BR112015020127B1

BR112015020127B1 - Dispositivo para esterilização

Info

Publication number: BR112015020127B1
Application number: BR112015020127-0A
Authority: BR
Inventors: Daniele Giovanni Ongaro; Maria Pia GHILARDI
Original assignee: Nakanishi Inc.
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2020-03-24
Also published as: WO2014141063A1; CA2900328C; CN105188774B; RU2665369C2; AU2014229355B2; US20160030608A1; JP6409232B2; RU2015133572A3; BR112015020127A2; US10179182B2; PL2968628T3; EP2968628A1; RU2015133572A; CN105188774A; ITMI20130374A1; CA2900328A1; AU2014229355A1; ES2620661T3; JP2016510618A; EP2968628B1

Abstract

resumo "autoclave para esterilização" (1), compreendendo uma câmara de esterilização (2), um tanque (3) de água, meios de conexão (4) adequados para conectar o tanque (3) na câmara de esterilização (2) através de uma conexão fluídica passante, meios de aquecimento (2a) adequados para aquecer e pressurizar a água e para alimentar a câmara de esterilização (2) para a realização de ciclos de esterilização, sendo que o tanque (3) compreende um filtro (30), o tanque (3) sendo adicionalmente dividido em uma porção de alto potencial (3a) e uma porção de baixo potencial (3b), as mencionadas porções estando em conexão fluídica passante recíproca através do filtro (30), o filtro (30) compreendendo uma pluralidade de camadas de filtragem (31) incluindo camadas de distribuição (34) adequadas para retardar e melhorar a distribuição de água ao longo de toda a área das camadas (31) e das camadas ativas (33), canadas estas adequadas para executar as funções de purificação da água. 1/1

Description

DISPOSITIVO PARA ESTERILIZAÇÃO

Campo Técnico [001] A presente invenção se refere a um dispositivo para esterilização, do tipo descrito no preâmbulo da primeira reivindicação.

[002] Um dispositivo similar é descrito na aplicação da patente DE-A-19860290.

Fundamentos da Invenção [003] Dispositivos de autoclaves do tipo para uso médicoodontológico são correntemente conhecidas.

[004] As mesmas são abastecidas com água desmineralizada e esterilizada que é elevada a altas temperaturas e pressões pela mencionada autoclave. A água em estado de vapor é então canalizada para uma câmara isolada na qual os diversos itens a serem esterilizados, particularmente instrumentos médico-odontológicos, são depositados.

[005] O vapor executa o ciclo de esterilização a determinadas temperaturas e pressões, mesmo variáveis, por um determinado período de tempo, após o qual é expelido ao meio ambiente, possivelmente após o resfriamento.

[006] A arte anterior acima descrita apresenta diversas e significativas desvantagens.

[007] Particularmente, o abastecimento de água desmineralizada e esterilizada é oneroso e representa um processo trabalhoso para o usuário da autoclave.

[008] Adicionalmente, a dispersão da água no meio ambiente após o ciclo de esterilização é perigosa ao meio ambiente.

[009] Ainda outra desvantagem reside no fato de que a produção de água desmineralizada e esterilizada apresenta um alto custo

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2/12 de energia.

[010] Diante desta situação, o objetivo técnico da presente invenção é o de revelar um dispositivo para esterilização capaz de superar substancialmente as desvantagens acima mencionadas.

[011] No âmbito do mencionado objetivo técnico, um objetivo importante da invenção é o de revelar um dispositivo para esterilização que permite um abastecimento simples e econômico da água para a esterilização.

[012] Outro objetivo técnico da presente invenção é o de revelar um dispositivo para esterilização cuja manutenção é simples e segura.

[013] Outro objetivo técnico, não menos importante da presente invenção, é o de revelar um dispositivo para esterilização que permite uma economia de energia na produção da água desmineralizada e esterilizada.

[014] O propósito técnico e os objetivos especificados são obtidos por um dispositivo para esterilização, tal como reivindicado na reivindicação 1 anexa.

[015] As modalidades preferidas de execução encontramse descritas nas reivindicações dependentes.

Breve Descrição dos Desenhos [016] As características e vantagens da presente invenção se tornarão claramente evidentes a partir da seguinte descrição detalhada de uma modalidade preferida de execução da mesma, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a Figura 1 mostra uma vista esquemática do dispositivo para esterilização de acordo com a invenção; e

- a Figura 2 mostra uma porção do dispositivo para esterilização de acordo com a invenção.

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3/12

Descrição da Invenção [017] Com referência aos mencionados desenhos, o numeral de referência 1 indica globalmente o dispositivo ou um dispositivo de autoclave para esterilização de acordo com a presente invenção.

[018] A mesma compreende, resumidamente, uma câmara de esterilização 2 e um tanque de água 3 incluindo um filtro de purificação 30 em conexão fluídica passante com a câmara de esterilização.

[019] O filtro 30 é adequado para purificar, e o termo purificar, no presente pedido, é utilizado para significar esterilizar e/ou desmineralizar a água pela simples passagem da mencionada água através das camadas de filtragem. A passagem da água é obtida adequadamente por um gradiente de pressão existente entre diferentes porções do tanque 3, simplesmente em função das forças gravitacionais [020] O filtro 30 encontra-se, portanto, instalado no interior do tanque 3 em uma posição intermediária em relação à direção do gradiente de pressão, de tal maneira que o tanque 3 seja capaz de conter uma porção de alto potencial 3a preferencialmente posicionada na parte superior, água não purificada, e uma porção de baixo potencial 3b preferencialmente posicionada na parte inferior, a água purificada sendo passada através do filtro 30. As duas porções 3a e 3b encontram-se reciprocamente isoladas, exceto para o filtro 3a e uma possível conexão prevista e descrita abaixo.

[021] Além disso, o tanque 3 pode compreender sensores 5 de qualidade da água filtrada, preferencialmente colocados na porção de baixo potencial 3b e que consistem, por exemplo, de sensores de condutividade e de turvação da água, e semelhantes. Estes sensores 5 são, além disso, preferencialmente inseríveis e extraíveis do tanque de 3 por meio de simples acoplamentos de encaixe rápido.

[022] O filtro 30 é preferencialmente conectado ao tanque por meio de um acoplamento de encaixe rápido e inclui uma pluralidade de

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4/12 camadas de filtragem 31.

[023] Com detalhes estruturais, o filtro 30 (Figura 2) encontra-se contido em uma carcaça 32, consistindo de uma parte do filtro 30, preferencialmente de formato cilíndrico ou prismático. A carcaça 32 compreende uma entrada 32a e uma saída 32b apresentando preferencialmente uma área menor do que a área total da base do cilindro constituindo o filtro 30. A entrada 32a e a saída 32b são preferencialmente circulares e encontram-se posicionadas no centro das bases superior e inferior do cilindro constituindo o filtro 30.

[024] A entrada 32a e a saída 32b constituem uma passagem obrigatória para a água que passa, apropriadamente por gravidade, da porção de alto potencial 3a para a porção de baixo potencial 3b.

[025] Adicionalmente, a carcaça 32 pode ser subdividida em uma pluralidade de seções reciprocamente separáveis. Neste caso, a carcaça 32 compreende as bases intermediárias 32c conectadas reciprocamente por meios de conexão conhecidos, tais como roscas ou semelhantes, e também compreende as aberturas intermediárias 32d do tipo similar a entrada 32a e a saída 32b, adequadas para permitir a passagem da água entre as porções 3a e 3b. Estas aberturas intermediárias também permitem o retardamento do fluxo da água e uma fácil manutenção no filtro 30, e a possibilidade da inserção de camadas de filtragem 31 de um diâmetro menor, uma vez que as mencionadas aberturas intermediárias 32d definem porções cônicas com um diâmetro menor do que o diâmetro da carcaça 32 (Figura 2).

[026] As camadas de filtragem 31 são adequadas para cobrir inteiramente uma seção transversal normal em relação ao eixo principal da carcaça cilíndrica 32. Adicionalmente, pelo fato de que em uso o eixo principal da carcaça 32 é preferencialmente paralelo à direção do gradiente de potencial entre as porções 3a e 3b e, consequentemente preferencialmente vertical, as camadas de filtragem encontram-se posicionadas no plano horizontal.

[027] Nos detalhes de funcionamento, as camadas de

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5/12 filtragem 31 se dividem principalmente em dois tipos: as camadas ativas 33 e as camadas de distribuição 34 da água.

[028] As camadas ativas 33 são, cada uma, adequadas para executar as funções de purificação ou de desmineralização da água. Um número variável de camadas ativas 33 pode ser utilizado, preferencialmente entre sete e treze camadas.

[029] Particularmente, pelo menos uma camada de carvão ativado 33 é providenciada, e preferencialmente uma quantidade entre quatro e oito camadas de carvão ativado, e pelo menos uma camada de carvão ativado impregnado com prata. Cada uma destas camadas possui preferencialmente uma espessura de 1 mm a vários centímetros. A função principal destas camadas é a de eliminar o cloro e os clorometanos, eliminar microorganismos e impedir o seu crescimento, e remover iodo e outras substâncias. Além disso, as camadas de carvão ativado 33 encontram-se preferencialmente localizadas tanto na parte superior do filtro 30 como na parte inferior do mencionado filtro 30. De fato, as mesmas são adequadas para eliminar a maior parte das impurezas inicialmente presentes na água e para eliminar as possíveis partículas e impurezas formadas por outras camadas ativadas. Estas camadas também podem consistir de carvão vegetal, carvão catalítico ou carvão vegetal catalítico.

[030] As camadas ativas 33 também compreendem compostos de oxirredução. Estes removem os contaminantes inorgânicos da água e neutralizam o pH. De uma a três camadas deste tipo encontram-se presentes, estas também preferencialmente localizadas tanto na parte inferior como na parte superior. Os compostos de oxirredução tornam disponíveis substancialmente elétrons positivos ou cargas. Em função desta troca de elétrons, muitos contaminantes são convertidos em componentes inócuos que não requerem tratamento adicional. Outros tipos de contaminantes são removidos do fluxo e fixados na camada ativa 33.

[031] Outras camadas ativas 33 podem ser compostas de

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6/12 partículas de iodo, possivelmente impregnadas em resinas, adequadas para a eliminação de possíveis microrganismos. Estas partículas apresentam preferencialmente um número desigual de cargas. Preferencialmente, apenas uma camada ativa 33 deste tipo está prevista.

[032] Outro tipo de camada ativa 33 preferencialmente presente consiste de uma camada em resina aniônica, adequada para eliminar o iodo e os iodetos da água, encontrando-se, portanto, localizada preferencialmente abaixo das camadas com as partículas de iodo.

[033] Ainda outro tipo de camada ativa 33 preferencialmente presente consiste de uma camada em resina de troca iônica, composta de uma mistura de resinas aniônicas e catiônicas e adequadas para remover resinas inorgânicas e radiológicas. Uma camada ativa 33 deste tipo encontra-se localizada preferencialmente próxima do fundo do filtro 30.

[034] As camadas de distribuição 34 são, por sua vez, adequadas para retardar ou melhorar a distribuição ao longo da área da seção transversal normal do cilindro.

[035] Particularmente, um primeiro tipo de camada de distribuição 34 é composto por um disco perfurado 34a, isto é, um disco de polímero incluindo uma pluralidade de orifícios ao longo de toda a sua área. O mesmo encontra-se localizado no topo do filtro 30, a uma curta distância da entrada 32a, ou nas aberturas intermediárias 32d. Esta camada 33 é adequada para melhorar a distribuição da água na entrada e na saída.

[036] Um segundo tipo de camada de distribuição 34 é composto por uma camada de papel 34b.

[037] A camada de papel 34b é muito mais fina do que as outras camadas. A mesma permite uma distribuição otimizada do fluxo da água ao longo da área da seção transversal normal da carcaça 32 e, consequentemente, promove a otimização do desempenho dos filtros ativos 33. A camada de papel 34b também retém as impurezas maiores, atuando, portanto,

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7/12 também parcialmente como um filtro ativo. Qualquer tipo de papel pode ser utilizado, como papel de feltro, papel de filtro de nylon ou outro. Preferencialmente duas camadas de papel 34 envolvem, preferencialmente e não em contato direto com, cada camada ativa 33, exceto para o último filtro ativo no fundo do filtro 30, o qual obviamente não necessita de nenhuma redistribuição por baixo.

[038] As camadas ativas 33 e as camadas de distribuição 34 são, portanto, substancialmente alternadas ao longo do comprimento do filtro 30, exceto na parte superior, na qual o disco perfurado 34a e uma camada de papel 34b são consecutivos.

[039] Um filtro 30 semelhante encontra-se descrito nos seguintes pedidos de patentes: US-A-2008/0302714, particularmente nas Figuras. 4 e 7, e do parágrafo [0039] ao parágrafo [0108], e também nos pedidos de patentes US-A-5635063, US-A-6572769, US-A-7276161, US-A-7413663 da empresa Zero Technologies, Inc. No entanto estes filtros, presentes desde os anos 90, são destinados ao uso doméstico e nenhuma pessoa especializada na arte supôs que os mencionados filtros pudessem ser adaptados, no que se refere à capacidade e poder de filtragem, para o uso em um dispositivo de autoclaves. No entanto, o requerente inteligentemente descobriu, após uma longa e surpreendente série de análises, que os mencionados filtros são adaptáveis ao setor do dispositivo de autoclaves.

[040] A câmara de esterilização 2 em si é conhecida e adequada para conter objetos, particularmente dispositivos médicos ou médicoodontológicos. A mesma também é adequada para suportar altas pressões e temperaturas internas.

[041] A mesma encontra-se associada a meios de aquecimento 2a para a água, também em si conhecidos e adequados para aquecer e pressurizar a água purificada proveniente do tanque 3, particularmente da porção de baixo potencial 3b.

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8/12 [042] A câmara de esterilização 2 pode ser adicionalmente associada a meios de descarte 2b do vapor em alta temperatura, tais como resfriadores, filtros para a expulsão de uma parte do vapor ao meio ambiente e assim por diante. Particularmente, resfriadores como células Peltier, trocadores de calor e semelhantes podem estar presentes, que podem ser conectados diretamente ao líquido contido na porção 3b ou em série com o duto 46. Os mencionados meios de descarte são preferencialmente separados da câmara 2 por meio de uma segunda válvula 45 descrita abaixo. Os meios de esvaziamento são então adequados para esvaziar o vapor presente na câmara 2 e também o condensado líquido presente no fundo da mencionada câmara 2, adequadamente por meio de uma bomba especial e um tubo de imersão localizado no fundo da câmara 2.

[043] A câmara de esterilização pode compreender meios de resfriamento 2c adequados para permitir o resfriamento do fluido em altas temperaturas através de sua passagem para o interior do tanque 3, e particularmente para a porção de baixo potencial 3b. Esta solução, possível de ser realizada com tanques de grandes dimensões, pode ser obtida com um tubo conectado na entrada e na saída por meio de válvulas dedicadas no interior da câmara 2 e passando, preferencialmente por meio de uma bobina 2d, do interior do tanque 3 para a porção de baixo potencial 3b. Os meios de resfriamento 2c proporcionam uma vantagem adicional que consiste da desgaseificação da água. Os meios de resfriamento 2c também são, preferencialmente, separados da câmara 2 por meio da segunda válvula 45. Alternativamente à bobina 2d, um pequeno tanque de armazenamento com meios adequados de esvaziamento também pode estar presente, que também atuam como um separador de líquido/vapor para a bomba de vácuo.

[044] A câmara 2 e o tanque 3 encontram-se reciprocamente conectados em uma conexão fluídica passante pelos meios de conexão 4, preferencialmente constituídos por uma série de tubos ou semelhantes.

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9/12 [045] Os mencionados meios de conexão 4 compreendem uma primeira conexão 40 adequada para conectar o tanque 3, e particularmente a porção de baixo potencial 3b, na câmara 2. Primeiros meios 41 para a transferência do fluido do tanque 3 para a câmara 2 também são providenciados juntamente com a primeira conexão, preferencialmente compostos por uma bomba ou um arranjo adequado de elementos que podem explorar o gradiente gravitacional para realizar a mencionada transferência. A primeira conexão 40 também compreende uma primeira válvula 42, adequada para interromper ou restabelecer a primeira conexão 40 quando é gerado um comando.

[046] O meio de conexão 4 também compreende uma segunda conexão 43 adequada para conectar a câmara 2 ao tanque 3, e particularmente à porção de alto potencial 3a. Segundos meios 44 para a transferência do fluido da câmara 2 para o tanque 3 também são providenciados juntamente com a segunda conexão, preferencialmente consistindo de uma bomba. A segunda conexão 43 também compreende uma segunda válvula 45, anteriormente mencionada, e adequada para interromper ou restabelecer a segunda conexão 40 quando é gerado comando.

[047] A segunda conexão 43 pode interfacear ou ser conectada ao meio de descarte 2b.

[048] Alternativamente, o meio de descarte 2b pode descartar diretamente a água sem retorná-la de volta através do tanque 3 e, consequentemente, sem que o dispositivo 1 compreenda a segunda conexão 43.

[049] Finalmente, os meios de conexão 4 também compreendem, preferencialmente, uma terceira conexão 46 adequada para conectar a porção de baixo potencial 3b do tanque 3 na porção de alto potencial 3a do mencionado tanque 3. Terceiros meios para a transferência do fluido da porção de baixo potencial 3b do tanque 3 para a porção de alto

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10/12 potencial 3a são fornecidos juntamente com a terceira conexão, preferencialmente consistindo de uma bomba. A terceira conexão 43 também compreende uma terceira válvula, adequada para interromper ou reestabelecer a terceira conexão 40 quando é gerado um comando. A mencionada terceira válvula é preferencialmente estruturalmente integrada com a primeira válvula 42. Neste caso, a primeira válvula 42 consiste de uma válvula de três vias, adequada pelo menos para conectar a porção de baixo potencial 3b do tanque 3 alternativamente para a câmara 2 ou para a porção de alto potencial 3a do mencionado tanque 3. A terceira conexão 46 também pode coincidir, em parte, com a primeira conexão 40, como ilustrado na Figura 1, assim como também o terceiro meio de transferência coincide com o primeiro meio de transferência 40.

[050] A terceira conexão 46 é adequada para permitir a recirculação da água e para impedir a deterioração químico-biológica da água estagnada.

[051] O funcionamento do dispositivo 1, descrita acima em termos estruturais, é como segue:

[052] A água é introduzida na porção de alto potencial 3a do tanque 3, preferencialmente diretamente a partir de uma torneira de água corrente ou semelhante.

[053] A água atravessa o filtro 30 com as várias membranas preferencialmente por queda, sendo assim purificada, isto é desmineralizada e esterilizada.

[054] A água pura cai no interior da porção de baixo potencial 3b do tanque 3, sendo nele armazenada. A água então atravessa subsequentemente a primeira conexão 40, sendo canalizada pelo primeiro meio de transferência 41 através da primeira válvula de três vias 42 para a câmara de esterilização 2.

[055] Caso a câmara 2 não necessite mais de água, a

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11/12 primeira válvula de três vias 42 conecta a porção de baixo potencial 3b do tanque 3 na porção de alto potencial 3b do mencionado tanque 3, ativando vantajosamente a recirculação da água. Os primeiros meios de transferência são adicionalmente controlados por um temporizador para impedir a recirculação contínua, de modo a não sobrecarregar o filtro 30.

[056] Antes de atingir a câmara de esterilização 2, a água é interceptada pelos meios de aquecimento 2b que aquecem e pressurizam a água e a introduzem na câmara 2, realização os ciclos de esterilização previstos para os instrumentos nela contidos.

[057] No final do ciclo de esterilização o vapor sai da câmara 2, é canalizado através do meio de descarte 2b, é resfriado a temperaturas inferiores a 40°C e reintroduzido, através da segunda conexão 43 e por meio dos segundos meios de transferência 44 e da segunda válvula 45, para a porção de alto potencial 3a do tanque 3.

[058] Nesta etapa, o vapor também pode ser resfriado pelo meio de resfriamento 2c, que pode estar em série ou em paralelo com outros resfriadores e/ou com os vários tubos.

[059] Caso os sensores 5 sinalizem que a água pura apresenta uma turvação ou uma condutividade superior aos parâmetros predefinidos, a máquina sinaliza a necessidade de uma limpeza ou de uma rápida substituição do filtro.

[060] O dispositivo para esterilização 1 proporciona importantes vantagens.

[061] Particularmente, a água é fornecida diretamente e raramente a partir da água corrente, uma vez que o dispositivo 1 opera com sistema de recirculação contínua. Esta última vantagem também caracteriza a presente invenção como tendo um reduzido impacto ambiental e eliminando o custo da água desmineralizada.

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12/12 [062] O reservatório 3 contendo o filtro 30 também pode ser utilizado com dispositivos já presentes no mercado e em consultórios médicoodontológicos, possibilitando uma otimização extremamente simples dos mesmos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. DISPOSITIVO PARA ESTERILIZAÇÃO (1) compreendendo uma câmara de esterilização (2), um tanque (3) de água, meios de conexão (4) adequados para conectar o mencionado tanque (3) na mencionada câmara de esterilização (2) através de uma conexão fluídica passante, meios de aquecimento (2a) adequados para aquecer e pressurizar a mencionada água e para alimentar a mencionada câmara de esterilização (2) para a realização de ciclos de esterilização, caracterizada pelo fato de que o mencionado tanque (3) compreende um filtro (30), o mencionado tanque (3) sendo dividido em uma porção de alto potencial (3a) e uma porção de baixo potencial (3b), as mencionadas porções estando em conexão fluídica passante recíproca através da conexão e através do mencionado filtro (30), o mencionado filtro compreendendo uma pluralidade de camadas de filtragem (31) incluindo camadas de distribuição (34) adequadas para retardar e melhorar a distribuição de água ao longo de toda a área das mencionadas camadas de filtragem (31) e das camadas ativas (33), adequadas para executar as funções de purificação da mencionada água.
2. DISPOSITIVO (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o potencial das mencionadas porções de alto potencial (3a) e de baixo potencial (3b) é obtido por gravidade.
3. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os mencionados meios de conexão (4) compreendem uma primeira conexão (40) adequada para conectar a mencionada porção de baixo potencial (3b) na mencionada câmara (2) e uma segunda conexão (43), adequada para conectar a mencionada câmara (2) na mencionada porção de alto potencial (3a).
4. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que os mencionados meios de conexão (4) compreendem uma terceira conexão (46) adequada para

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2/2 conectar a mencionada porção de baixo potencial (3b) na mencionada porção de alto potencial (3a), e meios para a transferência do mencionado fluido da mencionada porção de baixo potencial (3b) para a mencionada porção de alto potencial (3a) de maneira a obter a recirculação da água.
5. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a mencionada câmara de esterilização (2) compreende meios de resfriamento (2c) adequados para permitir o resfriamento da água por meio de sua passagem através do mencionado tanque (3).
6. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o mencionado filtro (30) compreende camadas de distribuição (34) e camadas ativas (33) substancialmente alternadas.
7. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o mencionado filtro (30) compreende uma pluralidade de camadas ativas de carvão ativado (33).
8. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o mencionado filtro (30) compreende pelo menos uma camada ativa (33) produzida de compostos de oxirredução.
9. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o mencionado filtro (30) compreende uma pluralidade de camadas de distribuição (34) constituídas de uma camada de papel (34b).
10. DISPOSITIVO (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o mencionado filtro (30) compreende pelo menos uma camada de distribuição (34) constituída de um disco perfurado.