BR112020005966A2 - aparelho para o tratamento de água potável, método para tratar água potável e estação de água para animal de pecuária - Google Patents

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Abstract

É divulgado um aparelho para o tratamento de água potável contida em um recipiente. O aparelho compreende um alojamento, uma entrada de água potável e uma saída de água potável. O aparelho também inclui uma bomba operável para bombear água potável da entrada de água para a saída de água, em que a saída de água e a bomba de água estão configuradas para distribuir água potável de forma geral para cima da saída de água, abaixo de uma superfície de água potável para causar uma perturbação contínua em uma superfície de água potável contida no recipiente. Em um exemplo, o aparelho é usado para reduzir as algas na água. Em outro exemplo, o aparelho é usado para aumentar o conteúdo de oxigênio na água.

Description

“APARELHO PARA O TRATAMENTO DE ÁGUA POTÁVEL, MÉTODO PARA TRATAR ÁGUA POTÁVEL E ESTAÇÃO DE ÁGUA PARA ANIMAL DE PECUÁRIA” DOCUMENTOS PRIORITÁRIOS
[001] O presente pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório Australiano Nº 2017903890, intitulado “APARELHO E MÉTODO DE TRATAMENTO DE ÁGUA” e depositado em 25 de setembro de 2017, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[002] A presente invenção refere-se ao fornecimento de água potável. Em uma forma particular, a presente invenção refere-se ao tratamento de água potável para animal de pecuária.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] Um requisito importante na gestão de animais de pecuária, como gado e ovelha, é o fornecimento de água potável adequada. Tipicamente, a água será fornecida aos animais em um bebedouro que de forma geral é um corpo alongado com um canal para receber a água potável. A fonte de água para o bebedouro pode ser de qualquer uma de várias fontes, como água da rede, água de poço, água do rio ou água de uma barragem. No caso em que não há pressão na rede, haverá algum arranjo de bombeamento para bombear a água da fonte de água para um tanque de retenção. Em locais remotos, esse arranjo de bombeamento pode ser alimentado por energia eólica ou solar. A água é então tipicamente alimentada por gravidade para os bebedouros.
[004] A qualidade da água fornecida aos animais é uma questão importante, uma vez que a má qualidade frequentemente afeta a saúde dos animais que bebem a água e, no caso dos animais, pode afetar significativamente seu valor. As calhas de água ou mesmo qualquer recipiente de bebida são suscetíveis ao crescimento de algas que não apenas podem entupir o recipiente, mas, em alguns casos, podem ser tóxicas para os animais.
Uma abordagem para lidar com as algas é pelo tratamento químico da água usando um algicida. Em um exemplo, o sulfato de cobre é utilizado como um algicida na forma de blocos sólidos que são colocados no recipiente para beber e que se dissolvem gradualmente durante um período de semanas. Dessa maneira, o cobre em solução será introduzido no suprimento de água que, então, mata as algas.
[005] Infelizmente, o uso de sulfato de cobre tem uma série de desvantagens significativas, incluindo potencial toxicidade do cobre para animais e ainda a necessidade contínua de reabastecer os blocos de sulfato de cobre. Existe também o potencial de aumento da corrosão de componentes de metal. Outros produtos químicos podem ser utilizados, como compostos de cloro, mas novamente estes podem ser tóxicos para os animais quando usados em concentrações incorretas e exigirão reposição contínua, o que será especialmente difícil em grandes estações de gados ou ovelhas.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[006] Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um aparelho para o tratamento de água potável contida em um recipiente, compreendendo: um alojamento; uma entrada de água potável; uma saída de água potável; e uma bomba operável para bombear água potável da entrada de água para a saída de água, em que a saída de água e a bomba de água estão configuradas para distribuir água potável de forma geral para cima da saída de água, abaixo de uma superfície de água potável para causar uma perturbação contínua em uma superfície de água potável contida no recipiente.
[007] Em outra forma de realização, o aparelho é submerso sob a superfície de água potável.
[008] Em outra forma de realização, a perturbação contínua na superfície de água está localizada na saída da água potável.
[009] Em outra forma de realização, a perturbação contínua na superfície de água é uma ondulação na superfície de água formada substancialmente sobre a superfície de água potável contida no recipiente.
[010] Em outra forma de realização, a ondulação na superfície de água é uma onda estacionária resultante da interação da perturbação na superfície de água e nos limites do recipiente.
[011] Em outra forma de realização, o aparelho inclui um filtro para filtrar a água potável que entra na entrada de água potável.
[012] Em outra forma de realização, a bomba é uma bomba elétrica submersível.
[013] Em outra forma de realização, a bomba elétrica submersível é alimentada por energia solar.
[014] Em outra forma de realização, o aparelho está configurado para ser localizado em uma seção de piso do recipiente.
[015] Em outra forma de realização, o aparelho é integrado ao recipiente.
[016] Em outra forma de realização, a entrada de água potável do aparelho de tratamento de água recebe água diretamente da fonte de água para o recipiente de bebida.
[017] Em outra forma de realização, a água potável contida no recipiente é tratada para reduzir as algas.
[018] Em outra forma de realização, a água potável contida no recipiente é tratada para aumentar seu conteúdo de oxigênio.
[019] Em outra forma de realização, a superfície de água quebra a tensão superficial da superfície de água.
[020] Em outra forma de realização, o aparelho inclui ainda um arranjo de aeração de água para aumentar o conteúdo de oxigênio da água potável dispensada da saída da água potável em relação à água potável que entra na entrada da água potável.
[021] Em outra forma de realização, o arranjo de aeração de água inclui um acessório de venturi localizado entre a entrada de água potável e a saída de água potável.
[022] Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece um método para tratar água potável contida em um recipiente, compreendendo: bombear água potável da água potável de forma geral para cima, abaixo de uma superfície de água potável, para causar uma perturbação contínua em uma superfície de água potável contida no recipiente.
[023] Em outra forma de realização, a perturbação contínua na superfície de água é uma ondulação na superfície de água formada substancialmente sobre a superfície de água potável contida no recipiente.
[024] Em outra forma de realização, a ondulação na superfície de água é uma onda estacionária resultante da interação da perturbação na superfície de água e nos limites do recipiente.
[025] Em outra forma de realização, a água potável contida no recipiente é tratada para reduzir as algas.
[026] Em outra forma de realização, a água potável contida no recipiente é tratada para aumentar seu conteúdo de oxigênio.
[027] Em outra forma de realização, a perturbação na superfície de água quebra a tensão superficial da superfície de água.
[028] Em outra forma de realização, o método inclui ainda aerar a água para aumentar o conteúdo de oxigênio da água potável dispensada da saída de água potável em relação à água potável que entra na entrada de água potável.
[029] Em um terceiro aspecto, a presente invenção fornece uma estação de água para animal de pecuária compreendendo: uma fonte de água potável; e um ou mais recipientes conectados à fonte de água potável, os um ou mais recipientes, incluindo um aparelho de tratamento de água, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[030] Formas de realização da presente invenção serão discutidas com referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 é uma vista figurativa em corte lateral de um recipiente de bebida que incorpora um aparelho de tratamento de água de acordo com uma forma de realização ilustrativa; A Figura 2 é uma vista figurativa em corte lateral do recipiente de bebida ilustrado na Figura 1, representando o aparelho de tratamento de água causando uma perturbação contínua na superfície de água de acordo com uma forma de realização ilustrativa; A Figura 3 é uma vista figurativa em corte lateral do recipiente de bebida ilustrado na Figura 1, representando o aparelho de tratamento de água causando uma perturbação contínua na superfície de água, de acordo com uma outra forma de realização ilustrativa; A Figura 4 é uma vista figurativa em corte lateral do recipiente de bebida ilustrado na Figura 1, representando o aparelho de tratamento de água causando uma perturbação contínua na superfície de água, de acordo com outra forma de realização ilustrativa; A Figura 5 é uma vista em perspectiva explodida de um aparelho de tratamento de água de acordo com outra forma de realização ilustrativa; A Figura 6 é uma vista em perspectiva montada do aparelho de tratamento de água ilustrado na Figura 5;
A Figura 7 é uma vista figurativa em corte lateral de um recipiente de bebida que incorpora o aparelho de tratamento de água ilustrado na Figura
5;
A Figura 8 é uma vista frontal de um módulo de energia solar para um aparelho de tratamento de água de acordo com uma forma de realização ilustrativa;
A Figura 9 é uma vista traseira do módulo de energia solar ilustrado na Figura 8;
A Figura 10 é uma vista superior do módulo de energia solar ilustrado na Figura 8;
A Figura 11 é uma vista em perspectiva superior de um aparelho de tratamento de água desmontado de acordo com outra forma de realização ilustrativa;
A Figura 12 é uma vista em perspectiva superior do aparelho de tratamento de água ilustrado na Figura 11 em um primeiro estado de montagem parcial;
A Figura 13 é uma vista em perspectiva superior do aparelho de tratamento de água ilustrado na Figura 11 em um segundo estado de montagem parcial;
A Figura 14 é uma vista em perspectiva superior do aparelho de tratamento de água ilustrado na Figura 11 em um terceiro estado de montagem parcial;
A Figura 15 é uma vista em perspectiva superior do aparelho de tratamento de água ilustrado na Figura 11 em um quarto estado de montagem parcial;
A Figura 16 é uma vista em perspectiva superior do aparelho de tratamento de água ilustrado nas Figuras 11 a 15, conforme montado; e
A Figura 17 é uma estação de água para animal de pecuária,
compreendendo um número de recipientes de bebida que incorporam um aparelho de tratamento de água de energia solar, de acordo com uma forma de realização ilustrativa.
[031] Na descrição a seguir, caracteres de referência iguais designam partes iguais ou correspondentes ao longo das Figuras.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[032] Com referência agora à Figura 1, é mostrada uma vista em corte lateral de um recipiente para beber (200) que incorpora um aparelho de tratamento de água (100) de acordo com uma forma de realização ilustrativa.
Nesta forma de realização ilustrativa, o recipiente (200) é um recipiente alongado, tal como um recipiente para beber usada para fornecer água potável a animais de pecuária e afins. O recipiente (200) consiste em uma seção de piso (210) e, neste caso, quatro paredes laterais inclinadas (220) formando uma configuração trapezoidal retangular alongada. Como seria apreciado, os bebedouros estão disponíveis em muitas configurações diferentes, incluindo aquelas com seção transversal semicilíndrica, triangular ou em caixa. Em outras formas de realização, o recipiente de bebida pode ter uma configuração de polígono cilíndrico ou de vários lados. O recipiente de bebida pode ser autoportante ou incluir um arranjo de estrutura de montagem. Além disso, o recipiente para beber pode ser feito de qualquer material adequado para conter água, incluindo, mas não limitado a concreto, plástico, metal (por exemplo, aço galvanizado ou alumínio), materiais compósitos como fibra de vidro e concreto reforçado com vidro ou madeira.
[033] Associado ao recipiente (200) está uma disposição de distribuição de água (400) que consiste nesta forma de realização de um bico conectado a uma fonte de água, como água de rede, água de poço, água de rio ou água de uma barragem. O arranjo de distribuição de água (400) pode envolver um arranjo de detecção do nível de água, como válvula de bóia ou sensor eletrônico, para garantir que a água potável (300) contida no recipiente seja enchida até um nível apropriado.
[034] Nesta forma de realização, o aparelho de tratamento de água (100) é submerso sob a superfície de água potável (300) contida no recipiente (200) e consiste em um alojamento (190), entrada de água potável (110), saída de água potável (120) e uma bomba (130) localizada no alojamento (190) que bombeia água potável da entrada de água (110) para a saída de água (120). A saída de água (120) em combinação com a bomba (130) está configurada para dispensar água potável de forma geral para cima da saída de água (120) abaixo da superfície de água para causar uma perturbação contínua na superfície de água (310).
[035] Com referência agora à Figura 2, é mostrado o aparelho de tratamento de água (100) em operação causando uma perturbação contínua na superfície de água (310) de acordo com uma forma de realização ilustrativa.
Neste exemplo, a perturbação (320) na superfície de água (310) é relativamente localizada, causando um efeito do tipo fonte ou borbulhador.
Esse efeito também aumenta a oxigenação da água, quebrando a tensão superficial da água potável.
[036] A altura média da fonte em comparação com o nível de água superficial não perturbado pode, em diferentes formas de realização, situar-se nas faixas de: 0 cm a 5 cm, 5 cm a 10 cm, 10 cm a 15 cm, 15 cm a 20 cm, 20 cm a 25 cm ou mais que 25 cm.
[037] Com referência agora à Figura 3, é mostrado o aparelho de tratamento de água (100) em operação causando uma perturbação contínua na superfície de água (310) de acordo com uma outra forma de realização ilustrativa. Neste exemplo, a perturbação está na forma de uma ondulação (330) na superfície de água (310) que é formada substancialmente sobre toda a superfície (310) da água potável no recipiente (200).
[038] A altura média da ondulação em comparação com o nível da água superficial não perturbada pode, em diferentes formas de realização, situar-se nas faixas de: 0 cm a 5 cm, 5 cm a 10 cm, 10 cm a 15 cm, 15 cm a 20 cm, 20 cm a 25 cm ou mais que 25 cm.
[039] Com referência agora à Figura 4, é mostrado o aparelho de tratamento de água (100) em operação causando uma perturbação contínua na superfície de água (310) de acordo com outra forma de realização ilustrativa.
Neste exemplo, a ondulação na superfície de água (310) está na forma de uma onda estacionária (340) que consiste em uma série regular de picos (341) e calhas (342) que resultam da interação da perturbação na superfície de água (310) e nos limites do recipiente (200), que neste caso compreende as paredes laterais (220).
[040] Como seria apreciado, a onda estacionária (340) no recipiente (200) se estende ao longo do eixo longitudinal do recipiente. Em outras geometrias de recipientes, a onda estacionária pode adotar outras configurações. No exemplo de um tanque de seção transversal circular, uma onda estacionária circular pode ser formada. Nas Figuras 1 a 4, o aparelho de tratamento de água (100) está localizado em direção a uma extremidade do recipiente (200). Em outros exemplos, o aparelho de tratamento de água (100) pode estar localizado centralmente em relação às dimensões do recipiente (200). Como também seria apreciado, o arranjo de fonte ou borbulhador mostrado na Figura 2 também pode ser configurado para também gerar uma ondulação que é formada substancialmente sobre a superfície de água potável, como mostrado na Figura 3, incluindo a geração de uma onda estacionária, como mostrado na Figura 4.
[041] A diferença média entre um pico e um respectivo recipiente da onda estacionária pode, em diferentes formas de realização, estar nas faixas de: 0 cm a 5 cm, 5 cm a 10 cm, 10 cm a 15 cm, 15 cm a 20 cm, 20 cm a
25 cm ou mais que 25 cm.
[042] O aparelho de tratamento de água (100) pode ser fixado à seção de piso (210) do recipiente de bebida ou, de forma alternativa, pode residir no fundo do recipiente de bebida devido ao seu próprio peso. Em outras formas de realização, o aparelho de tratamento de água (100) pode ser fixado ao lado ou extremidades do recipiente para beber, onde a saída de água (120) é então orientada para distribuir água potável de forma geral para cima da saída de água, abaixo da superfície de água para causar a perturbação contínua na superfície da água.
[043] Com referência agora às Figuras 5 e 6, são mostradas vistas em perspectiva explodidas e montadas de um aparelho de tratamento de água (1000) de acordo com outra forma de realização ilustrativa que está configurada para ser completamente imersa na água potável do recipiente para bebida onde é implantado. O aparelho de tratamento de água consiste em uma entrada de água potável (1110) configurada como uma entrada cilíndrica, saída de água potável (1120) e uma bomba (1130) que bombeia água potável da entrada de água (1110) para a saída de água (1120) para dispensar água potável da saída de água (1120) abaixo da superfície de água em um ângulo vertical, mas ainda de forma geral para cima, para causar uma perturbação contínua na superfície de água.
[044] A bomba (1130) nesta forma de realização ilustrativa é uma bomba elétrica submersível que é alimentada pelo cabo elétrico (1135) e está conectada a uma porção com base em forma retangular (1160) incluindo locais de fixação (1161) nos quais a bomba (1130) pode ser montada.
[045] Em um exemplo, a bomba (1130) é uma bomba DC sem escova centrífuga de baixa pressão que pode ser alimentada por um painel solar ou fonte de alimentação DC e com uma pressão de cabeça de aproximadamente 1 metro e uma taxa de fluxo de aproximadamente 1000 litros/ hora. Isso seria adequado para um recipiente alongado que varia entre 1 metro e 3 metros e larguras que variam de 200 mm a 800 mm (ou seja, uma área de superfície de água na faixa de 0,2 m2 a 2,4 m2) e profundidades que variam de 200 mm a 500 mm.
[046] Em outro exemplo, uma bomba maior pode ser empregada com uma vazão de aproximadamente 3000 litros/ hora, o que seria adequado para um recipiente alongado de comprimentos variando entre 3 metros a 6 metros e larguras variando entre 300 mm a 900 mm (ou seja, uma superfície de água na faixa de 0,9 m2 a 5,4 m2) e profundidades variando entre 300 mm e 1200 mm.
[047] Como seria apreciado, a pressão máxima e a vazão máximas podem ser ajustadas dependendo da área de superfície de água esperada do recipiente de bebida. No caso de uma bomba sem escova (CC), essas características podem ser ajustadas aumentando ou diminuindo a tensão da fonte de alimentação para aumentar ou diminuir a taxa de fluxo/ carga, respectivamente.
[048] Nesta forma de realização ilustrativa, a porção de base (1160) inclui quatro membros de guia cilíndricos que se estendem para cima (1163) localizados nos cantos da porção de base (1160) que são recebidos dentro dos elementos de manga cooperantes (1172) localizados nos cantos respectivos da porção superior (1170) do aparelho de tratamento de água (1000). Desta maneira, a porção de base (1160) pode ser fixada à porção superior (1170) pelo uso de parafusos (1171) que se prendem aos elementos de guia cilíndricos (1162) em cada canto. A porção de base (1160) inclui ainda locais de fixação (1162) que podem ser usados para conectar o aparelho de tratamento de água (1000) ao recipiente de bebida, se necessário.
[049] Estendendo-se entre a periferia da porção de base (1160) e a porção superior (1170) está um elemento de filtro (1180) que neste exemplo compreende uma tela de arame (1181) que, juntamente com as porções de base e superior (1160, 1170), forma um alojamento de caixa retangular (1190) que contém a bomba (1130) (como melhor se vê na Figura 6).
[050] Nesta forma de realização ilustrativa, a entrada de água (1110) corresponde à entrada da bomba localizada na bomba (1130) e inclui um filtro de entrada de forma cilíndrica (1111). Como a entrada de água (1110) está dentro da caixa de alojamento (1190), o membro de parede do filtro (1180) atua como um filtro para evitar detritos na água potável de entrar na bomba (1130). Como seria apreciado, enquanto nesta forma de realização o elemento de filtro (1180) é implementado como uma tela de arame (1181), o elemento de filtro (1180) pode compreender qualquer arranjo adequado que funcione para filtrar a água de beber, como qualquer malha flexível ou rígida apropriada.
[051] Neste exemplo, a saída de água (1120) compreende um elemento tubular em forma de Y (1121) com dois furos de saída (1122a, 1122b), com furo (1122b) com um arranjo de rosca ao qual uma tampa (1123) pode ser fixada, se necessário. Em outro exemplo de forma de realização, o ângulo dos braços do elemento tubular em forma de Y em relação à direção vertical pode ser ajustado. A saída de água (1120) está conectada à saída da bomba (1133), que inclui uma porção roscada por parafuso que se estende através de uma abertura (1174) na porção superior (1170) do alojamento (1190) por um arranjo de extensão (1140) incluindo um tubo conector vertical ou riser (1141) que se estende verticalmente. Dessa maneira, a saída de água (1120) pode ser fixada em profundidade predeterminada no recipiente para beber, a fim de gerar a perturbação necessária na água, como descrito acima.
[052] Nesta forma de realização ilustrativa, o aparelho de tratamento de água (1000) inclui um arranjo de aeração de água adicional (1150) para aumentar o conteúdo de oxigênio na água. Neste exemplo, o arranjo de aeração (1150) inclui um acessório de venturi intermediário (1151)
localizado entre a saída da bomba (1133) e a saída de água (120) que incorpora uma entrada de ar do venturi (1152) que está conectada a uma mangueira flexível (1153) cuja outra extremidade (não mostrada) é colocada acima da superfície de água no recipiente para beber.
[053] Com referência também agora à Figura 7, é mostrado o aparelho de tratamento de água (1000) em operação, onde o aparelho (1000) está submerso no recipiente (200) abaixo da superfície de água com a saída de água potável (1120) neste exemplo localizado logo abaixo da superfície de água potável contida no recipiente. Como seria apreciado, para diferentes tipos e profundidades de recipientes para beber, podem ser utilizados diferentes tubos de conexão de comprimento (1141), conforme desejado.
[054] A bomba (1130) funciona para bombear a água potável que entra pela entrada de água submersa (1110) (como indicado pela seta A na Figura 6) que foi filtrada pelo elemento de parede do filtro (1180) para a saída de água (1120) através do tubo conector (1140). Neste exemplo, um dos furos da saída da água potável são tapados e a água é direcionada de forma geral para cima em um ângulo de 60 graus em relação à vertical, a fim de gerar ondulações na superfície de água. Em outros exemplos, a água pode ser direcionada de forma geral para cima em um ângulo entre: 0 graus a 10 graus, 10 graus a 20 graus, 20 graus a 30 graus, 40 graus a 50 graus, 50 graus a 60 graus ou 70 graus a 80 graus em relação à vertical.
[055] Nesta forma de realização ilustrativa, a água que é bombeada da saída da bomba (1133) atrai o ar através da mangueira flexível (1153) (como indicado pela seta B) conforme passa pelo acessório de venturi intermediário (1151) antes de ser dispensada da saída de água (1120). Como tal, a água dispensada da saída de água potável (1120) (como indicado pela seta C) será aerada em relação à água potável que entra na entrada de água (110) e, como resultado, contém oxigênio extra.
[056] Com referência agora às Figuras 8 a 10, são mostradas várias vistas de um módulo de energia solar (500) para um aparelho de tratamento de água de acordo com uma forma de realização ilustrativa. O módulo de energia solar (500) neste exemplo inclui um quadro retangular circular (surround) (510) para montar a matriz de células fotovoltaicas (PV) (520) consistindo em 3 × 12 células de silício policristalino individuais com uma tensão de operação de 18 V e produzindo uma potência máxima, neste exemplo 30 Watts. Como seria apreciado, o tamanho e a capacidade da matriz podem variar de acordo com os requisitos de energia elétrica do aparelho de tratamento de água.
[057] No lado reverso, a estrutura (510) inclui duas hastes espaçadas centrais (511, 512) que se estendem da parte superior à parte inferior da estrutura (510). Disposto entre as hastes (511, 512), está um suporte de montagem (514) configurado como um membro de placa plana que é articulável fixado aos suportes (511, 512) pelo arranjo de dobradiça (513) e que inclui uma série de aberturas. Como resultado, a orientação do suporte de montagem (514) pode ser ajustada para posicionar o módulo de energia solar (500) conforme necessário.
[058] O módulo de energia solar (500) inclui ainda um controlador de energia (530) e um cabo de alimentação elétrica (531) e um conector (532) que em uso se conectaria a um conector complementar para o cabo de energia da bomba elétrica.
[059] O Requerente constatou surpreendentemente que, ao aplicar uma perturbação contínua à superfície de água de um recipiente para beber da maneira descrita acima, isso funciona para reduzir beneficamente o crescimento de algas no recipiente para beber em comparação com outros recipientes que não incluem esses aparelhos de tratamento de água.
[060] Em um exemplo, a água potável foi obtida a partir de água de poço com salinidade relativamente baixa para distribuição a gado em bebedouros de 5 metros de comprimento localizadas em um piquete de restolho (stubble paddock). Tipicamente, concentrações muito altas de algas se desenvolveram rapidamente nesses bebedouros, o que exigia limpeza manual a cada dois dias em um processo de trabalho intensivo.
[061] Após a instalação de um aparelho de tratamento de água de acordo com a forma de realização descrita nas Figuras 5 e 6, o bebedouro permaneceu substancialmente livre de algas, exigindo apenas uma limpeza a cada 5 dias para detritos e ração do gado. Como tal, a frequência de limpeza não é apenas reduzida, mas o tipo de limpeza do bebedouro é simplificado. Em outro exemplo, a água potável era proveniente da água do rio, que apresentava o mesmo problema de crescimento de algas nos bebedouros. O uso de um aparelho de tratamento de água de acordo com as formas de realização descritas acima reduziu substancialmente a limpeza necessária impedindo o crescimento de algas.
[062] Nesses exemplos, onde o aparelho de tratamento de água é configurado para romper a tensão superficial da superfície de água do recipiente de bebida e/ ou um arranjo de aeração de água é incorporado, como o arranjo de venturi referido acima nas Figuras 5 e 6, então o conteúdo de oxigênio da água é aumentado em relação a um recipiente para beber que não inclui um aparelho de tratamento de água. Acredita-se que este aumento da oxigenação da água potável melhore o sabor e ofereça benefícios adicionais à saúde dos animais que bebem a água do recipiente. Com referência agora às Figuras 11 a 16, são mostradas vistas em perspectiva superiores de um aparelho de tratamento de água (2000), de acordo com outra forma de realização ilustrativa em configurações sucessivamente mais montadas. Semelhante ao aparelho de tratamento de água (1000), o aparelho de tratamento de água (2000) está configurado para ser completamente imerso na água potável do recipiente de bebida onde é implantado. Nesta forma de realização, o aparelho de tratamento de água (2000) compreende um arranjo de compartimento de câmara dupla, em que a primeira câmara (2600) é para receber uma bomba elétrica submersível (2130) com uma entrada de bomba (2115) e uma saída de água potável (2120) (como mostrado na Figura 11) e uma segunda câmara (2700) (como mostrado na Figura 12) para receber ou encerrar um arranjo de retenção de material para receber material sólido para dispersão na água potável que é produzida pelo aparelho de tratamento de água (2000) ou para atuar como meio de filtragem para reduzir a contaminação da água. Como seria apreciado, dependendo da profundidade da água no recipiente para beber, um outro membro de tubo vertical pode ser fixado à saída de água para beber (2120), se necessário.
[063] Neste exemplo, o arranjo de alojamento de câmara dupla inclui um alojamento externo (2190) tendo uma configuração de caixa retangular anexada a uma porção de base retangular (2160). O alojamento (2190) consiste em quatro paredes laterais (2191) que se estendem para cima a partir da porção de base (2160) e uma parte de telhado de peça (2192) que forma um telhado sobre a primeira câmara (2600) que recebe a bomba (2130) deixando uma porção aberta do alojamento (2190) que se abre para a segunda câmara (2700). Neste exemplo, a entrada da bomba (2130) também inclui um arranjo de aeração de ventilação adicional (2116) que na montagem (por exemplo, consulte a Figura 12) se conecta à porta de entrada do venturi (2117) localizada na parte do telhado (2192) para a conexão de um tubo flexível (não mostrado) para transportar o ar acima da superfície de água do recipiente de bebida para o arranjo do venturi (2116) para auxiliar na oxigenação da água, conforme descrito acima.
[064] Entre a primeira e a segunda câmara (2600, 2700), é definida uma porção de recepção de filtro (2810) que recebe um filtro de forma retangular removível (2800) que, quando inserido na porção de recepção de filtro (2810), forma uma parede divisória entre a primeira e a segunda câmara de (2600, 2700) (como melhor visto na Figura 12). Em um exemplo, o filtro (2800) pode ser um filtro de malha de 120 mícrons. Em outro exemplo, o filtro (2800) pode ser um filtro de malha de 180 mícrons.
[065] Na montagem, um membro de cesta (2300) é inserido na segunda câmara (2700) e está assentado nas porções de borda (2820) que se estendem para dentro a partir dos quatro cantos do alojamento (2190) que definem a periferia da câmara (2700). O membro de cesta (2300) é de forma geral de configuração retangular e inclui um cavidade ou porção de recebimento de material (2310) definida pelas quatro paredes (2311) e uma porção de piso (2312) que inclui uma grade regular de aberturas (2313) para formar uma peneira de suporte ou elemento de tela com uma folga formada entre a porção de piso (2312) e a porção de base (2160) do aparelho de tratamento de água (2000). Dessa maneira, a porção de recebimento de material (2310) é capaz de receber um material que pode estar originalmente na forma de comprimido ou grânulo que deve ser dissolvido ou disperso na água potável ou, de forma alternativa, que atua para reduzir a contaminação da água à medida que a água passa pela porção que recebe o material (2310).
[066] Na montagem, um membro de suporte (2320), tendo novamente uma grade regular de aberturas (2321), é colocado sobre a porção de recepção de material (2310) (como melhor visto na Figura 14). O membro de suporte (2320) fornece uma superfície de suporte para o filtro de espuma (2330) que funciona como um meio de filtragem adicional (como melhor se vê na Figura 15). O filtro de espuma de cobertura (2330) é um membro da grelha (2340) que tem uma série de fendas horizontais que se sobrepõem e retêm o elemento de espuma (2320) e que é fixado ao alojamento (2190) por um arranjo de encaixe rápido para efetivamente formar a entrada de água potável
(2110) do aparelho (2000).
[067] Dessa maneira, o alojamento (1190) é substancialmente vedado, exceto pela entrada de água potável (2110), que está localizada para receber água potável inicialmente na segunda câmara (2700). Neste exemplo, a entrada de água potável (2110) está localizada na parte superior da segunda câmara de cavidade (2700), no entanto, são possíveis outras configurações que também permitem que a água passe através da porção de recebimento de material (2310).
[068] Na operação da bomba (2130), uma pressão negativa é criada primeiro na primeira câmara (2600), a qual é vedada no processo, criando uma pressão negativa na segunda câmara (2700) através do filtro comum (2800), que forma uma parede entre as duas câmaras (2600, 2700).
Essa pressão negativa atrai água para a segunda câmara (2700) através da entrada de água potável (2110) (como indicado pela seta A na Figura 16), onde passa por um primeiro estágio de filtragem devido ao filtro de espuma (2320), após o qual entra na porção de recebimento de material (2310) do membro do cesto (2300) via aberturas (2321) do membro de suporte (2320) e passa através do material localizado na porção de recepção de material (2310) da segunda câmara (2700) e aberturas (2313). Ao sair do membro da cesta (2300), a água passa então para a primeira câmara (2600) através do filtro (2800) a ser bombeada para fora da saída de água potável (2120) pela bomba (2130) (como indicado pela seta C na Figura 16).
[069] Neste exemplo, a primeira câmara (2600) inclui aberturas (2117, 2118) formadas no alojamento (1190). A primeira abertura (2117) é para um cabo de alimentação da bomba (2130) e a segunda abertura (2118) pode ser usada para introduzir material adicional em forma líquida na primeira câmara (2600) a ser bombeado para fora da saída de água potável (2120).
Dessa maneira, material adicional pode ser adicionado diretamente à água potável que entra no aparelho (2000) conforme necessário (como indicado pela seta D na Figura 16). Como seria apreciado, quando as aberturas (2117, 2118) estão em uso, elas seriam seladas para impedir a entrada direta de água na primeira câmara (2600) sem passar primeiro pelo filtro de espuma (2330) e pelo segundo filtro de malha (2800). O Requerente concluiu que a adoção de vários estágios de filtragem não apenas melhora a qualidade da água potável, mas também protege a operação da bomba (2130).
[070] Em um exemplo, o material sólido recebido no membro da cesta (2300) são grânulos de carvão ativado com um tamanho de grânulo que pode ser retido na porção de recebimento de material (2310). Como seria apreciado, a configuração e o tamanho das aberturas (2313) podem variar conforme necessário, dependendo do tipo de material que está sendo usado. O carvão ativado pode atuar como um tratamento eficaz para remover os contaminantes químicos da água potável e pode ser facilmente substituído quando o carbono perder sua potência, removendo o membro da cesta (2300) e substituindo o carvão ativado, conforme necessário. Em outro exemplo, o material sólido pode ser suplementos vitamínicos ou minerais em comprimidos dissolvíveis ou na forma granular a serem dispersos ou dissolvidos na água potável.
[071] Em termos de introdução de material adicional na forma líquida, em um exemplo, o material adicional pode ser um suplemento vitamínico ou mineral na forma de líquido que pode ser introduzido diretamente via abertura de entrada (2118) da caixa, como descrito acima. Em algumas circunstâncias, o conteúdo desses suplementos líquidos pode assentar como sedimento e, nesse caso, a introdução do suplemento líquido na corrente de água bombeada pode ajudar a manter a dispersão desses conteúdos na água potável.
[072] Em outra forma de realização, o aparelho de tratamento de água inclui uma capacidade de aquecimento de água. Em um exemplo, a capacidade de aquecimento de água é configurada como um elemento de aquecimento resistivo elétrico que pode ser implantado como placa ou bobina ou outra geometria adequada, conforme necessário. Em um exemplo, uma placa de aquecimento é colocada no espaço entre o membro da cesta (2300) e a parte da base (2160) e é alimentada por um cabo de alimentação que é recebido no alojamento (2190) através da abertura do alojamento (2119). O aquecimento da água pode impedir que a água potável em um recipiente congele em condições frias, o que melhora a acessibilidade à água pelos animais nessas condições. Além disso, é provável que o aquecimento da água melhore o consumo de água pelos animais, o que, por sua vez, ajuda na sua saúde e condição geral. Um benefício adicional do aquecimento da água é que aumentar a temperatura da água potável aumentará a quantidade de material, como suplementos nutricionais, que podem ser dissolvidos na água.
[073] Com referência agora à Figura 17, é mostrada uma estação de água para animal de pecuária (2000) compreendendo três bebedouros (200A, 200B, 200C) fornecidos por fonte de água na forma de um tanque (2600) fornecido neste caso por um poço subterrâneo. Cada bebedouro inclui um aparelho de tratamento de água (1000) que está configurado para causar uma perturbação contínua em uma superfície de água potável contida no recipiente, como foi descrito acima.
[074] Nesta forma de realização ilustrativa, o aparelho de tratamento de água (1000) é alimentado por um módulo de energia solar (500), como foi descrito anteriormente, que neste exemplo é montado em um suporte ou poste (550). Como pode ser visto, a perturbação formada na superfície de água (310) está na forma de uma ondulação que é uma onda estacionária que consiste em uma série regular de picos (341) e vales (342) que funcionam para reduzir a formação de algas. Além disso, neste exemplo, a ação de bolhas do aparelho de tratamento de água (1000) funciona para aumentar ainda mais o conteúdo de oxigênio da água potável.
[075] Em outra forma de realização exemplar, um recipiente para beber pode ser construído com um aparelho de tratamento de água integrado, onde a entrada de água para beber toma uma porção de água que entra no recipiente por uma fonte de água, como um tanque ou algo semelhante, e essa água é então distribuída em uma direção de forma geral ascendente a partir de uma saída abaixo da superfície de água potável, a fim de causar uma perturbação contínua na superfície de água para tratar a água potável no recipiente de bebida.
[076] Em todo o relatório descritivo e reivindicações a seguir, a menos que o contexto exija de outra forma, as palavras “compreender” e “incluir” e variações como “compreendendo” e “incluindo” serão entendidas como implicando a inclusão de um número inteiro ou grupo de números inteiros declarados, mas não a exclusão de qualquer outro número inteiro ou grupo de números inteiros.
[077] A referência a qualquer estado da técnica neste relatório descritivo não é, e não deve ser tomado como, um reconhecimento de qualquer forma de sugestão de que esse estado da técnica faça parte do conhecimento geral comum.
[078] Será entendido pelos técnicos no assunto que a invenção não está restrita em seu uso à aplicação específica descrita. A presente invenção também não é restrita em sua forma de realização preferida em relação aos elementos e/ ou características particulares aqui descritas ou representadas. Será apreciado que a invenção não se limita à forma de realização ou formas de realização divulgadas, mas é capaz de numerosos rearranjos, modificações e substituições sem se afastar do escopo da invenção, conforme estabelecido e definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (24)

REIVINDICAÇÕES
1. APARELHO PARA O TRATAMENTO DE ÁGUA POTÁVEL contido em um recipiente, caracterizado por compreender: um alojamento; uma entrada de água potável; uma saída de água potável; e uma bomba operável para bombear água potável da entrada de água para a saída de água, em que a saída de água e a bomba de água estão configuradas para distribuir água potável de forma geral para cima da saída de água, abaixo de uma superfície de água potável para causar uma perturbação contínua em uma superfície de água potável contida no recipiente.
2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, em uso, o aparelho ser submerso sob a superfície de água potável.
3. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela perturbação contínua na superfície de água estar localizada em torno da saída de água potável.
4. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela perturbação contínua na superfície de água ser uma ondulação na superfície de água formada substancialmente sobre a superfície de água potável contida no recipiente.
5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela ondulação na superfície de água ser uma onda estacionária resultante da interação da perturbação na superfície de água e nos limites do recipiente.
6. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo aparelho incluir um filtro para filtrar a água potável que entra na entrada de água potável.
7. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela bomba ser uma bomba elétrica submersível.
8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela bomba elétrica submersível ser alimentada por energia solar.
9. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo aparelho estar configurado para estar localizado em uma seção de piso do recipiente.
10. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo aparelho ser integrado ao recipiente.
11. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela entrada de água potável do aparelho de tratamento de água receber água diretamente da fonte de água para o recipiente de bebida.
12. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela água potável contida no recipiente ser tratada para reduzir as algas.
13. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pela água potável contida no recipiente ser tratada para aumentar seu conteúdo de oxigênio.
14. APARELHO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela perturbação na superfície de água quebrar a tensão superficial da superfície de água.
15. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 14, caracterizado por incluir ainda um arranjo de aeração de água para aumentar o conteúdo de oxigênio da água potável dispensada da saída de água potável em relação à água potável que entra na entrada de água potável.
16. APARELHO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo arranjo de aeração de água incluir um acessório de venturi localizado entre a entrada de água potável e a saída de água potável.
17. MÉTODO PARA TRATAR ÁGUA POTÁVEL contida em um recipiente, caracterizado por compreender: bombear água potável da água potável de forma geral para cima, abaixo de uma superfície de água potável, para causar uma perturbação contínua em uma superfície de água potável contida no recipiente.
18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pela perturbação contínua na superfície de água ser uma ondulação na superfície de água formada substancialmente sobre a superfície de água potável contida no recipiente.
19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela ondulação na superfície de água ser uma onda estacionária resultante da interação da perturbação na superfície de água e nos limites do recipiente.
20. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizado pela água potável contida no recipiente ser tratada para reduzir algas.
21. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, caracterizado pela água potável contida no recipiente ser tratada para aumentar seu conteúdo de oxigênio.
22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pela perturbação na superfície de água quebrar a tensão superficial da superfície de água.
23. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 22, caracterizado por incluir ainda aerar a água para aumentar o conteúdo de oxigênio da água potável dispensada da saída de água potável em relação à água potável que entra na entrada de água potável.
24. ESTAÇÃO DE ÁGUA PARA ANIMAL DE PECUÁRIA, caracterizada por compreender: uma fonte de água potável; e um ou mais recipientes conectados à fonte de água potável, o um ou mais recipientes incluindo um aparelho de tratamento de água, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16.
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