BRPI0511006B1 - sistema de filtração de ar de unidade de resfriamento e compartimento refrigerado por tal sistema. - Google Patents

Abstract

filtro de ar de refrigerador antimicrobiano a presente invenção refere-se a um filtro de ar adequado para a limpeza do ar dentro de um compartimento refrigerado que contém um agente antimicrobiano exibindo propriedades biocidas contra micróbios entranhados no ar do compartimento. o agente antimicrobiano pode ser associado às fibras de meio com um aglutinante.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE F1LTRAÇÂO DE AR DE UNIDADE DE RESFRIAMENTO E COMPARTIMENTO REFRIGERADO POR TAL SISTEMA".

Referência Cruzada a Pedido Relacionado Este pedido reivindica prioridade a partir do Pedido de Patente Provisória U.S. N° 60/580.646, depositado em 17 de junho de 2004 Antecedentes da Invenção A presente invenção refere-se geralmente a um filtro de ar e, mais especifica mente, a um filtro de ar antímicrobiano adaptado para uso em um volume refrigerado.

Os compartimentos refrigerados e, especialmente, o interior de refrigeradores de armazenamento de alimento domésticos, frequentemente estão sujeitos a mudanças substanciais na umidade, e podem conter um alto nível de umidade. Embora uma refrigeração possa desacelerar o crescimento e a proliferação de micróbios indesejados, os micróbios podem estragar rapidamente o alimento armazenado em refrigeradores e proliferar nas superfícies internas do compartimento e nos objetos ali.

Os sistemas de refrigeração modernos são projetados para utilizarem um fluxo de ar por todo o compartimento refrigerado, para ajudarem na obtenção de uma distribuição de temperatura uniforme no compartimento. Infe-lizmente, esse fluxo de ar também serve como um meio pelo qual bactérias podem ser transportadas por todo o interior de um compartimento refrigerado. Vários dispositivos têm sido usados para a filtração e a limpeza do ar dentro de um espaço, tal como um ambiente, um espaço de escritório ou em casa. Um forte foco nesses esforços de fiítração tem sido sobre a remoção de alérgenos do ar interno de um espaço de convívio.

No ar em um compartimento refrigerado, várias partículas e organismos podem estar em suspensão, tais como esporos de mofo, bactérias, vírus e outras partículas pequenas incapazes de serem aprisionadas nos filtros médios. Se não tratados, os microorganismos proliferam dentro do compartimento refrigerado, levando ao estragar da comida e a efeitos adversos sobre o gosto e o aroma de certos alimentos armazenados ali.

Os esforços de filtração de ar anteriores têm usado filtros de tamanho (incluindo microfiltros) para remoção de contaminante, irradiação de ultravioleta para neutralização de microorganismos, e filtros de carbono ou carvão para a absorção de odores.

Os filtros, incluindo filtros de Ar de Partículas de Alta Eficiência (HEPA), podem ser usados para a limpeza do ar dentro de um compartimento refrigerado (por exemplo, um refrigerador residencial, um resfriador comercial, uma unidade de condicionamento de ar veicular, um veículo de transporte refrigerado) pela "triagem" de contaminantes com base no tamanho. A Patente U.S. N° 6.454.841 e 6.736.885 descrevem um sistema de filtração de ar especificamente projetado para compartimentos refrigerados. O sistema de filtração de ar consiste em um refrigerador e uma câmara de pleno que tem uma entrada de ar e uma saída de ar. A câmara de pleno pode estar dentro ou fora do refrigerador e é conectada a um ventilador que aspira ar através do pleno. A câmara de pleno mantém um conjunto de filtro de ar que pode incluir uma fonte de radiação UV ou de um filtro de HEPA polimérico. O documento Ό79 descreve meios de filtro polimérico tendo a-gentes bactericidas moldados no polímero.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista frontal de uma primeira modalidade de um compartimento refrigerado tendo um sistema de filtração de ar, conforme mostrado aqui. A figura 2 é uma vista lateral em seção transversal do sistema de filtração de ar da figura 1.

Descrição Detalhada Em um aspecto amplo, o sistema de filtração de ar para um compartimento refrigerado reduz ou elimina substancialmente micróbios, incluindo, mas não limitando, bactérias, mofo e fungo, a partir do ar no compartimento refrigerado. Mais especificamente, o sistema de filtração de ar reduz ou elimina substancialmente bactérias, mofo, fungo e outras espécies microbianas do ar dentro de um compartimento refrigerado, tal como um re- frigerador doméstico usado para o armazenamento de alimentos.

Para facilidade de discussão, o sistema de filtração de ar mostrado aqui pode ser descrito no contexto de uma modalidade de refrigerador doméstico. O presente sistema de filtração de ar 10 pode biorremediar o ar em um refrigerador, reduzindo o crescimento e o transporte de micróbios no refrigerador. Esta limpeza é realizada através do uso de um sistema de filtração de ar antimicrobiano 10. O sistema de filtração de ar 10 de acordo com a presente descrição preferencial mente compreende um conjunto de filtro 20. O conjunto de filtro 20 tem uma janela de entrada de ar 22 e uma janela de saída de ar 24. O conjunto de filtro 20 mantém um meio de filtro fibroso 30 intermediário entre a janela de entrada de ar 22 e a janela de saída de ar 24. O meio de filtro fibroso 30 é tratado com um agente antimicrobiano. A retirada de ar através da janela de entrada de ar 22 contata o meio de filtro onde ele entra em contato íntimo com o meio 30 e agentes an-timicrobianos associados Os agentes antimicrobianos trabalham com seus vários percursos biocidas para a eliminação de micróbios entranhados no ar. O ar então retorna para o interior do compartimento refrigerado C através da janela de saída de ar 24.

Em uma modalidade preferida, o filtro é um microfiltro. Um mi-crofiltro tem microporos permeáveis ao ar e oxigênio e provê a capacidade de filtração de partículas finas, tais como bactérias e outros microorganismos e poluentes aerotransportados. Os microfiltros podem ser de um material tecido ou não-tecido. Um exemplo de um material de filtro é poliéster.

Folhas de microfiltro também podem ser empregadas para necessidades de filtração de fluxo transversal. Os filtros de Ar de Partículas de Alta Eficiência (HEPA) com uma classificação de tamanho de filtração de aproximadamente 0,3 mícrons também são bastante efetivos para a remoção de partículas tais como esporos de mofo e pólen.

Com referência à figura 1, o meio de filtro fibroso 30 preferenci- almente é formado de uma fibra polimérica. O meio de filtro 30 pode ser tecido ou não-tecido (o último mostrado na figura 1). Embora a escolha de uma fibra polimérica não seja crítica para o funcionamento do meio de filtro 30, poliésteré um polímero preferido. A fibra polimérica pode ser de qualquer denier adequado para uso como o meio de filtro 30. Falando geralmente, contudo, fibras de denier menor são preferidas, já que provêem uma capacidade de fiitração melhorada. Em uma modalidade de filtro de exemplo, a fibra usada é uma fibra de poliéster, está abaixo de 10 deniers e, mais preferencialmente, é de 6 deni-ers ou abaixo. A modalidade da figura 1 compreende duas formas de fibra de poliéster. Uma primeira fibra é de 6 deniers e representa aproximadamente 60% do meio de filtro 30. Uma segunda fibra é de 3 deniers e representa aproximadamente 40% do meio de filtro 30.

Em uma modalidade, o meio de filtro fibroso 30 é impresso com características antimicrobianas pelo tratamento tópico dele com um agente antimicrobiano. Diferentemente de métodos nos quais os agentes antimicro-bianos são adicionados ao polimérico fundidos e distribuídos por todo o corpo do artigo polimérico, uma aplicação tópica concentra o agente antimicrobiano na superfície das fibras individuais no meio de filtro fibroso 30. Esta concentração de superfície aumentada melhora a eficácia contra micróbios e reduz a quantidade geral de agente antimicrobiano necessária para a obtenção de um resultado em particular.

Muitos agentes antimicrobianos são adequados para uso com o sistema de fiitração de ar 10, e os agentes antimicrobianos tipicamente utilizados com resinas de polímero são preferidos. Os agentes antimicrobianos particularmente preferidos incluem fenóis clorados (por exemplo, 2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenol), prata e compostos contendo prata, azóis e zinco e compostos contendo zinco (por exemplo, zinco piritiona).

Em uma primeira modalidade preferida, o agente antimicrobiano é adicionado a um aglutinante usado para a formação da fibra polimérica em um meio de filtro fibroso não-tecido 30. Os aglutinantes adequados incluem aqueles usados para a feitura de materiais não-tecidos. Os aglutinantes preferidos inctuem resinas poliméricas, com resinas de potiéster e látex acrílico sendo resinas poliméricas preferidas. O agente antimicrobiano e o aglutinan-te devem ser compatíveis um com o outro. O agente antimicrobiano é adicionado ao aglutinante em uma quantidade suficiente para a obtenção da eficácia aceitável, quando usados para a formação do meio de filtro fibroso não-tecido 30. Obviamente, a obtenção de uma eficácia aceitável também será dependente de quanto aglutinante é utilizado e da identidade do agente antimicrobiano selecionado. A-queles versados na técnica são capazes de determinarem as quantidades apropriadas de aglutinante e agente antimicrobiano, sem uma experimentação indevida. A título de exemplo, o meio de filtro fibroso 30 mostrado na figura 1 foi formado usando-se uma fibra de poiiéster de 6 e 3 deniers (conforme descrito acima). Um aglutinante acrílico contendo aproximadamente 4000 ppm de zinco piritiona foi usado para a formação do meio de filtro fibroso não-tecido 30. O aglutinante foi aplicado de modo que o meio de filtro 30 resultante tivesse aproximadamente 75% (em peso) de fibra e 25% de aglutinante de resina.

Testes analíticos indicaram que o meio de filtro 30 resultante continha em torno de 1000 ppm de zinco piritiona. Um teste preliminar indicou que o meio de filtro 30 resultante era capaz de reduzir partículas aero-transportadas de tamanho de bactéria dentro de um refrigerador em quase 45%.

Voltando-nos, agora, para a figura 2, o meio de filtro fibroso 30 desta modalidade permanece disposto no conjunto de filtro 20 com o auxílio de vários meios de suporte, os quais podem ser providos como parte do conjunto de filtro de ar 20. A título de exemplo, um quadro adaptado ou inserível 30 é empregado, no qual o meio de filtro 30 pode ser inserido para deslizar para dentro e para fora conforme desejado. O quadro 30 pode formar um invólucro tendo uma janela de entrada de ar 22 e uma janela de saída de ar 24.

Em um arranjo alternativo, o quadro 30 apenas pode formar somente ym lado de um invólucro pela cobertura de uma abertura no lado do compartimento refrigerado C. Neste caso, a janela de saída de ar 24 seria a aberturá na lateral do compartimento refrigerado C. Em um segundo arranjo alternativo, o meio de filtro 30 pode ser inserido através de uma fenda ou abertura no alojamento, sem perturbação da entrada de ar e da saída de ar 22. Em qualquer caso, o meio de filtro fibroso 30 está situado intermediário de forma gasosa entre a janela de entrada de ar 22 e a janela de saída de ar 24. A janela de entrada de ar 22 e a janela de saída de ar 24 (figura 2) estão em conexão de fluido com o interior do compartimento refrigerado C, permitindo que o ar no compartimento refrigerado C flua transversalmente, flua através e/ou entre em contato íntimo com o meto de filtro fibroso 30. O conjunto de filtro 20 pode ser mantido no lugar por um ou mais suportes ou um outro meio mecânico adequado de afixação. Adicionalmente, um adesivo na porção externa do conjunto 20 pode ser utilizado.

Uma pluralidade de filtros pode ser disposta serialmente em um tamanho de poro decrescente, para extensão da vida do microfiltro. Partículas maiores desse modo são aprisionadas no filtro a montante de poro apropriadamente dimensionado, ao passo que partículas menores passam através do(s) filtro(s) a montante, antes de se tornarem aprisionadas por um microfiltro tendo um tamanho de poro restritivo.

Em um arranjo serial de filtro como esse, não seria necessário associar um agente antimicrobiano com um meio de filtro de poro grande através do qual os microorganismos tipicamente poderíam passar. Contudo, filtros a montante de poro grande tendo propriedades antimicrobianas, não obstante, podem ser empregados sem se desviar do sistema de filtração de ar 10 descrito aqui.

Um meio 40 para o direcionamento de ar através do conjunto de filtro 20 também é provido. Em um caso, o meio de direcionamento de ar 40 é um ventilador, o qual também pode ser integrado no conjunto de filtro 20. Alternativamente, o conjunto de filtro 20 pode ser colocado adjacente e em comunicação de fluido com um meio de direcionamento de ar já presente no compartimento refrigerado C. Ainda em um outro arranjo, o meio de filtro 30 pode ser combinado com o meio de direcionamento de ar 40, por exemplo, pela conformação de um meio de filtro não-tecido 30 em ou pela combinação do meio de filtro 30 com um material conformado em um ventilador, uma turbina ou uma outra estrutura adequada usada em um dispositivo de movimento de ar. O sistema de filtração de ar 10 altemativamente pode ser posicionado fora do compartimento refrigerado C. O que é requerido é a provisão de um contato de ar com o e, preferencialmente, uma circulação através do meio de filtro 30. Na maioria dos casos, uma circuiação pode ser realizada através do uso de duto ou tubulação, cuja construção está no conhecimento de alguém sobre a técnica.

Pode-se prontamente apreciar que o ar residente no compartimento refrigerado pode ser recirculado ali (conforme é preferível para a manutenção da temperatura diminuída com um investimento de energia reduzido), mas também que ar renovado externo poderia ser enviado para o interior do compartimento refrigerado. Neste último caso, o filtro mostrado aqui também pode ser empregado de forma eficaz para a redução ou a eliminação substancial da introdução de micróbios no interior do compartimento. O sistema de filtração 10 é adequado para uso em qualquer tipo de unidade de refrigerante comercial ou residencial. Por exemplo, o compartimento refrigerado também pode ser um expositor de varejo, um veículo de transporte comercial, um resfriador / freezer de grandes dimensões cabendo pessoas ou uma outra instalação industrial, e similares.

Deve ser compreendido que, embora certas modalidades do sistema de filtração de ar tenham sido ilustradas e descritas aqui, ele não é para ser limitado às formas ou arranjos específicos apresentados no relatório descritivo e nos desenhos / figuras. Pode ser apreciado por aqueles versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas, sem se desviar dos recursos essenciais mostrados aqui e nas reivindicações a seguir.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Sistema de filtração de ar de unidade de resfriamento, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento de filtro que tem uma entrada e uma saída, pelo menos uma dentre a entrada e a saída em comunicação em termos gasosos com um volume a ser resfriado pela unidade de resfriamento; um meio de filtro fibroso disposto entre a entrada e a saída; um elemento de fluxo de ar adaptado para fluir o ar para contato gasoso com o meio de filtro fibroso, em que o meio de filtro fibroso compreende uma fibra de polímero apresentando um primeiro grau de espessura e uma segunda fibra de polímero que tem um segundo grau de espessura; e um revestimento de aglutinante disposto em pelo menos uma porção do meio de filtro fibroso; e um agente antimicrobiano em associação com o aglutinante, em que o agente antimicrobiano compreende um agente selecionado a partir do grupo que consiste em fenóis clorados, prata e compostos contendo prata, azóis e zinco e compostos contendo zinco.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de filtro fibroso compreende uma fibra de polímero.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fibra de polímero tem uma espessura de 10 deniers ou menos.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fibra de polímero tem uma espessura de 6 deniers ou menos.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o polímero compreende poliéster.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aglutinante compreende um aglutinante de látex acrílico.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente antimicrobiano compreende zinco piritiona.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente antimicrobiano compreende 2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenol.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente antimicrobiano compreende prata.

10. Compartimento refrigerado tendo um sistema de filtração de ar como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de paredes definindo o compartimento refrigerado; um conjunto de filtro, o conjunto de filtro tendo uma janela de entrada de ar e uma janela de saída de ar, a janela de entrada de ar e a janela de saída de ar estando em comunicação de fluido com o compartimento refrigerado; um meio para o direcionamento de ar através do conjunto de filtro; e um meio de filtro fibroso situado entre a janela de entrada de ar e a janela de saída de ar, pelo menos uma porção do meio de filtro fibroso sendo revestida com um aglutinante, o aglutinante compreendendo um agente antimicrobiano.