BR202015030796U2 - Sistema para reutilização de água no processo de vácuo, por bomba de anel líquido em autoclaves de esterilização, que operam com vapor de água saturado - Google Patents

Abstract

sistema para reutilização de água no processo de vácuo, por bomba de anel líquido em autoclaves de esterilização, que operam com vapor de água saturado a inovação descrita no presente pedido de patente de modelo de utilidade se refere, à inclusão de um sistema fechado, com reservatório, para alimentação da bomba de vácuo por anel liquido, objetivando assim, a reutilização da água necessária ao processo de vácuo de autoclaves de esterilização, de materiais hospitalares, odontológicos, clínicas veterinárias, unidades industriais como as de alimentos, dentre outras, que operam com vapor de água saturado, no que reduz de forma significante o consumo de água nesses equipamentos.

Description

(54) Título: SISTEMA PARA REUTILIZAÇÃO DE ÁGUA NO PROCESSO DE VÁCUO, POR BOMBA DE ANEL LÍQUIDO EM AUTOCLAVES DE ESTERILIZAÇÃO, QUE OPERAM COM VAPOR DE ÁGUA SATURADO (51) Int. Cl.: A61L 2/00 (73) Titular(es): DARCY FASSARELA, JOSÉ ERNESTO VIQUETI FASSARELA, DARCY VIQUETI FASSARELA (72) Inventor(es): DARCY FASSARELA; JOSÉ ERNESTO VIQUETI FASSARELA (57) Resumo: SISTEMA PARA REUTILIZAÇÃO DE ÁGUA NO PROCESSO DE VÁCUO, POR BOMBA DE ANEL LÍQUIDO EM AUTOCLAVES DE ESTERILIZAÇÃO, QUE OPERAM COM VAPOR DE ÁGUA SATURADO A inovação descrita no presente pedido de patente de modelo de utilidade se refere, à inclusão de um sistema fechado, com reservatório, para alimentação da bomba de vácuo por anel liquido, objetivando assim, a reutilização da água necessária ao processo de vácuo de autoclaves de esterilização, de materiais hospitalares, odontológicos, clínicas veterinárias, unidades industriais como as de alimentos, dentre outras, que operam com vapor de água saturado, no que reduz de forma significante o consumo de água nesses equipamentos.

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SISTEMA PARA REUTILIZAÇÃO DE ÁGUA NO PROCESSO DE VÁCUO, POR BOMBA DE ANEL LÍQUIDO EM AUTOCLAVES DE ESTERILIZAÇÃO, QUE OPERAM COM VAPOR DE ÁGUA SATURADO

Campo Técnico

1- A inovação ora proposta, no presente pedido de patente de modelo de utilidade se refere à inclusão de um sistema fechado, com reservatório, para alimentação da bomba de vácuo por anel liquido, objetivando assim, a reutilização da água necessária ao processo de vácuo de autoclaves de esterilização, de materiais hospitalares, odontológicos, clínicas veterinárias, unidades industriais como as de alimentos, dentre outras, que operam com vapor de água saturado.

Estado da Técnica

2- As autoclaves destinadas à esterilização de material hospitalar e odontológico, disponíveis no mercado, assim como as existentes em unidades industriais, e que possuem processo de vácuo, durante parte do ciclo de operação, precisam de um sistema capaz de gerar a pressão negativa necessária.

3- A pressão negativa é obtida, nos diversos modelos e marcas disponíveis, através da utilização de dois sistemas distintos:

• Trompa de vácuo ou sistema Venturi - Utiliza o efeito Venturi para elaboração do vácuo. Este efeito ocorre quando num sistema fechado, o fluido vapor em movimento constante, dentro de um duto uniforme, comprime-se momentaneamente ao encontrar uma zona de estreitamento diminuindo sua pressão e conseqüentemente, aumentando sua velocidade ao atravessar a zona estreitada onde ocorre, também, uma baixa pressão. Neste ponto é introduzido um duto que será interligado à câmara da autoclave.

Neste sistema utiliza-se o vapor gerado pela própria autoclave.

Petição 870170101659, de 23/12/2017, pág. 6/19 / 8 • Sistema com Bomba de vácuo - Utiliza-se uma bomba de vácuo de anel líquido. A bomba de vácuo de anel líquido opera com líquido auxiliar (usualmente água) que, alternativamente, preenche e abandona os alvéolos do rotor. Nas paredes das placas laterais existem aberturas que permitem a comunicação com alvéolos cheios ou vazios, respectivamente. Assim, enquanto por uma abertura o ar (ou vapor) é aspirado, pela outra ele é descarregado.

4- Neste sistema, utiliza-se água proveniente da rede de alimentação da autoclave, durante todo o processo de vácuo.

5- O processo de vácuo ocorre ciclicamente antes da esterilização, com objetivo de retirar todo ar da câmara interna e no final do processo para secagem do material. Os intervalos do pré-vácuo e a secagem final são controlados eletronicamente e o tempo é variável, de acordo o material a ser esterilizado, a marca e o modelo de fabricação da autoclave.

6- A interligação hidráulica dos dois sistemas de vácuo ao equipamento é realizada através de válvulas solenóides ou válvulas pneumáticas, acionadas durante o processo.

7- Com intuito de simplificar a descrição neste relatório, os termos “bomba de vácuo por anel líquido” e “válvula solenóide ou pneumática” serão substituídos por “bomba de vácuo” e “solenóide”, respectivamente. Além disso, todas as válvulas são do tipo normal fechadas.

8- O arranjo convencional, definido neste documento, aborda o sistema de vácuo por bomba.

9- O arranjo convencional necessita da admissão de água durante todo o processo de vácuo. O acesso a este fluido é realizado através de conexão hidráulica com o sistema de abastecimento da autoclave, que por sua vez, é conectado a rede da edificação ao qual está instalado.

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10- As figuras 1 e 2 apresentam dispositivos no arranjo convencional e sua representação através de diagrama, respectivamente.

. 11- A entrada de água, a saída para o esgoto e a conexão ara realização do vácuo estão identificadas como (A), (E) e (V), respectivamente.

12- Deve-se ressaltar ainda que, a representação limitou-se apenas ao trecho ao que a bomba está conectada e, que sofrerá melhoria neste tipo de equipamento. Portanto, parte do sistema foi considerado nas figuras, desconsiderando-se assim, as conexões para interligação com a bomba d'água e a rede de distribuição.

13- A figura 3 apresenta o diagrama simplificado do circuito de acionamento da bomba de vácuo e sua válvula solenóide de entrada.

14- A figura 3 destaca ainda os condutores (C) provenientes do controlador central, existente e, que acionam o contator (18) para alimentação da bomba (3) através dos cabos de potência provenientes da rede (R).

15- A figura 4 aborda o sistema destinado à retirada de condensado da câmara principal e controle de temperatura de esterilização, e, que também sofrerá modificações.

16- A figura 4 evidencia, também, que a conexão direta com a caldeira existente é realizada através de (VP1). Já (VP2) é a saída para conexão com o sistema que permite ou não a entrada de vapor na câmara de esterilização, através de um controlador central existente. A entrada de vapor na câmara é identificada como (VP3). Finalmente (V) caracteriza onde é conectado o sistema de vácuo existente na câmara (14) e (E) a conexão para a rede de esgoto.Estas partes do equipamento existente, não sofrerão alteração, mas são necessárias para compreensão do funcionamento geral.

17- Inicialmente o Contator (18) e a solenóide (1) estão desenergizados.

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18- Conforme pode ser observado nas figuras 1, 2 e 3, no momento do vácuo, o controlador central energiza o contator (18) e a solenóide (1) através dos condutores (C) fazendo com que a mesma abra permitindo que a água passe, também através do filtro (2), até alimentar a bomba (3).

19- O purgador (17) instalado após o filtro (16) e a válvula de retenção (15), destina-se a controlar a temperatura dentro da câmara (14), bem como eliminar a formação de condensado, e esses resíduos, descartados na rede de esgoto (E). O termômetro, ou sensor de temperatura (20) indica a temperatura dentro da câmara (14), conforme destacado na figura 4.

20- As figuras 1, 2, 3, 4 são típicas, ou seja, podem ocorrer pequenas variações no posicionamento dos dispositivos de acordo com a marca e modelo da autoclave.

21- Durante todo o processo de vácuo, a água utilizada é totalmente descartada no sistema de esgoto (E).

22- Destaca-se ainda que, o volume de água que é transformado em vapor e destinado à esterilização do material, objetivo principal do processo, é muito menor que o volume do mesmo fluido necessário nos processos de vácuo por bomba.

23- Portanto, o desperdício é imenso, quando considerado vários processos de esterilização diariamente.

Desenvolvimento Proposto

24- Devido às considerações pertinentes ao estado da técnica, conforme anteriormente descritas, é objetivo da presente solicitação de patente de modelo de utilidade, a inclusão de dispositivos que diminuem o consumo de água durante todos os processos de vácuo realizados no decorrer do procedimento de esterilização, em autoclaves utilizadas em hospitais, consultórios odontológicos, clinicas veterinárias, unidades industriais, dentre outras, e que, utilizam sistema de vácuo por bomba.

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25- Dessa forma, além de diminuir o custo de operação, evita-se o desperdício de água potável, substância que em muitas cidades do Brasil é escassa, e a sua falta impede o processo de esterilização neste tipo de equipamento.

26- O arranjo proposto apresenta uma solução para mitigar o consumo de água, incluindo no arranjo convencional, um sistema fechado e um reservatório com nível controlado para realimentação da bomba, ou seja, ocorre a reutilização da água durante a maior parte do processo de elaboração de vácuo.

27- Em sua forma mais geral o arranjo proposto, inclui um sistema de armazenamento e realimentação da água, destinado a realização do selo na bomba de vácuo por anel líquido, controlado por um pressostato e por válvulas solenóides ou pneumáticas do tipo normal fechadas, acionadas através de um relé, interligado com o sistema de alimentação da bomba de vácuo.

28- As figuras 5 e 6 apresentam o arranjo proposto e seu diagrama, respectivamente. As conexões, tubos e bitolas são típicos e podem variar de acordo com a marca e modelo da autoclave, podendo em alguns casos, ocorrer utilização de mangote. Todos os dispositivos, conexões e tubos metálicos devem ser de aço Inox ou do mesmo material que compõe o sistema existente do equipamento.

29- O diagrama elétrico apresentado na figura 7 demonstra as interligações elétricas e dispositivos necessários, para realizar o acionamento das solenoides de acordo com a pressão dentro da câmara de esterilização durante o processo de vácuo, onde (C) são os condutores provenientes do controlador central existente e, são destinados à alimentação do contator (18) de acionamento da bomba de vácuo (10). Já (R) identifica os cabos de potência da bomba de vácuo (10).

30- A figura 8 apresenta em qual parte do sistema deverá ser instalado um pressostato para monitorar a pressão dentro da câmara de

Petição 870170101659, de 23/12/2017, pág. 10/19 / 8 esterilização. A conexão direta com a caldeira existente é realizada através de (VP1). Já (VP2) é a saída para conexão com o sistema que permite, ou não, a entrada de vapor na câmara de esterilização, através de um controlador central existente um conjunto de solenóides. A entrada de vapor na câmara é identificada como (VP3). Finalmente (V) caracteriza onde é conectado o sistema de vácuo existente na câmara (14) e (E) a conexão para a rede de esgoto. Estas partes do equipamento existente, não sofrerão alteração, mas são necessárias para compreensão do funcionamento geral.

31- O pressostato (11) deverá ser instalado entre a câmara de esterilização (14) e a válvula de retenção (15) do purgador (17) que controla a temperatura e evita criação de condensado na câmara. O filtro (16) serve para retirar alguma partícula que possa interferir no funcionamento do purgador (17). Com isso, o sistema de acionamento da bomba proposto possui a aquisição do o sinal referente à pressão no interior da câmara de esterilização (14). A temperatura na câmara (14) é monitorada pelo termômetro ou sensor de temperatura (20).

FUNCIONAMENTO

32- Inicialmente, as solenoides (6), (7), (9) e (12) encontram-se desenergizadas e, portanto, fechadas.

33- Ao iniciar o processo de vácuo, o controlador central envia o comando para acionar o contator (18) através dos condutores (C). Um relé auxiliar (19), cuja bobina é conectada em paralelo com a bobina do contator (18) também é acionado. Com isso, a alimentação elétrica passa através do pressostato (11) que, permitirá o acionamento das solenóides do sistema em função da pressão na câmara interna de esterilização (14).

34- Caso a pressão na câmara interna seja maior que zero, o contato (X) no relé auxiliar (11) é fechado e, as solenóides (7) e (12) serão acionadas e abrirão. Com isso, a entrada de água (A) utilizada no processo de vácuo será proveniente da rede da edificação. Passará pelo filtro (13) e solenóide (12) até

Petição 870170101659, de 23/12/2017, pág. 11/19 / 8 chegar na entrada da bomba (10). Após passar pela bomba (10), a água passará através da solenóide (7) e finalmente descartada no sistema de esgoto (E).

35- Nesta fase, o sistema que realiza o vácuo funciona de forma idêntica ao modelo convencional apresentado no estado da técnica.

36- No momento que a pressão na câmara de esterilização for menor que zero, durante o processo de vácuo, o contato (Y) no relé auxiliar (11) é fechado. Com isso, o sistema fechado de recirculação é ativado, ou seja, as solenóides (7) e (12) fecham e as solenóides (6) e (9) são acionadas e abrem.

37- Com isso, a água sairá do reservatório (1), passará pela válvula esfera (4), filtro (8), Solenóide (9), bomba de vácuo (10), solenóide (6) e retornará para o reservatório (1).

38- O processo proposto impede que o vapor da câmara interna de esterilização (14) seja direcionado para o reservatório (1). Isso poderia gerar aquecimento do ambiente, maior evaporação da água e exigir uma conexão com meio externo à sala de esterilização para alivio do vapor e de variação de pressão no reservatório (1). Neste caso, apenas um suspiro com filtro de ar (5) acoplado no topo do reservatório (1) é suficiente.

39- O reservatório (1) deverá ser de aço inox, ou composto do mesmo material que constitui o sistema hidráulico existente, possuindo ainda, cobertura de material que impeça corrosão.

40- O reservatório (1) deverá ser dimensionado de acordo com a vazão da bomba, não permitindo entrada de ar durante a sucção do fluido, permitir a instalação da bóia de nível (2) e localizado não acima de 1,5m de altura em relação à bomba. Além disso, o reservatório (1) pode ser instalado dentro do próprio equipamento junto com os demais dispositivos ou externamente

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41- A bóia de nível (2) controla o nível e a entrada de água no reservatório proveniente da rede da edificação.

42- A válvula esfera (3) é destinada ao esvaziamento do reservatório (1).

43- A válvula esfera (4) é destinada ao isolamento do sistema para eventuais manutenções.

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Claims (1)

1. Reivindicações

   1-SISTEMA PARA REUTILIZAÇÃO DE ÁGUA NO PROCESSO DE VÁCUO, POR BOMBA DE ANEL LÍQUIDO EM AUTOCLAVES DE ESTERILIZAÇÃO, QUE OPERAM COM VAPOR DE ÁGUA SATURADO, caracterizado por incluir, um sistema de armazenamento e realimentação da água destinada a realização do selo na bomba de vácuo por anel líquido, controlado por um pressostato e por válvulas solenóides ou pneumáticas do tipo normal fechadas, acionadas através de um relé, interligado com o sistema de alimentação da bomba de vácuo.

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