um comprimento tal que a extremidade superior da linha de ventilação 374 é disposta nas extremidades superiores dos tanques de reservatório 332A, 332B. Um sensor de nível 377 é disposto dentro da câmara de retenção 372, do tanque de retenção 370 a um nível predeterminado. Um sensor de nível 377 é disposto dentro do tanque de retenção 370. Na modalidade mostrada, o sensor de nível 377 é um interruptor de boia.

[064] Um conduto de fluido 384 que se estende a partir do fundo do tanque de retenção 370 conecta a câmara de retenção 372 a uma válvula de controle 386 que regula o fluxo de esterilizante a partir do tanque de retenção 370 para uma linha de alimentação de vaporizador 392 ou para uma linha de dreno 394 que está conectada à linha de fornecimento 312. Conforme é ilustrado na Figura 5, a linha de dreno 394 está em comunicação fluida com a linha de dreno 326 do conjunto de bomba e dreno 320. Uma linha de retorno 396 estende-se a partir da linha de alimentação de vaporizador 392 para o topo do tanque 332A. Uma válvula de controle 398 é disposta dentro da linha de retorno 396 para controlar o fluxo de esterilizante através da mesma.

[065] A linha de alimentação de vaporizador 392 é conectada à unidade vaporizadora 500, como é ilustrado nos desenhos. O esterilizante do tanque de retenção 370 é, de preferência, alimentado por gravidade para a unidade vaporizadora 500. Deste modo, na modalidade mostrada, o tanque de retenção 370 e os tanques de reservatório 332A, 332B são dispostos acima da unidade vaporizadora 500, isto é, em uma elevação mais alta.

Unidade de Condicionamento de Ar 400

[066] Referindo-se agora à Figura 8, a unidade de condicionamento de ar 400 é melhor ilustrada. A unidade de condicionamento de ar 400 é fornecida para condicionar, isto é, filtrar e secar o ar utilizado na unidade vaporizadora 500, e para filtrar o ar utilizado pela unidade de aeração 800. A unidade de condicionamento de ar 400 é basicamente compreendida de um filtro 422, uma montagem de arrefecimento 430 e uma roda dessecante 442 dispostos em série.

[067] Um conduto de entrada de ar 412 tem uma primeira extremidade 412a que se comunica com o ambiente, a saber, com o ar ambiente. Outra extremidade 412b do conduto de entrada de ar 412 é conectada à câmara 462 dentro da unidade de condicionamento de ar 400. O filtro 422 está disposto dentro de um conduto de entrada de ar 412 para filtrar o ar que flui através do mesmo. O filtro 422 é, de preferência, um filtro HEPA. A montagem de arrefecimento 430 é disposta à jusante do filtro 422. A montagem de arrefecimento 430 compreende uma serpentina de arrefecimento 432 e um resfriador 434 que é conectado à serpentina de arrefecimento 432. A serpentina de arrefecimento 432 circunda o conduto de entrada de ar 412. O resfriador 434 é dimensionado para proporcionar arrefecimento suficiente para a serpentina 432 ao redor do conduto de entrada de ar 412, de modo que o ar que flui através do conduto de entrada de ar 412 é resfriado para precipitar a umidade no ar. Em outras palavras, o resfriador 434 tem capacidade suficiente para desumidificar o ar que flui através do conduto de entrada de ar 412. Entre o filtro 422 e a serpentina de arrefecimento 432, uma linha de fornecimento de ar 414 é conectada ao conduto de entrada de ar 412. A linha de fornecimento de ar 414 fornece ar filtrado através do sistema 10 para resfriar os aparelhos eletrônicos (não mostrado). Uma segunda linha de fornecimento de ar 416 é conectada ao conduto de entrada de ar 412 entre o filtro 422 e a serpentina de arrefecimento 432. A segunda linha de fornecimento de ar 416 fornece ar filtrado para a unidade de aeração 800, como será descrito em maiores detalhes abaixo. A roda dessecante 442, girável ao redor de um primeiro eixo “A”, é disposta na extremidade 412b do conduto de entrada de ar 412, isto é, à jusante do filtro 422 e da serpentina de arrefecimento 432. A roda dessecante 442 é disposta de modo que metade da roda 442 gira dentro da câmara 462. A extremidade 412b do conduto de entrada de ar 412 direciona o fluxo de ar através daquela porção da roda dessecante 442 que é posicionada dentro da câmara 462. O material dessecante dentro da roda dessecante 442 é operável para absorver umidade no ar que flui através do conduto de entrada de ar 412. Deste modo, o ar que entra na câmara 462 foi filtrado e seco por meio do filtro 422, da serpentina de arrefecimento 432 e da roda dessecante 442. Um sensor de umidade 472 e um sensor de temperatura 474 são dispostos dentro da câmara 462 para monitorar, respectivamente, a umidade e a temperatura do ar dentro da câmara 462. A câmara 462 está em comunicação fluida com as unidades vaporizadoras 500 através da linha de ar 482, conforme ilustrado na Figura 5.

[068] A unidade de condicionamento de ar 400 inclui um sistema de regeneração 490 para regenerar, isto é, remover a umidade da roda dessecante 442. Um conduto de regeneração 492 é conectado à câmara 462. Um soprador 494, acionado por um motor 496, puxa o ar seco e filtrado de dentro da câmara 462 e direciona o ar seco através de um aquecedor 498 que aquece o ar seco. O conduto de regeneração 492 é disposto para direcionar o ar aquecido, seco e filtrado através daquela porção da roda dessecante 442 que está fora da câmara 462. Como será apreciado pelas pessoas versadas na técnica, o ar aquecido seca, isto é, remove a umidade da roda dessecante 442. O ar úmido que flui da roda dessecante 442 através do conduto de regeneração 492 flui para fora da unidade de condicionamento de ar 400 através de um orifício 484. Um transdutor de pressão 485 é disposto na saída, isto é, à jusante do soprador 494. O transdutor de pressão 485, em conjunto com o orifício 484, é usado para estabelecer um fluxo de ar desejado através do conduto 492, para assegurar a remoção de umidade adequada. Um sensor de temperatura 486 monitora a temperatura do ar que sai do aquecedor 498. A temperatura no conduto 492 é controlada para assegurar a remoção de umidade adequada.

Unidade Vaporizadora 500

[069] Referindo-se agora às Figuras 6 e 10, a unidade vaporizadora 500 é melhor vista. A unidade vaporizadora 500 é conectada à linha de alimentação do vaporizador 392 da unidade de fornecimento de esterilizante 300, e é conectada à linha de ar 482 a partir da unidade de condicionado de ar 400.

[070] A unidade vaporizadora 500 é compreendida de um soprador 522, um elemento de fluxo 532 para medir o fluxo de ar, um aquecedor 552 e um vaporizador 560, que são todos ilustrados esquematicamente na Figura 6, e pictoricamente ilustrados na Figura 10.

[071] Na modalidade mostrada, a unidade vaporizadora 500 inclui um gabinete ou invólucro 512 montado em uma estrutura de suporte de aço estrutural 514. O gabinete 512 e a estrutura de suporte 514 juntos definem uma estrutura de coluna vertical. Um soprador 522 é disposto em uma localização no fundo da estrutura de suporte 514. O soprador 522 é acionado por um motor 524. O motor 524 é, de preferência, um motor de velocidade variável, em que a saída do soprador 522 pode ser controlada para aumentar o fluxo de ar através dele. A entrada do soprador 522 é conectada à linha de ar 482 a partir da unidade de condicionamento de ar 400. Quando em funcionamento, o soprador 522 puxa o ar através da unidade de condicionamento de ar 400, onde o ar é então seco e filtrado. Na modalidade mostrada, a saída do soprador 522 é conectada a um conduto vertical 528. Um elemento de fluxo 532 é disposto dentro do conduto 528 para medir o fluxo de ar através do conduto 528. O elemento de fluxo 532 é, de preferência, um dispositivo de Venturi. Um sensor 534 mede uma diferença de pressão através do dispositivo de Venturi e fornece um sinal indicativo do fluxo de ar através de elemento de fluxo 532. Um dispositivo de Venturi é preferível por causa da alta resolução de fluxo de ar que ele pode fornecer e devido à baixa perda de energia para o ar que flui através do mesmo. Um sensor de pressão 535 é fornecido para medir a pressão estática para o elemento de fluxo 532, para facilitar o cálculo da taxa de fluxo da massa de ar através do conduto 528, como será descrito em maiores detalhes abaixo. Um sensor de temperatura 536 está disposto à jusante do elemento de fluxo 532.

[072] Na modalidade mostrada, uma seção de conduto geralmente em forma de U 542 é conectada ao elemento de fluxo 532 para redirecionar o fluxo de ar. A seção de conduto 542 inclui uma seção reta alongada de aquecedor 542a que é orientada verticalmente na modalidade mostrada. Conforme ilustrado na Figura 10, a passagem definida pela seção do conduto 542 aumenta em uma área de secção transversal a partir da extremidade da seção de conduto 542 que conecta ao medidor de fluxo 532 à seção reta do aquecedor alongada 542a. Um elemento de aquecimento 552 é posicionado dentro da seção reta de aquecedor 542a da seção do conduto 542 e é fornecido para aquecer o ar que flui através da seção do conduto 542. Na modalidade mostrada, o elemento de aquecimento 552 é um dispositivo elétrico. Uma camada isolante 554 circunda e encerra o elemento de aquecimento 552. O elemento de aquecimento 552 é concebido para ser capaz de aquecer o fluxo de ar através da seção de conduto 542 até uma temperatura alta o suficientemente para vaporizar peróxido de hidrogênio e alta o suficiente para manter uma temperatura desejada suficiente para evitar a condensação no sistema 10. Em uma modalidade, o elemento de aquecimento 552 é capaz de aquecer o ar que flui através da seção do conduto 542 até pelo menos cerca de 105 °C. Em outra modalidade, o elemento de aquecimento 552 é capaz de aquecer o ar que flui através da seção do conduto 542 até pelo menos 180 °C. O aumento na área de seção transversal da seção do conduto 542 permite que uma tubulação menor do elemento de fluxo 532 se conecte ao maior diâmetro da seção aquecedora 542a.

[073] Um vaporizador 560 está conectado à extremidade da secção do conduto 542 à jusante do aquecedor 552. O vaporizador 560 compreende um invólucro 562 que define um compartimento de vaporização interno alongado 564. Na modalidade mostrada, o invólucro 562 compreende uma carcaça retangular 566 tendo uma primeira extremidade 566a com um tampa plana 572 na mesma, e uma segunda extremidade 566b tendo uma base em forma de funil 574. A área de seção transversal e o comprimento do invólucro 562 são dimensionados para permitir tempo suficiente para que o esterilizante líquido seja vaporizado no mesmo. A primeira extremidade 566a do vaporizador 560 define uma extremidade de entrada, e a segunda extremidade 566b do vaporizador 560 define uma extremidade de saída. A carcaça 566, a tampa 572 e a base 574 são de preferência formadas de metal e, mais preferivelmente, de alumínio. A tampa 572 é fixada à carcaça 566, de preferência por soldagem. A seção do conduto 542 se comunica com o compartimento interno 564 do vaporizador 560 através de uma abertura na tampa 572. A extremidade de saída 566b da carcaça 566 inclui um flange anular 576 para se conectar a um flange anular 578 na base 574. A base 574 é em forma de funil e conecta o invólucro do vaporizador 562 a uma linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 174 que, por sua vez, é conectada à câmara de descontaminação 100.

[074] Tal como ilustrado na Figura 10, o vaporizador 560 é orientado de tal modo que o compartimento de vaporização alongado 564 seja orientado verticalmente. Sob este aspecto, o elemento de aquecimento 552 e a secção reta 542a da seção do conduto 542 são alinhados verticalmente com o compartimento de vaporização 564 de modo a direcionar o ar aquecido para baixo através do compartimento de vaporização 564.

[075] Um sistema de injeção esterilizante 610 é disposto dentro do compartimento de vaporização 564. O sistema de injeção 610 é disposto centralmente dentro do compartimento 564, e é orientado para injetar esterilizante dentro do compartimento 564 em uma direção para baixo em direção a uma segunda extremidade 566b do invólucro de vaporizador 562.

[076] sistema de injeção 610 compreende um corpo tubular 612 que define uma câmara de mistura interna 614. Uma linha de ar 622 e uma linha de esterilizador 624 se conectam ao corpo 612 e se comunicam com a câmara de mistura interna 614. A linha de ar 622 é conectada a uma fonte (não mostrada) de ar pressurizado seco filtrado dentro do sistema 10 pelo conduto 623. A linha de esterilizante 624 é conectada à linha de fornecimento de esterilizante 392 a partir da unidade de fornecimento de esterilizante 300. Uma bomba 626, acionada por um motor 628, ilustrado esquematicamente na Figura 6, é disposta na linha de fornecimento de esterilizante 392 para alimentar o esterilizante sob pressão dentro do sistema de injeção 610. A bomba 626 é preferivelmente uma bomba peristáltica de velocidade variável. A bomba 626 é fornecida para bombear esterilizante dentro do sistema de injeção 610 a uma taxa selecionada. (A taxa de injeção, em gramas por minuto, é medida por um medidor de massa 627). O motor 628 é, de preferência, um motor de velocidade variável, em que a taxa de injeção de esterilizante no sistema de injeção 610 pode variar pela velocidade do motor 628. Um sensor de pressão 629 é disposto na linha de fornecimento de esterilizante 392, à jusante da bomba 626. O sensor de pressão 629 monitora (e assegura) a taxa de injeção de esterilizante adequada e assegura que o sistema de injeção 610 não seja obstruído.

[077] Referindo-nos agora à Figura 10A, um bocal de atomização 632 é preso ao corpo 612. O bocal 632 é de preferência capaz de criar uma pulverização fina de esterilizante, isto é, a saber, uma névoa que seja suficientemente pequena para garantir a completa vaporização. Um bocal de atomização comumente disponível encontra aplicação vantajosa na presente invenção.

[078] Para facilitar o posicionamento do sistema de injeção 610 dentro do compartimento de vaporização 564, uma abertura 638 é formada no lado da carcaça 566. Um colar 642 é preso, de preferência por soldagem, à carcaça 566 para circundar a abertura 638. Uma placa de cobertura 644 é presa ao colar 642 com fixadores convencionais 646. Uma gaxeta 667 é disposta entre a placa de cobertura 644 e o colar 642 para proporcionar uma vedação completa. As aberturas rosqueadas na tampa de cobertura 644 recebem ajustes convencionais 648 que conectam a linha de ar 622 a um conduto de ar 623, e a linha esterilizante 624 à linha de fornecimento de esterilizante 392.

[079] De acordo com um aspecto da presente invenção, o bocal 632 é dimensionado em relação à carcaça 566, de modo que o contato da pulverização com o bocal 632 com a carcaça 566 seja minimizado ou evitado durante a operação de vaporizador 560.

[080] Um sensor de temperatura 652 é disposto dentro do compartimento de vaporização 564 entre a primeira extremidade 566a do vaporizador 560 e o sistema de injeção de esterilizante 610. Um segundo sensor de temperatura 654 é disposto dentro do compartimento de vaporização 564 à jusante a partir do sistema de injeção de esterilizante 610 próximo da segunda extremidade 566b do invólucro do vaporizador 562. A queda de temperatura entre os sensores 652, 654 é proporcional ao calor necessário para vaporizar o esterilizante, como será discutido em maiores detalhes abaixo.

[081] Um sensor de peróxido de hidrogênio vaporizado 662, que é capaz de fornecer uma indicação da concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado e vapor de água é opcionalmente disposto dentro do compartimento de vaporização 564 à jusante do sistema de injeção de esterilizante 610. O sensor de peróxido de hidrogênio vaporizado 662 é disposto perto da segunda extremidade 566b (a extremidade de saída) do vaporizador 560. O sensor 662 é de preferência um sensor de infravermelho (IR), e mais preferencialmente um sensor de infravermelho (IR) próximo. O sensor 662 é geralmente de forma cilíndrica, e é montado no invólucro 562 para atravessar o compartimento 564. O sensor 662 é montado ao invólucro 562 para ser facilmente removível deste.

[082] Como ilustrado na Figura 1, a linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 176 conecta a unidade vaporizadora 500 à câmara de descontaminação 100. Como indicado acima, a câmara de descontaminação 100 é composta por um invólucro ou alojamento 22 que define um espaço ou região através da qual as garrafas 14 a serem esterilizadas/descontaminadas são transportadas.

[083] Como é melhor observado na Figura 1, um sensor de temperatura 672 e um sensor de peróxido de hidrogênio vaporizado 674 são dispostos dentro do invólucro 22. O sensor de peróxido de hidrogênio vaporizado 674 é capaz de fornecer uma indicação da concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado e vapor de água. O sensor 674 é de preferência um sensor de infravermelho (IR) próximo. O sensor 674 é de forma cilíndrica e tem cabos de fibra ótica que se estendem 674a do mesmo.

Unidade Destruidora 700

[084] Referindo-se agora à Figura 9, a unidade destruidora 700 é ilustrada esquematicamente.

[085] As linhas de saída VHP 184 a partir da câmara de descontaminação 100 e da passagem de conexão 42 e da linha de saída VHP 186 da câmara de aeração 200 são conectadas à unidade destruidora 700. Um dispositivo de medição de fluxo 722 é disposto dentro do conduto 712 para fornecer dados em relação ao fluxo através do mesmo. Na modalidade mostrada, o dispositivo de medição de fluxo 722 inclui um sensor de pressão 724 que é operável para detectar uma diferença de pressão através do dispositivo de medição de fluxo 722 e para fornecer um sinal indicativo do fluxo através do dispositivo 722. Em uma modalidade preferida, o dispositivo de medição de fluxo 722 é um dispositivo de Venturi. Um sensor de pressão adicional 725 é fornecido para medir a pressão estática no dispositivo de medição de fluxo 722, para cálculos de fluxo de massa como será discutido abaixo. Um sensor de temperatura 726 é disposto dentro do conduto 712 à jusante do dispositivo de medição de fluxo 722. O conduto 712 é conectado à extremidade de entrada de um soprador 732 que é acionado por um motor 734. Um conduto 736 que se estende a partir do lado externo do soprador 732 está conectado a um destruidor 742. O destruidor 742 é basicamente um dispositivo catalítico que é operável para destruir peróxido de hidrogênio que flui através do mesmo. Sob este aspecto, destruidores catalíticos convertem o peróxido de hidrogênio vaporizado em água e oxigênio. Um sensor de temperatura 762 é disposto na frente, isto é, à montante do destruidor 742. Um segundo sensor de temperatura 764 é disposto atrás, isto é, à jusante do destruidor 742.

[086] Unidade de Aeração 800

[087] Referindo-se agora à Figura 7, a unidade de aeração 800 está esquematicamente ilustrada. A unidade de aeração 800 é conectada à linha de fornecimento de ar 416 a partir da unidade de condicionamento de ar 400. A linha de fornecimento de ar 416, da unidade de condicionamento de ar 400, fornece ar filtrado para a unidade de aeração 800. A linha de fornecimento de ar 416 é conectada ao lado de entrada de um soprador 812 que é acionado por um motor de velocidade variável 814. O soprador 812 é disposto dentro da unidade de aeração 800 para puxar o ar através do filtro 422 na unidade de condicionamento de ar 400 e através da linha de fornecimento 416. O lado de saída do soprador 812 é conectado a um conduto de aeração 822. O conduto de aeração 822 se estende através da unidade de aeração 800. À jusante do soprador 812, um dispositivo de medição de fluxo 832 é disposto dentro do conduto de aeração 822. Em uma modalidade preferida, o dispositivo de medição de fluxo 832 é um dispositivo de Venturi. Um sensor de pressão 834 mede a diferença de pressão através do dispositivo de medição de fluxo 832 que fornece sinais indicativos do fluxo através do conduto de aeração 822. Um sensor de pressão 835 é fornecido para medir a pressão estática para o dispositivo de medição de fluxo 832, para facilitar o cálculo da taxa de fluxo de massa através do conduto de aeração 822. Um sensor de temperatura 836 está disposto antes (à montante) do dispositivo de medição de fluxo 832. O sensor de temperatura 836 é disposto entre o soprador 812 e o dispositivo de medição de fluxo 832. Um elemento de válvula 838 é disposto no conduto de aeração 822 à jusante do dispositivo de medição de fluxo 832 para regular a quantidade de fluxo através do conduto de aeração 822. Um elemento de filtro 842 é disposto à jusante do elemento de válvula 838. O elemento de filtro 842, de preferência um filtro HEPA, fornece uma segunda filtração do ar que flui através do conduto de aeração 822, além do filtro 422 na unidade de condicionamento de ar 400. Um elemento de aquecimento 852 é disposto no conduto de aeração 822 à jusante do elemento de filtro 842. Conforme descrito acima, o conduto de aeração 822 se conecta ao bloco de distribuição 174 na câmara de aeração 200. Um sensor de temperatura 866 é disposto dentro da câmara de aeração 200.

[088] A unidade de aeração 800 basicamente fornece ar aquecido e filtrado para a câmara de aeração 200 para purgar vapor de peróxido das garrafas 14 e para evitar a condensação.

[089] Como pode ser melhor observado na Figura 6, um conduto 872 conecta a linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 176 ao conduto de aeração 822. O conduto 872 é conectado à linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 176 entre o vaporizador 560 e a câmara de descontaminação 100. Como é melhor observado na Figura 7, o conduto 872 é conectado ao conduto de aeração 822 entre a válvula 838 e o elemento de filtro 842. Uma válvula 874 é disposta no conduto 872 para controlar o fluxo através deste. O conduto 872 é fornecido para descontaminar periodicamente o elemento de filtro 842 na unidade de aeração 800. Ao fechar a válvula 838 no conduto de aeração 822 e abrir a válvula 874 no conduto 872, peróxido de hidrogênio vaporizado pode ser direcionado a partir do vaporizador 560 através do elemento de filtro 842.

[090] Tal como fornecido na presente invenção, através do controle da temperatura do ar, da taxa de fluxo de ar, da temperatura de esterilizante e da taxa de injeção de esterilizante em um sistema de descontaminação, uma concentração desejada de peróxido de hidrogênio vaporizado pode ser mantida dentro de uma câmara de descontaminação. Ao utilizar peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) em um sistema de descontaminação, é necessário impedir que o peróxido de hidrogênio vaporizado condense nos produtos ou artigos a serem descontaminados. Em um estado estacionário, o processo de fluxo constante de peróxido de hidrogênio vaporizado, a taxa de injeção de esterilizante, a taxa de fluxo de ar e a temperatura do ar devem ser controlados para impedir a condensação. De acordo com a presente invenção, o sistema vaporizador de peróxido de hidrogênio é controlado a uma temperatura e concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado desejado para impedir a condensação. De acordo com um aspecto da presente invenção, a operação do sistema 10 é controlada para manter a concentração de peróxido de hidrogênio em um fluxo de ar em uma temperatura de ponto de orvalho que esteja abaixo da temperatura dos artigos a serem descontaminados. O sistema 10 é controlado com base em um modelo matemático que deve agora ser descrito.

[091] Sabe-se que a concentração do ponto de orvalho de um esterilizante de peróxido de hidrogênio e água é dependente da temperatura do ar - na qual o esterilizante é injetado - e a concentração da água e do peróxido no ar. No caso de um processo de fluxo constante, de estado estacionário, como é usado com o equipamento de descontaminação de peróxido de hidrogênio vaporizado, a concentração de ponto de condensação é dependente da taxa de injeção do esterilizante e da temperatura e do fluxo volumétrico de ar que passa pelo injetor.

[092] A concentração de peróxido de hidrogênio Cp no fluxo de ar (mg/litro) pode ser determinada pela equação a seguir:

onde: I = taxa de injeção de esterilizante (gramas/min) F = taxa de fluxo de ar (ft3/min efetiva) P = percentagem de peróxido no esterilizante E = eficiência do vaporizador (0,90 = 90%), que é uma função da quantidade de peróxido de hidrogênio decomposto no processo de vaporização.

[093] Na equação, 1000 é um fator de conversão para converter gramas em miligramas. O 28,32 é um fator de conversão para converter pés cúbicos em litros.

[094] A concentração de vapor de água Cw no fluxo de ar (mg/litro) pode ser determinada pela seguinte equação:

[095] O peróxido de hidrogênio é decomposto em água e oxigênio. Nove dezessete avos do peróxido de hidrogênio catalisado é convertido em água com o restante sendo convertido em oxigênio. Isto é observado na equação 2 que adiciona a porção de água do peróxido de hidrogênio catalisado até a concentração de água vista no fluxo de ar.

[096] Cw,ar = concentração de água no fluxo de ar que flui para dentro do vaporizador (mg/litro).

[097] A partir das equações (1) e (2), a concentração de água e peróxido de hidrogênio no fluxo de ar pode ser determinada. O ponto de orvalho do peróxido de hidrogênio é determinado com base no seguinte.

[098] Sabe-se que quando o líquido de uma dada concentração de H2O2 é colocado em um invólucro sem umidade inicial, o peróxido de hidrogênio líquido e água irão evaporar e atingir o equilíbrio no invólucro. A concentração do vapor de peróxido de hidrogênio será menor do que a concentração de peróxido de hidrogênio encontrada no líquido. A partir de fontes conhecidas, tais como um livro intitulado: “Hydrogen Peroxide”, de Schumb, Satterfield e Wentworth ©1955, equações e uma tabela fornecem a relação entre as concentrações de líquido e gás para H2O2 e água. Dentro de um invólucro, a concentração de vapor irá atingir o ponto de saturação.

[099] Informações de fonte são usadas para determinar o ponto de saturação das misturas de água e peróxido de hidrogênio em um determinado volume.

[100] Sob esse aspecto, a fracção molar de peróxido de hidrogênio na fase gasosa (yh) em uma solução de peróxido de hidrogênio-água (na forma líquida) é dada pela seguinte equação.

onde: xh = fração molar de peróxido de hidrogênio em esterilizante líquido P = pressão de vapor total da mistura (mm Hg).

[101] A pressão de vapor total (P) da mistura é determinada pela seguinte equação:

onde: pwg = pressão de vapor de água (mm Hg) (ver equação abaixo) xw = fração molar de água phg = pressão de vapor de peróxido de hidrogênio (mm Hg) (ver equação abaixo) Yw = coeficiente de atividade para água

[102] O coeficiente de atividade para água é determinado pela seguinte equação.

[103] onde: xp = fração molar de peróxido de hidrogênio R = 1,987 cal/g mol-constante do gás ideal K 80 = coeficiente para o cálculo do coeficiente de atividade = -1017 + 0,97 * T 81 = coeficiente para o cálculo do coeficiente de atividade = 85 82 = coeficiente para o cálculo do coeficiente de atividade = 13 T = Temperatura do vapor de água (K)

[104] O coeficiente de atividade para o peróxido de hidrogênio (Yh) é determinado pela seguinte equação.

[105] A fração molar de peróxido de hidrogênio (xp) é determinada pela seguinte equação (extraída de H2O2.com).

onde: Percentagem = Percentagem de peróxido de hidrogênio na forma de gás ou líquido. MWw = Peso molecular da água = 18,016 gramas/mol. MWp = peso molecular de peróxido de hidrogênio = 34,016 gramas/mol.

[106] A pressão de vapor da água é determinada usando as seguintes equações (do livro ASHRAE Fundamentals). Para temperaturas acima de 0oC (32°F), a seguinte equação é dada:

onde: VP = pressão de vapor na saturação (psi) TF = temperatura de vapor (°F) C8 = -10440,397 C9 = -11,29465 C10 = -0,027022355 C11 = 0,00001289036 C12 = -2,4780681E-09 C13 = 6,5459673

[107] A pressão de vapor de peróxido de hidrogênio anidro é determinada pela seguinte equação.

onde: phg = pressão de vapor de peróxido de hidrogênio (mm Hg) T = temperatura do vapor (K)

[108] A lei dos gases ideais pode ser usada para calcular o nível de saturação do peróxido de hidrogênio e os componentes de vapor de água a uma dada temperatura, como mostrado na referência 2. A lei dos gases ideais é determinada pela seguinte equação.

onde: P = Pressão de vapor da mistura de água e peróxido (mm Hg). V = Volume (m3) n = número de mols R = constante universal dos gases (0,082 litro- atm/mol-K) T = temperatura do vapor (K)

[109] concentração saturada de peróxido ou vapor de água é normalmente dada em massa por unidade de volume. A equação (10) pode ser disposta para determinar a concentração como dado na equação (11) abaixo.

onde: C = concentração saturada de vapor (mg/litro) w = massa (mg) V = volume (litros) M = peso molecular de água ou peróxido de hidrogênio (gramas/mol). = 34,016 gramas/mol para peróxido = 18,016 gramas/mol para água x = fração molar do vapor. P = pressão de vapor da mistura de água e peróxido (mm Hg) a partir das equações (8) e (9). R = constante universal dos gases (0,082 litro- atm/mol-K) T = temperatura de vapor (K)

[110] A equação (11) pode ser resolvida para a concentração saturada de água (Cw,sat) e peróxido de hidrogênio (Ch,sat). A percentagem de vapor de peróxido de hidrogênio pode ser calculada usando a seguinte equação.

onde: Pc = percentagem de peróxido de hidrogênio na forma de vapor. Cp,c = concentração de peróxido de hidrogênio da equação (11) (mg/litro) Cw,c = concentração de água a partir da equação (11) (mg/litro)

[111] A percentagem de peróxido de hidrogênio na forma de vapor calculada com a equação (12) pode ser comparada com a percentagem de peróxido de hidrogênio calculada usando as equações (1) e (2).

onde: P = percentagem teórica de peróxido de hidrogênio no fluxo de ar. Cp e Cw são explicados nas equações (1) e (2) acima.

[112] A percentagem de peróxido calculada na equação (12) deve corresponder àquela calculada na equação (13). Como explicado acima, se a percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizador for usada na equação (7), a percentagem encontrada usando a equação (12) será muito baixa. As equações podem ser forçadas a produzir a concentração de vapor saturado correta a partir da equação (12) pelo aumento da concentração (percentagem) de peróxido de hidrogênio líquido utilizada na equação (7) até que a concentração encontrada utilizando as equações (12) e (13) coincidam.

[113] A temperatura do ar de entrada deve ser suficiente para vaporizar o esterilizante e fornecer uma temperatura de saída alta o suficiente para impedir a condensação à jusante. A temperatura necessária na entrada do tubo vaporizador é determinada como a seguir.

[114] O calor necessário para vaporizar o peróxido de hidrogênio é principalmente devido ao calor latente de vaporização para o peróxido de hidrogênio. Em uma menor extensão, calor perceptível é necessário para aquecer o esterilizante líquido da temperatura ambiente até a temperatura de vaporização. O calor de vaporização (calor latente) em função da concentração de peróxido de hidrogênio em água é dado na Figura 10, uma cortesia de H2O2.com.

[115] O calor latente, hfg, é dado em unidades de calorias por grama. As unidades para hfg podem ser convertidas em BTU por grama para 35% de peróxido em água como se segue.

[116] O calor de vaporização é determinado pela seguinte equação.

onde: I = taxa de injeção de esterilizante (gramas/min)

[117] O calor perceptível necessário para aquecer o esterilizante da temperatura ambiente até a temperatura de saída desejada é determinado pela seguinte equação.

onde: pest = densidade do esterilizante encontrada de H2O2.com (ver Figura 11) (grama/mL) Cp,est = calor específico do esterilizante encontrado de H2O2.com (ver Figura 12) (BTU/grama- C) T2 = temperatura de saída do vaporizador definida pelo usuário (C) Tamb = temperatura ambiente do esterilizante (C)

[118] As Figuras 11 e 12 são uma cortesia de H2O2.com.

[119] Ar quente será usado para vaporizar o esterilizante. O calor perdido pelo fluxo de ar, Qar, é determinado pela seguinte equação.

onde: m = taxa de fluxo de massa de ar = (0,075 lbm/scf) x scfm (lbm/min) Cp = calor específico do ar na temperatura média (BTU/lbm-R) T1 = temperatura do ar de entrada (no tubo vaporizador) (°F) T2 = temperatura do ar de saída (fora do tubo vaporizador) (°F)

[120] A temperatura de saída é determinada conhecendo o ponto de orvalho do esterilizante no fluxo de ar utilizando as equações dadas acima. O valor para Qar é igual a Qvap mais Qsen. A única incógnita na equação (16) é a temperatura de entrada. Resolvendo a equação (16) para T1 temos:

[121] Referindo-se agora à operação do sistema 10, um controlador (não mostrado) é programado para permitir que o sistema 10 opere em três modos diferentes de operação, a saber: (1) operação para manter uma temperatura do ponto de orvalho desejada dentro da câmara de descontaminação 100, [2] operação em uma taxa fixa de injeção esterilizante, e (3) operação de modo a manter uma concentração de peróxido desejada. O controlador recebe sinais de entrada a partir dos vários sensores em todo o sistema 10. Além disso, o controlador é programado, com base nas equações anteriores, a controlar os elementos de aquecimento 498, 552, 852, os motores sopradores 494, 522, 732, 812, e os motores de bomba 324, 524, 628 de acordo com um modo selecionado de operação.

[122] Referindo-se primeiro ao primeiro modo de operação que mantém um ponto de orvalho específico nas câmaras de descontaminação, certas entradas do usuário são necessárias para este modo de operação. Especificamente, o usuário insere os seguintes dados: (a) uma temperatura de ponto de orvalho desejada (Tdp), (b) uma temperatura de saída do vaporizador desejada e (c) a percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizante líquido.

[123] Quando o sensor de peróxido de hidrogênio vaporizado 674 for usado, o ponto de orvalho pode ser calculado. Quando nenhum sensor está disponível, ele pode ser estimado utilizando as equações (1) e (2) para calcular as concentrações de água e peróxido (assumindo que a eficiência é conhecida).

[124] Tal como é conhecido pelas pessoas versadas na técnica, uma temperatura de ponto de condensação é a temperatura em que o vapor de água ou vapor de peróxido de hidrogênio no ar torna-se saturado e a condensação começa. No contexto da presente invenção, o objetivo do sistema 10, quando operado no primeiro modo de operação, é controlar a temperatura do ar, o fluxo de ar e a concentração de água e peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) no fluxo de ar de modo a impedir a condensação nas garrafas 14 a serem esterilizadas. Como será percebido pelas pessoas versadas na técnica, a temperatura das garrafas 14 a serem esterilizadas é um fator na determinação de uma temperatura do ponto de orvalho efetivo. Na modalidade mostrada, as garrafas 14 devem ser transportadas através da câmara de descontaminação 100. A temperatura inicial das garrafas 14 que entram na câmara de descontaminação 100 é importante para determinar a temperatura do ponto de orvalho desejada (Tdp). A temperatura do ponto de orvalho desejada é determinada com base na temperatura inicial das garrafas 14 que entram na câmara de descontaminação 100. Para assegurar que não se forme condensação nas garrafas 14, “a temperatura do ponto de orvalho desejada”, também referida como “temperatura pré- selecionada” alimentada no sistema é de preferência um número específico de graus mais baixa do que as temperaturas iniciais das garrafas 14 ao entrar na câmara de descontaminação 100. Em uma modalidade preferida, a temperatura do ponto de condensação desejada é selecionada como sendo aproximadamente 30°C mais baixa do que a temperatura inicial das garrafas 14 ao entrar na câmara de descontaminação 100. Será, evidentemente, percebido que o fator da temperatura adicionado pode ser aumentado ou diminuído, contanto que continue sendo menor do que a temperatura inicial das garrafas 14.

[125] Conforme será apreciado pelas pessoas versadas na técnica, quanto mais baixa for a temperatura de garrafas 14 a serem esterilizadas ao entrar na câmara de descontaminação, menor será o ponto de orvalho em que a água ou vapor de peróxido de hidrogênio irá condensar nas garrafas 14.

[126] A segunda parte dos dados inseridos pelo usuário é uma temperatura desejada de saída do vaporizador. Até certo ponto, estes dados são também dependentes das propriedades físicas das garrafas 14 a serem descontaminadas. Sob este aspecto, pode ser necessário operar o sistema 10 sob uma certa temperatura para evitar danificar as garrafas 14.

[127] A terceira parte de dados introduzidos pelo usuário é a percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizante líquido. Esta informação é fornecida pelo fornecedor do esterilizante líquido.

[128] Com base nas informações alimentadas precedentes, o sistema opera no primeiro modo de operação como a seguir.

[129] Inicialmente, ambos os tanques de reservatório 332A, 332B na unidade de fornecimento de esterilizante 300 são, de preferência, preenchidos com esterilizante líquido. Esterilizante líquido é fornecido aos respectivos tanques por meio de bomba 322. Os tanques 332A e 332B são, de preferência, preenchidos até um nível de enchimento desejado, indicado pelo sensor de nível 354 em cada tanque 332A, 332B.

[130] De preferência, um tanque 332A ou 332B é usado para fornecer esterilizante líquido para uma unidade vaporizadora 500, em qualquer momento. Uma vez que um dado tanque 332A ou 332B é exaurido de esterilizante líquido, o esterilizante líquido do outro tanque 332A ou 332B é então usado para abastecer a unidade vaporizadora 500. Um tanque vazio 332A ou 332B pode ser recarregado através da abertura das válvulas apropriadas 344, 346 para esvaziar o tanque 332A ou 332B e bombeando líquido esterilizante da alimentação externa 314 para dentro do tanque vazio. Enquanto um tanque vazio 332A ou 332B está sendo preenchido, o outro tanque 332A ou 332B é usado para abastecer a unidade vaporizadora 500. Os tanques 332A, 332B são dimensionados para permitir a operação continuada do sistema de descontaminação 10, enquanto um tanque 332A ou 332B está sendo recarregado. Como um resultado, um fluxo geralmente contínuo de esterilizante pode ser fornecido simultaneamente à unidade vaporizadora 500 para permitir o processamento contínuo das garrafas 14.

[131] Tal como ilustrado na Figura 5, o esterilizante líquido dos tanques 332A, 332B são direcionados para o tanque de retenção 370. O tanque de retenção 370 é dimensionado para permitir que quaisquer gases que possam ser liberados do esterilizante líquido sejam ventilados da unidade de fornecimento 300 antes de entrar na unidade vaporizadora 500. Sob este aspecto, foi verificado que as dimensões exteriores do tanque de retenção 370, sendo significativamente maiores do que as linhas de alimentação e conduto no sistema 10, permitem que o gás no esterilizante líquido seja liberado e ventilado, e evita que tais bolhas ou bolsos de gás fluam para a unidade vaporizadora 500.

[132] Conforme indicado anteriormente, a unidade de fornecimento esterilizante 300 é um sistema alimentado por gravidade. Para evitar aprisionar bolhas de gás na linha de alimentação do vaporizador 392, todos o condutos e tubulações que formam a linha de alimentação do vaporizador 392 se estendendo do tanque de retenção 370 até a unidade vaporizadora 500 têm uma inclinação descendente de tal forma que qualquer gás liberado pelo esterilizante líquido dentro da linha de alimentação do vaporizador 392 migre para o tanque de retenção 370, onde ele pode ser liberado através da linha de ventilação 374. A válvula 376 na linha de ventilação 374 é controlada pelo interruptor de boia 377.

[133] Fazendo referência agora à operação da unidade vaporizadora 500 como mostrado na Figura 10, o controlador do sistema 10 faz com que o motor 524 acione o soprador 522, puxando assim o ar através da unidade de condicionamento de ar 400 e soprando o ar para dentro do vaporizador 560 através do conduto vertical 528. O fluxo de ar criado pelo soprador 522 é medido pelo elemento de fluxo 532. Conforme indicado acima, o motor 524 é de preferência um motor de velocidade variável controlado eletricamente, em que o fluxo de ar criado pelo vaporizador 560 pode ser ajustado automaticamente pelo controlador. O elemento de aquecimento 552 é energizado para aquecer o ar que entra no compartimento de vaporização 564. A saída do elemento de aquecimento 552 pode ser ajustada variando-se o ciclo de trabalho para o elemento de aquecimento 552. Em outras palavras, a temperatura do ar que flui para dentro do compartimento de vaporização 564 pode ser ajustada, através do ajuste da saída do elemento de aquecimento 552.

[134] Quando o sistema 10 é inicializado, o ar do soprador 522 é forçado através do compartimento 564 e através da câmara de descontaminação 100. O ar aquecido é soprado pelo sistema 10 para permitir que os seus componentes se aqueçam até a temperatura do sistema 10 estabilizar. Os sensores de temperatura 474, 486, 536, 652, 654, 672, 726, 762 e 764 em todo o sistema 10 monitoram a temperatura do ar dentro do sistema 10 e determinam quando o sistema atingiu uma temperatura de equilíbrio com base na temperatura de entrada do elemento de aquecimento 552, tal como medido pelo sensor de temperatura 536.

[135] Uma vez que a temperatura do sistema 10 se estabilizou, o esterilizante líquido é injetado no fluxo de ar aquecido pelo sistema injetor 610. A quantidade de esterilizante injetado no sistema é estabelecida pelo controlador com base em cálculos usando as equações acima estabelecidas. A injeção inicial de esterilizante líquido no fluxo aquecido cria um aumento de pressão no compartimento de vaporização 564 como resultado da vaporização do esterilizante líquido no fluxo de ar aquecido. Este aumento na pressão no compartimento de vaporização 564 irá resultar em um fluxo de ar reduzido para dentro do vaporizador 560. Esta queda no fluxo de ar será detectada pelo elemento de fluxo 532. De acordo com um aspecto da presente invenção, a operação do soprador 522 é controlada pelo fluxo de ar detectado através do elemento de fluxo 532. Com base nos sinais de saída do elemento de fluxo 532 e no sensor 534, o controlador aumenta a velocidade do soprador 522 para manter o fluxo de ar desejado através do compartimento de vaporização 564 e as unidades à jusante. Sob esse aspecto, o sistema 10 é autoajustável para manter uma taxa de fluxo de ar desejada através do sistema 10, enquanto que o peróxido de hidrogênio vaporizado está sendo gerado. O peróxido de hidrogênio vaporizado a partir da unidade vaporizadora 560 é transportado para dentro da câmara de descontaminação 100 através da linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizada 176. De acordo com outra modalidade da presente invenção, por razões de segurança a unidade vaporizadora 560 está localizada acima da câmara de descontaminação 100, como mostrado na Figura 1. Sob este aspecto, qualquer peróxido de hidrogênio não vaporizado na unidade vaporizadora 560 permanecerá em um estado líquido e irá gotejar ou fluir à jusante para dentro da câmara de descontaminação 100. O gotejamento ou escoamento de peróxido de hidrogênio líquido para dentro da câmara de descontaminação 100 pode ser determinado a partir de uma inspeção visual da câmara de descontaminação 100. Se peróxido de hidrogênio líquido for verificado na câmara de descontaminação 100, o sistema é desligado para evitar uma condição de perigo.

[136] Com referência agora à operação do sistema 10, as garrafas 14 são transportadas ao longo da passagem de entrada 24 (ver a Figura 1). Como pode ser melhor visto na Figura 2, uma garrafa 14 é recebida dentro de um recesso 36 no primeiro dispositivo de transferência giratório de entrada 32A. O primeiro dispositivo de transferência giratório de entrada 32A transfere a garrafa 14 para dentro da câmara de descontaminação 100 e para dentro de um recesso 118 que é formado na periferia da placa 116. Como é melhor visualizado na Figura 3, a garrafa 14 repousa sobre a plataforma giratória 112 e dentro do recesso 118 da placa 116. A rotação da plataforma giratória 112 em torno do eixo “A” faz com que as garrafas se movam ao longo de um percurso circular através da câmara de descontaminação 100, conforme é ilustrado na Figura 2. A Figura 3 ilustra a posição do injetor 162, conforme a garrafa 14 entra na câmara de descontaminação 100. O peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) entra na câmara de descontaminação 100 através da linha de alimentação 176. O VHP flui através da união giratória 182 para dentro do bloco de distribuição 174. A partir do bloco de distribuição 174, o VHP é alimentado através da pluralidade de mangueiras conectoras 172 que conectam o bloco de distribuição 174 a cada um dos injetores 162. Sob esse aspecto, o VHP flui através das mangueiras conectoras 172 através da abertura 168 na corrediça 142 para a passagem 164 no injetor 162. O VHP é dispensado a partir do orifício 166 do injetor 162, como é ilustrado pelas setas na Figura 3. Sob esse aspecto, conforme uma garrafa 14 entra na câmara de descontaminação 100, VHP está sendo dispensado do injetor 162 acima do gargalo da garrafa 14, como ilustrado na Figura 3. O VHP de cada um dos injetores 162, basicamente enche a câmara de descontaminação 100 com peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP). Conforme a plataforma giratória 112 gira em torno do eixo “A”, o cilindro 148 na corrediça 142 segue a fenda guia 154 na placa guia 152. A fenda guia 154 é formada para formar um percurso contínuo a partir da borda superior da placa guia 152 até a borda inferior da placa guia 152, de tal forma que a corrediça 142 se mova para baixo ao longo da haste guia 136 conforme o cilindro 148 acompanha a fenda guia 154. A Figura 4 mostra a posição do injetor 162 quando a corrediça 142 está em sua posição mais baixa em relação à haste guia 136. Como é ilustrado na Figura 4, o peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) que sai do injetor 162 é forçado para dentro da garrafa 14 e para cima através do gargalo da garrafa ao redor do injetor 162. Sob este aspecto, o peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) é injetado diretamente dentro da garrafa para assegurar que todas as superfícies na mesma sejam expostas ao peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP). Conforme a garrafa se move em torno do percurso circular dentro da câmara de descontaminação 100, a fenda guia 154 é projetada para fazer com que a corrediça 142 se mova para cima ao longo de haste guia 136 para retirar o injetor 162 da garrafa 14 conforme a garrafa 14 se aproxima da saída da câmara de descontaminação 100. O primeiro dispositivo de transferência giratório de saída 32B transporta cada garrafa 14 a partir da plataforma giratória 112 para a passagem de conexão 42 (ver a Figura 2). O VHP injetado dentro da câmara de descontaminação 100 é removido da câmara de descontaminação 100 por uma ou mais linhas de saída de VHP 184 conectadas à câmara de descontaminação 100. Uma linha de saída de VHP 184 também é conectada à passagem de conexão 42 para retirar o peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) da mesma. O VHP retirado da câmara de descontaminação 100 e da passagem de conexão 42 é conectado à unidade destruidora 700. As garrafas 14 na passagem de conexão 42 são transportadas para dentro da câmara de aeração 200 pelo segundo dispositivo de transferência giratório de entrada 62A. Cada garrafa é transferida para uma plataforma giratória que, na modalidade mostrada, é a mesma que a plataforma giratória descrita acima em relação à câmara de descontaminação 100. A câmara de aeração 200 inclui uma montagem para aerar garrafas 14 que, na modalidade mostrada, é igual à montagem 110 para descontaminar garrafas na câmara de descontaminação 100. Sob este aspecto, as garrafas são transportadas ao longo de um percurso circular dentro da câmara de aeração 200 e um injetor injeta ar limpo e filtrado a partir da unidade de aeração 800 dentro das garrafas 14, como é ilustrado esquematicamente na Figura 1. Sob este aspecto, cada garrafa inclui um injetor associado que é montado a uma corrediça que, por sua vez, é móvel ao longo de uma haste guia da mesma maneira como descrito anteriormente com relação à câmara de descontaminação 100. Em vez de injetar VHP, na câmara de aeração 200, ar limpo e filtrado é transportado para cada injetor das mangueiras conectoras 172. Da mesma forma como descrito anteriormente, o ar limpo e filtrado soprado através dos injetores dentro da câmara de aeração 200, sopra ar limpo e filtrado ao redor do corpo e dentro da câmara de aeração 200. Como ilustrado na Figura 3, o ar limpo é filtrado dentro da câmara de aeração 200 (que é marcada como a câmara de descontaminação 100 na Figura 3) acima da garrafa 14 conforme uma garrafa é transportada ao longo de um percurso circular pela plataforma giratória 112, o injetor é inserido na garrafa 14, tal como ilustrado na Figura 4. O ar é soprado dentro da garrafa 14 para forçar qualquer gás VHP residual que possa ter permanecido ali para fora através do gargalo da garrafa ao redor do injetor 162. O injetor força ar limpo e seco dentro da garrafa para forçar qualquer saída de qualquer VHP residual do mesmo. As garrafas 14 então saem da câmara de aeração 200 por meio do segundo dispositivo de transferência giratório de saída 62B que transfere as garrafas a partir da plataforma giratória 112 para sair pela passagem 52, em que as garrafas são transportadas ao longo de uma linha de processamento para enchimento (não mostrada).

[137] A presente invenção, assim, fornece uma linha de processamento contínuo para a descontaminação de garrafas antes de um processo de enchimento. Como plataformas giratórias e montagens de injetores são usadas tanto na câmara de descontaminação 100 quanto na câmara de aeração 200.

[138] De acordo com um aspecto da presente invenção, a concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) dentro da câmara de descontaminação é monitorada por sensores dentro da câmara de descontaminação e pelo controle do fluxo através da câmara de descontaminação. Sob este aspecto, o fluxo de peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP) para dentro e para fora da câmara de descontaminação é controlado pelo fluxo de VHP que entra na câmara através dos injetores 162 e pelo fluxo de VHP para fora da câmara através de uma ou mais linhas de saída de VHP 184.

[139] Do mesmo modo, o fluxo de ar através da câmara de aeração 200 é controlado através do controle do fluxo de ar para os injetores 162 na câmara de aeração 200 e pelo controle do fluxo de ar para fora da câmara de aeração 200 através de uma ou mais linhas de saída de ar 186 conectadas ao interior da câmara de aeração 200.

[140] Tal como ilustrado esquematicamente nos desenhos, o peróxido de hidrogênio vaporizado é direcionado sobre as garrafas 14 de cima. Conforme ilustrado na Figura 9, o soprador 732 na unidade destruidora 700 é energizado para puxar o peróxido de hidrogênio vaporizado para fora da câmara de descontaminação 100 através da linha de saída VHP 184. O elemento de fluxo 722 fornece sinais indicativos do fluxo ao soprador 732. O controlador controla a operação do soprador 732 de forma a equilibrar o fluxo de ar para fora da câmara de descontaminação 100 com o fluxo de ar através do compartimento de vaporização 564. O fluxo de ar puxado da câmara de descontaminação 100 é forçado através do destruidor 742, onde o peróxido de hidrogênio vaporizado é dissociado em oxigênio e água que é exaurido do sistema 10, como ilustrado esquematicamente na Figura 1.

[141] Conforme é indicado acima, durante este modo de operação, isto é, em que o sistema é controlado para manter a concentração de vapor de água e peróxido de hidrogênio vaporizado na câmara de descontaminação 100 a um nível desejado para uma temperatura operacional desejada, o controlador do sistema 10 monitora constantemente os vários sensores em todo o sistema 10 para garantir que a quantidade adequada de esterilizante de peróxido de hidrogênio líquido seja injetada no sistema de injeção 610.

[142] De acordo com outro aspecto da presente invenção, o sistema 10 monitora e verifica a quantidade de peróxido de hidrogênio vaporizado produzida dentro do sistema 10 de várias maneiras. De acordo com um primeiro método de medição do peróxido de hidrogênio vaporizado (VHP), o sistema 10 monitora a queda de temperatura pelo destruidor 742 utilizando sensores de temperatura 762 e 764. Sob esse aspecto, a destruição do peróxido de hidrogênio vaporizado produz calor. Ao monitorar a mudança na temperatura pelo destruidor 742, uma primeira indicação da quantidade de peróxido de hidrogênio vaporizado que flui através do sistema pode ser determinada.

[143] Um segundo método de medição e monitoramento da concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado dentro do sistema 10 é através de medições do sensor de peróxido de hidrogênio vaporizado 662 (ver a Figura 10) ou 674 (ver a Figura 1).

[144] Um terceiro método de medição e monitoramento da quantidade de peróxido de hidrogênio vaporizado no sistema 10 é pelo monitoramento da taxa de injeção de esterilizante líquido dentro do sistema de injeção 610 (ver a Figura 10). Sob esse aspecto, o rendimento do medidor de massa 627 (ver a Figura 6) pode ser monitorado a fim de fornecer uma indicação das quantidades dosadas de esterilizante líquido enviadas para o sistema de injeção 610. As concentrações de peróxido e de água são calculadas usando as equações 1 e 2.

[145] Um quarto método de medição e monitoramento da quantidade de peróxido de hidrogênio vaporizado no sistema 10 é monitorar a mudança de temperatura dentro do compartimento de vaporização 564 (ver Figura 10). Especificamente, os sensores de temperatura 652 e 654 dentro do compartimento de vaporização 564 são monitorados. Assim como a destruição do peróxido de hidrogênio vaporizado produz uma quantidade específica de calor por unidade de massa, assim, também a vaporização do peróxido de hidrogênio líquido requer uma quantidade específica de calor que produz uma diminuição da temperatura. Ao monitorar a mudança na temperatura no fluxo de ar dentro do compartimento de vaporização 564, a quantidade de peróxido de hidrogênio vaporizado no sistema 10 pode ser determinada.

[146] De acordo com um aspecto da presente invenção, o sistema 10 monitora todas as quatro condições precedentes e compara os cálculos resultantes entre si. Se qualquer um dos quatro parâmetros monitorados está fora de um intervalo de erro aceitável, o sistema 10 alerta o operador de sistema sobre potenciais problemas.

[147] Ao monitorar continuamente os sensores em todo o sistema 10, a concentração de vapor de água e de vapor de peróxido de hidrogênio no fluxo de ar pode ser mantida em um nível desejado para uma temperatura operacional desejada. Uma vez que, conforme indicado acima, a temperatura do ponto de orvalho operacional desejada é, de preferência, aproximadamente 30°C abaixo das temperaturas das garrafas 14 que entram na câmara de descontaminação, a condensação em tais garrafas 14 pode ser evitada.

[148] A presente invenção, deste modo, fornece um sistema 10 que pode operar para manter uma temperatura do ponto de orvalho específica, para impedir que o vapor de água ou peróxido de hidrogênio vaporizado se condense nas garrafas 14 e, ao mesmo tempo, mantenha uma temperatura de operação desejada de modo a não danificar as garrafas 14 a serem descontaminadas.

[149] Referindo-nos agora ao segundo modo de operação, isto é, em que o sistema 10 é mantido a uma taxa de injeção predeterminada, é requerido que o usuário mais uma vez alimente ao controlador de um sistema 10 uma temperatura desejada que o sistema 10 deva manter dentro da câmara de descontaminação 100, e a percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizante líquido. Neste modo de operação, uma vez que um fluxo de estado contínuo foi estabelecido, a taxa de injeção do sistema de injeção 610 (ver a Figura 10) é mantida em um valor definido. O fluxo de ar através do sistema pode aumentar para manter uma temperatura de operação desejada, no entanto, a taxa de injeção permanece constante durante toda a operação neste modo. O ponto de orvalho é fornecido ao usuário de modo que uma determinação possa ser feita sobre se a condensação ocorrerá.

[150] No terceiro modo de operação, isto é, em que a concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado é mantida constante, o usuário insere no controlador de sistema 10 uma temperatura de operação desejada que o sistema 10 deve manter dentro da câmara de descontaminação 100. Uma vez que o fluxo de ar em estado constante tenha sido estabelecido no sistema, peróxido de hidrogênio líquido é injetado dentro do fluxo de ar. Como indicado acima, o sistema 10 monitora a quantidade de peróxido de hidrogênio vaporizado no sistema 10 e mantém a concentração de peróxido de hidrogênio vaporizado desejada via aumento ou redução da taxa de injeção da bomba 626 (ver a Figura 6) do sistema de injeção 610 (ver Figura 10).

[151] A estratégia de controle para o primeiro modo de operação é realizada da seguinte forma: 1) O usuário insere o seguinte: a. A temperatura do ponto de orvalho desejada (Tdp) b. A temperatura da tubulação. c. A percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizante líquido 2) O seguinte é conhecido: a. Eficiência do vaporizador (E) determinada através de testes. (Quando um sensor de IR próximo 662 (ver a Figura 10) é usado, as equações 1 e 2 não são necessárias para determinar as concentrações de peróxido de hidrogênio e água. Quando um sensor de IR próximo 662 não é usado, as equações 1 e 2 são utilizadas para calcular as concentrações de peróxido de hidrogênio e água. Este cálculo requer que a eficiência do vaporizador seja introduzida pelo usuário no controlador do sistema 10.) b. Concentração de água no fluxo de ar para fora do secador, a partir de dados do fornecedor ou de testes. 3) Inicialmente assumir que o vapor que sai do vaporizador irá conter a mesma percentagem de peróxido de hidrogênio que o esterilizante líquido. 4) Calcular a fração molar de peróxido de hidrogênio (xp) no esterilizante usando a equação 7. 5) Calcular a fração molar de água no esterilizante, Xw = 1 — Xp 6) Calcular os coeficientes de atividade utilizando as equações 5 e 6 na temperatura do ponto de orvalho inserida pelo usuário. 7) Calcular a pressão de vapor de água e peróXido de hidrogênio usando as equações 8 e 9 na temperatura do ponto de orvalho alimentada pelo usuário. 8) Calcular a pressão de vapor total usando a equação 4. 9) Determinar a fração molar de peróXido de hidrogênio no gás sobre o líquido usando a equação 3. 10) Determinar se a fração molar calculada usando a equação 7 é igual à calculada usando a equação 3. 11) Se as frações molares não coincidirem dentro de um erro aceitável, iterar a fracção molar do peróXido no esterilizante (estado líquido) e refazer as etapas 5 a 10 acima. Uma das muitas técnicas de iteração pode ser utilizada para convergir para a solução. 12) Se as fracções molares correspondem dentro de um erro aceitável, calcular a concentração saturada de peróXido de hidrogênio (Ch,sat) e água (Cw,sat) usando a equação 11. 13) Calcular a taxa de injeção de esterilizante da equação 1 usando Ch, sat. 14) Calcular a concentração de água (Cw), utilizando a equação 2. 15) Comparar Cw com Cw,sat 16) Se Cw e Cw,sat não são iguais dentro de um erro aceitável, recalcular a percentagem de peróxido (P) usando Ch,sat e Cw: P = Ch,sat/(Ch,sat + Cw)100 e refazer as etapas 4 até 15. 17) Se Cw e Cw,sat estão dentro do erro aceitável, a taxa de injeção inicial será definida igual a que foi calculada na etapa 15 acima. 18) Calcular o calor de vaporização (Qvap) usando a equação 14. 19) Determinar a temperatura do ar de entrada do vaporizador (T1) usando a equação 16. 20) Se a temperatura do ar calculada na etapa 19 não for muito grande para os componentes à jusante, o fluxo de ar pode ser estabelecido em T1 e o peróxido pode ser injetado no fluxo de ar depois do sistema ter atingido o estado estacionário. 21) Se a temperatura do ar, T1 for muito grande para os componentes à jusante, a temperatura pode ser inicialmente definida como a temperatura máxima permitida. 22) A taxa de injeção pode então ser determinada através da iteração até que a temperatura de saída do vaporizador esteja acima do ponto de orvalho pela mesma margem que aquela entre a temperatura do ponto de orvalho desejada (Tdp) e a temperatura de saída desejada (T2). 23) Um processo em etapas gradual pode continuar até que a temperaturas do ponto de orvalho (Tdp) e de saída (T2) requeridas sejam atingidas. 24) Se realimentação for fornecida ao controle, o ponto de orvalho pode ser atingido usando a concentração efetiva de peróxido de hidrogênio e água em vez daqueles calculados nas equações 1 e 2.

[152] A estratégia de controle para o segundo modo de operação é definida como a seguir. 1) O usuário insere o seguinte: a. A taxa de injeção desejada b. A temperatura da tubulação. c. A percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizante líquido. 2) O seguinte é conhecido: a. Eficiência do vaporizador (E) encontrada através de teste (usado quando o sensor de IR próximo não for usado). b. Concentração de água no fluxo de ar para fora do secador, a partir de dados do fornecedor ou de testes. 3) O controlador calcula e apresenta um ponto de orvalho com base na taxa de injeção definida pelo usuário. 4) O usuário, sabendo que o ponto de orvalho para a taxa de injeção inserida pode, então, ser necessário, ajustar, isto é, mudar as “entradas do usuário” para evitar a condensação nos artigos a serem descontaminados. Sob este aspecto, no segundo modo de operação, não há nenhum controle automático do ponto de condensação.

[153] A estratégia de controle para o terceiro modo de operação é definida como a seguir. 1) O usuário insere o seguinte: a. A concentração desejada de peróxido de hidrogênio. b. A temperatura da tubulação. c. A percentagem de peróxido de hidrogênio no esterilizante líquido. 2) O seguinte é conhecido: a. Eficiência do vaporizador (E) encontrada através de testagem (usado quando o sensor IR próximo não for usado). b. A concentração de água no fluxo de ar para fora do secador, a partir de dados do vendedor ou de testes. c. O controlador calcula e estabelece a taxa de injeção do peróxido de hidrogênio líquido até a concentração desejada de peróxido de hidrogênio vaporizado ser atingida. d. O controlador calcula e exibe o ponto de orvalho na concentração desejada de peróxido de hidrogênio.

[154] Fazendo referência agora às Figuras 11-13B, um sistema de engarrafamento 900 ilustrando uma modalidade alternativa da presente invenção é mostrado. Ao contrário da modalidade anterior, em que uma câmara de descontaminação 100 e uma câmara de aeração separada 200 são mostradas como parte do sistema de engarrafamento 10, no sistema 900 uma garrafa 14 é esterilizada, aerada, preenchida e tampada em um único mecanismo de plataforma giratória. O sistema 900 inclui um invólucro externo 912 que define uma passagem de entrada 914, uma câmara interior geralmente cilíndrica 916 e uma passagem de saída 918. A câmara interior 916 é dimensionada para conter uma plataforma giratória 922 que é essencialmente igual àquela descrita nas Figuras 1 a 10, porém maior para acomodar mais garrafas 14. Tal como na modalidade anterior, a plataforma giratória 922 é concebida para transportar garrafas 14 ao longo de um percurso circular a partir da passagem de entrada 914 para a passagem de saída 918. De acordo com a modalidade mostrada, as garrafas 14 são esterilizadas, aeradas, preenchidas com um fluido e tampadas entre a passagem de entrada 914 e a passagem de saída 918. Tal como na modalidade anterior, o sistema 900 inclui as montagens injetoras que são essencialmente iguais às mostradas nas Figuras 3 e 4, em que o injetor 162 (não mostrado nas Figuras 11 a 13B) pode ser orientado para dentro e para fora da garrafa 14 por meio de uma corrediça 142 que se move ao longo da haste guia 136. No sistema 900, a garrafa 14 passa através de uma zona de descontaminação “DZ”, uma zona de aeração “AZ”, uma zona de enchimento “FZ” e uma zona de colocação de tampa “CZ”. As zonas precedentes são definidas por defletores 924a, 924b, 924c, 924d (mostrados em linhas tracejadas na Figura 11) que são formados ao longo do percurso das garrafas 14. Cada um dos defletores 924a, 924b, 924c e 924d tem uma abertura (não mostrada) pelas mesmas que permite que as garrafas 14 e os injetores 162 passem através deles com folga mínima, como é convencionalmente conhecido.

[155] Na modalidade mostrada, cada injetor 162 está conectado por uma corrediça 142 a uma mangueira conectora 172 que conecta o injetor 162 a um bloco de distribuição 932, melhor visto na Figura 12. O bloco de distribuição 932, melhor visto na Figura 12, compreende uma seção estacionária superior 932A e uma seção giratória inferior 932B. A seção superior 932A e a seção inferior 932B têm superfícies planas que coincidem entre si e permitem que a seção superior 932A e a seção inferior 932B se movam uma em relação à outra. Na modalidade mostrada, um pino cilíndrico 934 que se estende a partir da superfície plana da seção superior 932A é recebido em um furo cilíndrico 936 na seção inferior 932B para facilitar o movimento giratório entre a seção superior 932A e a seção inferior 932B ao redor de um eixo, designado “X” na Figura 12. Três (3) cavidades isoladas 942, 944, 946, melhor vistas na Figura 13A são formadas na seção superior 932A para definir três (3) câmaras quando a seção superior 932A coincide com a seção inferior 932B. Uma linha alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 176 a partir da unidade vaporizadora 500 se comunica com uma primeira cavidade 942 para definir uma câmara de VHP. Um conduto de aeração 822 da unidade de aeração 800 se comunica com a segunda câmara 944 para definir uma cavidade de ar. Uma linha de entrada 956 de fluido, isto é, produto, se comunica com a terceira cavidade 946. A secção inferior 932B do bloco de distribuição 932 inclui uma pluralidade de aberturas igualmente espaçadas 958 que são dispostas simetricamente em torno do eixo central “X”. Cada abertura 958 é conectada a uma mangueira conectora 172, como pode ser melhor observado nas Figuras 12 e 13B.

[156] Como é melhor observado na Figura 11, a primeira cavidade 942 na seção superior 932A do bloco de distribuição 932 define a zona de descontaminação “DZ” dentro da câmara interior 916 do invólucro 912. A segunda cavidade 944 no bloco de distribuição 932 define a zona de aeração “AZ” da câmara interior 916. A terceira cavidade 946 define a zona de preenchimento “FZ”.

[157] Uma estação de colocação de tampa 960 é fornecida no final da zona de enchimento “FZ”, conforme ilustrado esquematicamente na Figura 11. Na modalidade mostrada, um fornecimento de tampas 962 fornece tampas 964 alinhadas ao longo de um percurso que intercepta um percurso de garrafas 14 que se deslocam ao longo da plataforma giratória 922. As tampas 964 passam através de uma câmara de descontaminação 966 em que VHP da unidade vaporizadora 500, como descrito até o momento, é transportado sobre as tampas 964 para descontaminar as mesmas. As tampas 964 passam dentro de uma câmara de aeração 968 em que o ar da unidade de aeração anteriormente mencionada 800 remove VHP residual das tampas 964. As tampas esterilizadas 964 são, então, transportadas para um mecanismo de colocação de tampa de garrafa (não mostrado) que tampa as garrafas 14 que se movem ao longo da plataforma giratória 922. Como indicado acima, o sistema de engarrafamento 900 é concebido para ser utilizado juntamente com um sistema gerador de VHP de alta capacidade, tal como descrito acima em que uma única unidade vaporizadora de VHP de alta capacidade 500 gera VHP suficiente para esterilizar as garrafas 14 que se movem continuamente ao longo do sistema de engarrafamento 900. Sob este aspecto, o sistema de engarrafamento 900 inclui uma unidade de fornecimento de esterilizante 300, uma unidade de condicionamento de ar 400, uma unidade vaporizadora 500, uma unidade destruidora 700 e uma unidade de aeração 800, como anteriormente descrito.

[158] Fazendo referência agora à operação do sistema 900, as garrafas 14 são transportadas e alinhadas ao longo da passagem de entrada 914 e são transportadas pelo transportador intermediário 915 para a plataforma giratória 922. As garrafas 14 são capturadas dentro dos recessos da plataforma giratória e são transportadas ao longo do percurso circular através da câmara interior 916 do invólucro 912. Conforme cada garrafa 14 passa após o defletor 924a que define a entrada para a zona de descontaminação DZ, a mangueira conectora 172 associada com um injetor 162 acima de uma garrafa 14 fica alinhada com a primeira câmara (cavidade) 942 no bloco de distribuição 932. O VHP alimentado da unidade vaporizadora 500 através da linha de alimentação de peróxido de hidrogênio vaporizado 176 é forçado para dentro da primeira câmara 942 e através das mangueiras conectoras 172 que se comunicam com a primeira câmara 942. Em outras palavras, conforme a garrafa 14 passa através da zona de descontaminação DZ, o VHP é transportado a partir da unidade vaporizadora 500 através da primeira câmara 942 e através da mangueira conectora 172 associada dentro e ao redor das garrafas 14 na zona de descontaminação DZ, deste modo enchendo as garrafas 14 com peróxido de hidrogênio vaporizado. Tal como com a modalidade anterior, o VHP que sai da garrafa 14 da mesma forma flui em torno do exterior da garrafa 14, deste modo descontaminando toda a superfície da garrafa. Uma linha de VHP auxiliar 176A mostrada na Figura 11 é fornecida para fornecer VHP adicional à zona de descontaminação DZ para garantir a esterilização do exterior das garrafas 14. As linhas de saída 184 se comunicam com a zona de descontaminação DZ para exaurir VHP da zona de descontaminação DZ e transportá-lo para a unidade destruidora 700. Conforme descrito acima, o sistema 900 monitora e controla o fluxo de VHP através da zona de descontaminação DZ para assegurar uma quantidade específica de VHP dentro da zona de descontaminação DZ conforme as garrafas 14 se movem através da mesma.

[159] Eventualmente, as garrafas 14 passam através do defletor 924b que separa a zona de descontaminação DZ da zona de aeração AZ. Ao mesmo tempo, as aberturas 958 na seção inferior 932B do bloco de distribuição 932 que estão associadas com as mangueiras conectoras 172 que estão, por sua vez, associadas com os injetores 162 dentro das garrafas 14, se movem em comunicação com a segunda câmara 944 do bloco de distribuição 932 em que ar seco, limpo e filtrado da unidade de aeração 800 é forçado através da mangueira conectora 172 e através do injetor 162 para dentro das garrafas 14. Conforme uma garrafa se move pela zona de aeração AZ, ar limpo, seco e filtrado é continuamente forçado dentro da garrafa 14 para forçar VHP residual da mesma. Ao mesmo tempo, uma linha de entrada de ar auxiliar 822A é conectada à zona de aeração AZ para forçar o ar limpo, seco e filtrado adicional na zona de aeração AZ para remover VHP ao redor das garrafas 14. As linhas de saída 184 se comunicam com a zona de aeração AZ exaurem ar e VHP residual da zona de aeração AZ para a unidade destruidora 700. A combinação de ar sendo forçado para dentro e ao redor das garrafas 14 através de injetores 162 e linhas de entrada de ar 822, 822A e o ar sendo puxado para fora através das linhas de saída 184 cria um fluxo de ar através da zona de aeração AZ para remover VHP de e ao redor das garrafas 14 a partir do momento em que uma garrafa 14 atinge o defletor 924c entre a zona de aeração AZ e a zona de enchimento FZ. Conforme uma garrafa 14 passa pelo defletor 924c, as aberturas 958 na secção inferior 932B do bloco de distribuição 932 passam da segunda câmara 944 para a terceira câmara 946 que é preenchida com um fluido, isto é, o produto. Sob este aspecto, as garrafas 14 são, então, preenchidas com um fluido à medida que passam através de uma zona de enchimento FZ do sistema de engarrafamento 900. Sob este aspecto, o fluxo de fluido dentro da terceira câmara 946 e dentro das garrafas 14 é, de preferência, controlado de modo que as garrafas 14 são preenchidas até um nível apropriado quando elas atingem o final da zona de enchimento FZ. Seria, evidentemente, percebido que outros meios de controlar o fluxo em garrafas 14 poderiam ser fornecidos ao encher as garrafas.

[160] Uma vez que uma garrafa 14 é preenchida e passa através do defletor 924d definindo a extremidade da zona de enchimento FZ, ela intercepta a via da tampa, em que uma tampa esterilizada 964 é aplicada a uma garrafa 14 e fixada a ela por meios de tampas convencionais (não mostrados). A garrafa preenchida e tampada 14 é então transportada por um transportador intermediário 965 da plataforma giratória 922 para a passagem de saída 918 onde a garrafa enchida e tampada 14 então prossegue para o empilhamento e armazenamento.

[161] A modalidade mostrada nas Figuras 11 a 13 ilustra uma modalidade alternativa, em que um único sistema de geração de VHP é usado juntamente com um único sistema de engarrafamento para realizar tanto a esterilização quanto a aeração na mesma plataforma giratória, onde o enchimento e a colocação da tampa também podem ocorrer usando a mesma plataforma giratória.

[162] A descrição anterior é uma modalidade específica da presente invenção. Deve ser observado que esta modalidade é descrita apenas para fins de ilustração, e que várias alterações e modificações podem ser praticadas pelas pessoas versadas na técnica sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Pretende-se que todas as tais modificações e alterações sejam incluídas na medida em que elas sejam disponíveis dentro do escopo da invenção tal como reivindicada ou suas equivalentes.

Claims

1. Aparelho (10) para esterilizar garrafas (14) com um esterilizante gasoso, o aparelho (10) caracterizado pelo fato de que compreende: dispositivo de movimento para mover continuamente garrafas (14) uma após a outra ao longo de um percurso (P), cada uma das garrafas (14) tendo um interior; um conduto de alimentação esterilizante (176) conectado em uma extremidade a uma fonte de esterilizante gasoso (500) de uma concentração predeterminada; dispositivo de deslocamento (522) para transportar o esterilizante gasoso ao longo do conduto de alimentação esterilizante (176); e uma montagem (110) para distribuir uma quantidade predeterminada do esterilizante gasoso a partir da fonte de esterilizante gasoso (500) a cada uma das garrafas (14) quando as garrafas (14) são dispostas ao longo de uma primeira porção do percurso (P), a montagem (110) incluindo: uma pluralidade de injetores (162) móveis com as garrafas (14), em que uma dentre a pluralidade de injetores (162) é associada a cada uma das garrafas (14) conforme a garrafa (14) se move ao longo da primeira porção do percurso (P), o injetor (162) conectado fluidamente à fonte de esterilizante gasoso (500) quando a garrafa (14) associada ao injetor (162) é disposta ao longo da primeira porção do percurso (P), de tal modo que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso (500) é transportada ao redor da garrafa (14) e para dentro da garrafa (14), o injetor (162) móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição em relação à garrafa (14) conforme a garrafa (14) se move ao longo do percurso (P), o injetor (162) disposto acima da garrafa (14) quando o injetor (162) está na primeira posição e o injetor (162) está disposto dentro da garrafa (14) quando o injetor (162) está na segunda posição, de modo que a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso (500) é transportada para dentro da garrafa (14); e uma corrediça (142) para mover cada um de dita pluralidade de injetores (162) entre dita primeira posição e dita segunda posição, a corrediça (142) sendo dimensionada para se mover dentro da fenda guia (154) formada em uma placa guia (152).

2. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de movimento inclui uma plataforma giratória (112A) tendo um cubo central (144), uma primeira placa (122) para suportar as garrafas (14) na mesma e uma segunda placa (116) disposta acima da primeira placa (116), a segunda placa (116) tendo uma pluralidade de locais receptores (118) formados na mesma, cada um dentre a pluralidade de locais receptores (118) dimensionados para receber uma das garrafas (14).

3. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a plataforma giratória (112A) é disposta dentro de uma câmara (100).

4. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um conduto e saída (184) conectado fluidamente em uma extremidade à câmara (100); um segundo dispositivo transportador (732) para transportar um esterilizante residual a partir da câmara (100) ao longo do conduto de saída (184); e um destruidor (700) para destruir o esterilizante residual transportado ao longo do conduto de saída (184).

5. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa guia (152) é disposta em uma parede interna (22a) de uma câmara (100).

6. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o injetor (162) é conectado fluidamente a uma fonte de um ar seco e filtrado (400) quando a garrafa (14) associada ao injetor (162) está disposta ao longo de uma segunda porção do percurso (P), de tal modo que o ar seco e filtrado é transportado ao redor da garrafa (14) e para dentro da garrafa (14).

7. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o injetor (162) está conectado fluidamente a uma fonte de um produto quando a garrafa (14) associada ao injetor (162) está disposta ao longo de uma terceira porção do percurso (P), de tal modo que o produto é transportado para o interior da garrafa (14).

8. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma estação de colocação de tampas (960) para aplicar uma tampa (964) às garrafas (14) quando as garrafas (14) são dispostas ao longo de uma quarta porção do percurso (P).

9. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de movimento inclui uma segunda plataforma giratória (112B) para mover continuamente as garrafas (14) ao longo de uma segunda porção do percurso (P), a segunda plataforma giratória (112B) tendo um cubo central (114), uma primeira placa (112) para suportar as garrafas (14) na mesma e uma segunda placa (116) disposta acima da primeira placa (112), a segunda placa (116) tendo uma pluralidade de locais receptores (118) formados na mesma, cada um dentre a pluralidade de locais receptores (118) dimensionados para receber uma das garrafas (14).

10. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a segunda plataforma giratória (112B) é disposta dentro de uma câmara de aeração (200).

11. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um conduto de saída (184) conectado fluidamente em uma extremidade à câmara de aeração (200); um segundo dispositivo transportador (732) para transportar um esterilizante residual a partir da câmara de aeração (200) ao longo do conduto de saída (184); e um destruidor (700) para destruir o esterilizante residual transportado ao longo do conduto de saída (184).

12. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende: um conduto de aeração (822) conectado em uma extremidade a uma fonte de ar seco e filtrado (400); um segundo dispositivo transportador (732) para transportar o ar seco e filtrado ao longo do conduto de aeração (822); e uma segunda montagem (110) para distribuir o ar seco e filtrado a partir do conduto de aeração (822) a cada uma das garrafas (14) quando estas são dispostas ao longo da segunda porção do percurso (P), a segunda montagem (110) incluindo: uma pluralidade de segundos injetores (162) móveis com as garrafas (14), em que um dentre a pluralidade dos segundos injetores (162) está associado a cada uma das garrafas (14) conforme a garrafa (14) se move ao longo da segunda porção do percurso (P), o segundo injetor (162) conectado fluidamente ao conduto de aeração (822) quando a garrafa (14) associada ao segundo injetor (162) está disposta ao longo da segunda porção do percurso (P), de modo que o ar seco e filtrado é transportado ao redor da garrafa (14) e para dentro da garrafa (14), o segundo injetor (162) sendo móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição em relação à garrafa (14), o segundo injetor (162)disposto acima da garrafa (14) quando o segundo injetor (162) está na primeira posição e o segundo injetor (162) disposto dentro da garrafa (14) quando o segundo injetor (162) está na segunda posição, de tal modo que o ar seco e filtrado é transportado para o interior da garrafa (14).

13. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fonte de esterilizante gasoso (500) é disposta acima da plataforma giratória (112A).

14. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o esterilizante gasoso é peróxido de hidrogênio vaporizado.

15. Método de esterilização de garrafas (14) caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) mover as garrafas (14) continuamente ao longo de um percurso (P), cada uma das garrafas (14) com um interior; b) fornecer uma fonte de esterilizante gasoso (500) de uma concentração conhecida; c) fornecer uma montagem (110) para a distribuição de uma quantidade predeterminada do esterilizante gasoso (500) a partir da fonte de esterilizante gasoso para cada uma das garrafas (14) quando a garrafa (14) for disposta ao longo de uma primeira porção do percurso (P), a montagem (110) incluindo uma pluralidade de injetores (162) móveis com as garrafas (14), em que um dentre a pluralidade de injetores (162) é associado a cada uma das garrafas (14), conforme a garrafa (14) se move ao longo da primeira porção do percurso (P), o injetor (162 sendo fluidamente conectável à fonte de esterilizante gasoso (500) quando a garrafa (14) estiver disposta ao longo da primeira porção do percurso (P), dita montagem (100) incluindo ainda uma corrediça (142) para mover cada um dos ditos injetores (162) entre dita primeira posição e dita segunda posição, a corrediça (142) sendo dimensionada para se mover dentro da fenda guia (154) formada em uma placa guia (152); d) mover o injetor (162) em dita primeira posição em que o injetor (162) está disposto acima da garrafa (14); e) transportar a quantidade predeterminada do esterilizante gasoso através do injetor (162), em que o esterilizante gasoso preenche o interior da garrafa (14) e o esterilizante gasoso é transportado ao longo de uma superfície externa da garrafa (14); e f) mover o injetor (162) em uma segunda posição em que o injetor (162) está disposto dentro da garrafa (14), de modo que o esterilizante gasoso é introduzido para dentro da garrafa (14).

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: g) mover as garrafas (14) ao longo de uma segunda porção do percurso (P); h) conectar fluidamente o injetor (162) a uma fonte de um ar seco e filtrado (400) quando a garrafa (14) associada ao injetor (162) estiver disposta ao longo da segunda porção do percurso (P); e i) transportar ar seco e filtrado através do injetor (162) e para dentro da garrafa (14) quando a garrafa (14) estiver disposta ao longo da segunda porção do percurso (P).

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: j) mover as garrafas (14) ao longo de uma terceira porção do percurso (P); k) conectar fluidamente o injetor (162) com uma fonte de um produto quando a garrafa (14) associada ao injetor (162) for disposta ao longo da terceira porção do percurso (P); e l) encher a garrafa (14) com o produto quando a garrafa (14) for disposta ao longo da terceira porção do percurso (P).

18. Aparelho (10) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a montagem (110) para distribuição inclui: um bloco de distribuição (932) compreendendo uma seção estacionária superior (932A) e uma seção giratória inferior (932B), dita seção estacionária superior (932A) possuindo uma primeira cavidade (942), uma segunda cavidade (944) e uma terceira cavidade (946) formadas na seção estacionária superior para definir três câmeras onde dita seção estacionária superior (932A) coincide com seção estacionária inferior (932B), em que dito conduto de alimentação esterilizante (176) se comunica com dita primeira cavidade (942) para definir a câmera VHP, o conduto de aeração (822) conectado em uma extremidade com uma unidade de aeração (800) se comunica com dita segunda cavidade (944) para definir uma cavidade de ar e uma linha de entrada de produto (956) conectada em uma extremidade com dita fonte de produto se comunica com dita terceira cavidade (946), e em que dita primeira cavidade (942) define uma zona de descontaminação (DZ) de uma câmara interior (916) de um invólucro (912), dita segunda cavidade (944) define uma zona de aeração (AZ) e dita terceira cavidade (946) define uma zona de preenchimento (FZ).