[01] A presente invenção descreve um equipamento de purificação de ar por luz UV-C. Mais especificamente compreende um equipamento dotado por um sistema purificador de ar com luz ultravioleta C (UV-C) projetado para uma exposição do ar circulante em uma caixa metálica onde é levemente comprimido, de forma que o sistema conta com a ação da luz UV-C e com um sensor de identificação de ozônio (O ³ ). A lâmpada UV-C, juntamente com a pressurização do ar, promove a exposição dos organismos vivos, proporcionando a eliminação de 99,8% dos germes que passam pelo equipamento.

[02] A forma construtiva do equipamento permite vazão (tempo de contato), transmitância (luz atingindo o alvo) e ausência de nebulosidade (retirada da umidade do ar), de modo que não impõe obstáculos como linha de sombra, permitindo uma inteira exposição do ar por tempo suficiente dentro do equipamento para a eliminação dos microrganismos nos ambientes.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[03] A luz ultravioleta de ondas curtas (UV-C) é utilizada para matar ou inativar microrganismos, destruindo ácidos nucleicos e interrompendo seu DNA ou RNA, deixando-os incapazes de desempenhar funções celulares vitais. É eficaz na purificação de alimentos, ar e água.

[04] A luz UV-C é fraca na superfície da Terra, uma vez que a camada de ozônio da atmosfera a bloqueia. Alguns dispositivos podem produzir luz UV-C forte o suficiente junto aos sistemas de circulação de ar ou água para torná-los ambientes inóspitos para microrganismos como: bactérias, vírus, fungos e outros patógenos. [05] A aplicação do UV-C para desinfecção é uma prática aceita desde meados do século XX e tem sido muito utilizada em instalações sanitárias, médicas e de trabalho. Cada vez mais, tem sido empregada para esterilizar água potável e efluente, uma vez que as instalações de contenção são fechadas e podem circular para garantir uma maior exposição aos raios UV.

[06] Em 1878, Arthur Downes e Thomas Blunt, publicaram um artigo descrevendo a esterilização de ambientes expostos à luz ultravioleta de ondas curtas. O Prêmio Nobel de Medicina de 1903 foi concedido a Niels Finsen por seu uso de UV no tratamento do lúpus vulgar (tuberculose da pele).

[07] O uso da luz UV-C para a desinfecção da água potável data de 1910 em Marselha, (França). Os sistemas de tratamento de água por UV-C foram aplicados na Áustria e na Suíça em 1985. Cerca de 1.500 estações de tratamento de água foram empregadas na Europa. Em 1998, descobriu-se que protozoários como o cryptosporidium e a giardia eram mais vulneráveis à luz UV-C do que se pensava anteriormente, isso abriu caminho para o uso em larga escala do tratamento de água na América do Norte. Em 2001 , mais de 6.000 estações de tratamento de água com UV-C estavam em operação na Europa.

[08] Atualmente vários países desenvolveram regulamentos que permitem que estes sistemas desinfetem seus suprimentos de água potável com luz UV-C. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (U.S. EPA) publicou um documento fornecendo orientações para a implementação da desinfecção da água potável.

[09] A luz UV é uma radiação eletromagnética com comprimento de onda menor que a luz visível, porém maior que os raios-X. O UV é classificado em várias faixas de comprimento de onda, sendo que aqueles de comprimento de onda curta (UV-C), são considerados germicidas. Já comprimentos de onda entre cerca de 200 e 300 nm são fortemente absorvidos pelos ácidos nucleicos. A energia absorvida pode resultar em defeitos, incluindo dímeros de pirimidina que podem impedir a replicação ou a expressão das proteínas necessárias, resultando na morte ou inativação do organismo,

[010] A eficácia do UV-C depende do tempo em que um microrganismo é exposto a ele, da intensidade e comprimento da onda de radiação. É influenciada pela presença de partículas que podem proteger os microrganismos e da resistência destes, aos raios UV durante sua exposição.

[011] Em muitos sistemas, a redundância na exposição de microrganismos à radiação UV-C é alcançada circulando o ar repetidamente. Isso garante várias passagens para que o UV-C seja eficaz contra o maior número de microrganismos e irradie microrganismos resistentes mais de uma vez para decompô-los.

[012] A eficácia dessa forma de desinfecção depende da exposição dos microrganismos à luz UV-C na linha de visão do sistema.

[013] O grau de inativação pela radiação ultravioleta está diretamente relacionado à dose de UV-C aplicada. A dosagem é geralmente medida em microjoules por centímetro quadrado, ou equivalente em microwatt segundos por centímetro quadrado (μW · s / cm 2). As dosagens para matar 90% dos microorganismos, variam entre 2.000 e 8.000 μW · s / cm 2.

[014] Nas décadas de 30 e 40, um experimento em escolas públicas da Filadélfia mostrou que luminárias ultravioletas instaladas no teto das salas de aula poderiam reduzir significativamente a transmissão do sarampo entre os estudantes. Em 2020, o UV-C está novamente sendo pesquisado como uma possível medida contra a pandemia do COVID- 19.

[015] No entanto, a desinfecção é uma função da intensidade e do tempo de exposição ao UV. Por esse motivo, não é tão eficaz no movimento do ar por convecção natural ou quando a lâmpada é perpendicular ao fluxo do ar, pois os tempos de exposição são drasticamente reduzidos, de modo que a simples utilização de uma lâmpada UV em um ambiente não geraria uma descontaminação adequada e eficaz de vírus e bactérias.

[016] Assim, o presente inventor buscando melhorar e gerar maior eficiência na descontaminação do ar através de luz UV, desenvolveu um equipamento dotado por uma construtividade própria que permite maior vazão (tempo de contato), transmitância (luz atingindo o alvo) e ausência de nebulosidade (retirada da umidade do ar), de modo que não impõe obstáculos como linha de sombra, permitindo uma inteira exposição do ar por tempo suficiente dentro do equipamento para a eliminação dos microrganismos nos ambientes.

[017] Em pesquisa realizada no estado da técnica identificamos diversos documentos que descrevem equipamentos destinados a purificação de ambientes através da utilização de luz ultravioleta, onde podemos destacar os seguintes documentos:

[018] O documento BRPI90049098 (Clover Eletrônica. 1990) descreve um dispositivo onde o ar oxidado é impelido da câmara de oxidação para o gabinete de armazenamento. A oxidação do ar pode ser produzida por calor, radiação ultravioleta ou catalisação. O aquecimento pode ser feito em bloco dotado de ânodos para dissipação de cargas eletrostáticas. Após ser aquecido, o ar é resfriado antes de ser impelido para o gabinete de armazenamento. Quando o ar é oxidado por radiação ultravioleta, ele é processado por um sistema de decomposição de ozônio antes de ser admitido no compartimento de armazenamento.

[019] O documento EP0778070 (Schroeder, Werner. 1995) descreve hidrocarbonetos gasosos que são removidos do ar expondo-o no canal de duto de ar à radiação UV-C com um comprimento de onda inferior a 300 nm que excita os hidrocarbonetos e, além disso, à radiação UV-C com um comprimento de onda de 185 nm que se forma 03 e radicais. A oxidação parcial das moléculas de hidrocarbonetos ocorre na fase gasosa.

[020] O documento EP1804841 (Schroeder, Werner. 2005) descreve um processo é divulgado para esterilizar o ar ambiente conduzido em um duto de ar. De acordo com o processo reivindicado, o ar ambiente é fornecido ao duto de ar de uma unidade UV para irradiação com radiação UV, e o ar ambiente assim pré-purificado é fornecido a uma unidade de ionização a jusante disposta em na conduta de ar e na qual o ar ambiente é ionizado.

[021] O documento EP1919526 (Desinfinador. 2005) descreve um dispositivo de desinfecção a seco compreendendo pelo menos uma câmara de processo, através da qual o ar é introduzido no ambiente. A câmara de processo compreende uma fonte de radiação ultravioleta para a produção de ozônio e um meio ionizador para ionizar o ar.

[022] O documento EP2100624 (Proair. 2008) descreve um dispositivo de desinfecção a seco para desinfetar o ar, o dispositivo compreendendo pelo menos uma câmara de processo 6 que compreende pelo menos um radiador UV 2 disposto para emitir em um primeiro comprimento de onda e disposto para produzir ozônio, bem como um ionizador 1 disposto para produzir ions no câmara de processo. A câmara de processo 6 também compreende um radiador UV 3 disposto para emitir em um segundo comprimento de onda, o segundo comprimento de onda sendo diferente do primeiro comprimento de onda.

[023] O documento DE202019002861 (Kreissl, Jonas. 2019) descreve um dispositivo de desinfecção a seco para dispositivos móveis de operação com fonte de radiação UV-C e câmara de processamento, caracterizado por o dispositivo de desinfecção a seco compreender um invólucro externo e um invólucro interno como processamento câmara, em que a câmara de processamento através de uma primeira câmara e uma segunda câmara, entre as quais uma fonte de radiação UV-C está disposta, é formada.

[024] Estes documentos citados no estado da técnica descrevem equipamentos destinados a promover a purificação do ar através da utilização de luz ultravioleta, porém estes dispositivos apresentam formas construtivas complexas que apresentam uma baixa eficiência, de modo que se toma necessário circular o ar repetidamente pelo equipamento para promover a purificação, gerando diversos inconvenientes aos usuários e uma ineficácia na descontaminação do ambiente. Além disso, estes equipamentos resultam em lâmpadas UV- C que geram ozônio que é extremamente prejudicial em ambientes fechados.

[025] Portanto, o presente inventor buscando resolver estes inconvenientes, desenvolveu um equipamento purificador dotado por uma unidade independente com lâmpadas UV blindadas e com passagem da massa de ar horizontalmente, sendo dotado por um ventilador para forçar o ar a passar pela luz UV-C de forma a pressurizar e mover para um sistema de filtragem, a fim de remover os microrganismos mortos. Com a ciclagem pressurizada, garante-se um maior tempo de exposição dos microrganismos a Luz UV-C mantendo 99,8% de eficiência.

[026] Desta forma, é objeto da presente invenção, um equipamento dotado por um sistema purificador de ar com luz ultravioleta C (UV-C) projetado para uma exposição do ar circulante em uma caixa metálica onde é levemente comprimido, de forma que o sistema conta com a ação da luz UV-C e com um sensor de identificação de ozônio (O ³ ). A lâmpada UV-C, juntamente com a pressurização do ar, promove a exposição dos organismos vivos, proporcionando a eliminação de 99,8% dos germes que passam pelo equipamento. A forma construtiva do equipamento permite vazão (tempo de contato), transmitância (luz atingindo o alvo) e ausência de nebulosidade (retirada da umidade do ar), de modo que não impõe obstáculos como linha de sombra, permitindo uma Inteira exposição do ar por tempo suficiente dentro do equipamento para a eliminação dos microrganismos nos ambientes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[027] É característica da presente invenção um equipamento de purificação de ar por luz UV-C que provê uma base dotada por projeções anguladas dispostas em suas extremidades, sendo que a base apresenta a disposição de uma tampa dotada por projeções anguladas dispostas em suas extremidades.

[028] É característica da presente invenção um equipamento de purificação de ar por luz UV-C que provê na porção central da tampa é disposto exaustor dotado por motor e grade de proteção que direciona o ar do ambiente para o interior do equipamento. [029] É característica da presente invenção um equipamento de purificação de ar por luz UV-C que provê junto as projeções da tampa serem dotadas por faces que servem como ponto de saída do ar e dotadas por uma manta filtrante que serve para remover os microrganismos mortos na massa de ar que passou pela exposição na luz UV-C.

[030] É característica da presente invenção um equipamento de purificação de ar por luz UV-C que provê na porção interna da base um quadro elétrico que gerencia o conjunto de lâmpadas de emissão da luz UV-C e o sensor de identificação de ozônio.

[031] É característica da presente invenção um equipamento de purificação de ar por luz UV-C que provê que a pressurização dentro do equipamento ocorre pelo o volume de entrada de ar gerado pelo exaustor ser maior que o volume de saída, devido a restrição gerada pelas mantas filtrantes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[032] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva superior do equipamento de purificação montado.

[033] A figura 2 apresenta a vista frontal do equipamento de purificação montado.

[034] A figura 3 apresenta a vista em perspectiva inferior do equipamento de purificação montado.

[035] A figura 4 apresenta a vista inferior do equipamento de purificação montado.

[036] A figura 5 apresenta a vista em perspectiva inferior do equipamento de purificação, detalhando os componentes internos.

[037] A figura 6 apresenta a vista inferior do equipamento de purificação, detalhando os componentes internos. [038] A figura 7 apresenta a vista explodida do equipamento de purificação, detalhando seus componentes.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[039] O equipamento de purificação de ar por luz UV-C, objeto da presente invenção, compreende uma base (10) dotada por projeções anguladas (11) dispostas em suas extremidades, permitindo a passagem da massa de ar horizontalmente por dentro do equipamento. [040] A base (10) apresenta a disposição de uma tampa (20) dotada por projeções anguladas (21) dispostas em suas extremidades, apresentando a mesma forma construtiva da base (10) dotada por projeções (11) de forma a permitir o fechamento do equipamento.

[041] Na porção central da tampa (20) é disposto exaustor (22) dotado por motor (221) e grade de proteção (222), permitindo que o ar do ambiente seja direcionado para o interior do equipamento de forma a forçar o ar a passar pela luz UV-C e posteriormente seja direcionado para o sistema de filtragem dispostos nos pontos de saída junto as extremidades do equipamento.

[042] As projeções (21) da tampa (20) são dotadas por faces (21 1) que servem como ponto de saída do ar, de modo que junto a estes pontos é disposta uma manta filtrante (212) que serve para remover os microrganismos mortos na massa de ar que passou pela exposição na luz UV-C, liberando no ambiente um ar descontaminado e purificado.

[043] Na porção interna da base (10) é disposto um quadro elétrico (12) que gerencia o conjunto de lâmpadas de emissão da luz UV-C (13) e o sensor de verificação da geração de ozônio (não representado), de modo que o ar ao entrar no equipamento fica pressurizado por um período entre 30 segundos a 1 minuto de forma a fica exposto pela luz UV-C e ao sensor de ozônio. [044] O sensor de ozônio tem por objetivo identificar se as lâmpadas possam produzir ozônio no decorrer de seu uso, de modo que esta leitura é um sistema de segurança do equipamento.

[045] O equipamento entra em funcionamento quando é ligado, mantendo as lâmpadas de UV-C (13) e o exaustor sempre ligados.

[046] O equipamento quando montado pela tampa (20), encaixada junto a base (10), permite que a massa de ar do ambiente seja forçada a entrar devido a ação do exaustor (22) de forma que o ar ao ingressar é exposto ao conjunto de lâmpadas UV-C (13) e após é direcionado para o sistema de retenção de partículas dotado pela manta (212).

[047] A base (10) é dotada em uma de suas faces por um conjunto de LED’s (14) indicadores de funcionamento, permitindo que os usuários possam verificar visualmente quando o equipamento esta ou não em funcionamento no ambiente.

[048] A pressurização dentro do equipamento ocorre pelo o volume de entrada de ar gerado pelo exaustor (22) ser maior que o volume de saída, devido a restrição gerada pelas mantas filtrantes (212). Assim, os filtros (212) restringem a saída do ar que ingressa com uma pressão positiva, gerando uma pressurização no sistema e facilitando a descontaminação pelas lâmpadas de UV-C (13).

TESTES DE LABORATÓRIO

[049] O equipamento foi testado em laboratório para verificar sua eficiência perante a duas amostras de bactérias: escherichia coli e staphylococcus aureus.

[050] Cada amostra testada foi aplicada em quantidades e por tempos diferentes, de modo que foram aplicadas em tempos de 1 , 5, 10 e 15 minutos de exposição junto ao equipamento. [051] O percentual de redução bacteriana após exposição à radiação UV-C integrada ao purificador de variou de acordo com o tempo de exposição e com a densidade celular bacteriana. Em Staphylococcus aureus, a eliminação foi alcançada após 10 minutos de exposição de densidades celulares de até 103. Em Escherichia coli e Acinetobacter baumannii a eliminação foi alcançada após 15 minutos de exposição de densidades celulares de até 104 e após 10 minutos de exposição de densidades celulares de até 103. Em Klebsiella pneumoniae, a eliminação foi alcançada após 15 minutos de exposição de densidades celulares de até 105 e após 10 e 5 minutos de exposição de densidades celulares de até 103. Em Bacillus subtllis, possivelmente por ser uma bactéria formadora de endósporos, não foi possível a eliminação em 15 min, mas uma redução de 99% das células.

[052] Desta forma, os testes realizados comprovam a eficiência do sistema dotado por lâmpada UV-C, juntamente com a compressão do ar, promovendo a exposição dos organismos vivos e proporcionando a eliminação de 99,8% dos germes que passam pelo equipamento. Assim, a forma construtiva do equipamento permite vazão (tempo de contato), transmitância (luz atingindo o alvo) e ausência de nebulosidade (retirada da umidade do ar), de modo que não impõe obstáculos como linha de sombra, permitindo uma inteira exposição do ar por tempo suficiente dentro do equipamento para a eliminação dos microrganismos nos ambientes.