CA2128140A1 - Systeme de sterilisation de l'air comprime et de recuperation d'energie - Google Patents
Systeme de sterilisation de l'air comprime et de recuperation d'energieInfo
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Abstract
La présente invention est un système de stérilisation constitué d'un stérilisateur et d'un échangeur-récupérateur d'énergie qui propose une solution aux problèmes actuels inhérents à l'utilisation d'instruments pneumatiques et d'appareils respiratoires dans les domaines industriels et médicaux. En effet, la qualité de l'air comprimé consommé directement ou indirectement par l'humain est tributaire de l'atmosphère ambiante où le compresseur se trouve et de la nature même du réservoir du compresseur, qui constitue un incubateur idéal pour les micro-organismes pathogènes s'y trouvant. La présente invention est un appareil stérilisateur récupérateur d'énergie. L'air comprimé vicié passe à une pression moyenne de 100 à 150 Ibs/po2 et à un débit d'approximativement 100 cfm dans l'échangeur par une tubulure métallique d'entrée, enroulée en spirale, où il est préchauffé, puis circule dans le stérilisateur par le biais d'une tubulure métallique munie de chicanes internes, enroulée en double spirale à l'intérieur d'un élément électrique qui la chauffe à 400 .degree.C. L'air comprimé stérile repasse dans l'échangeur (avant de se diriger vers les instruments pneumatiques) par le biais d'une tubulure métallique de sortie enroulée en spirale autour de la tubulure d'entrée à laquelle il communique sa chaleur. Les deux montages (échangeur, stérilisateur) sont trempés individuellement dans du métal liquide et enfermés dans de la laine de céramique qui sert d'isolant thermique.
Description
~ 212814~
Système de stérilisation de l'air comprimé
et de recuperation d'énerg~e L~ présente invention se rapporte à un proGédé électro-mécanique de stérilisation de l'air dans les réseaux d'air con~primé, et notamment ceu~ utilisés pour les appareils respiratoires ainsi que les instruments pneumatiques chirurg~caux et industriels.
Présentement, l'utilisation de l'air comprimé aux fins de consommation humaine directe et indirecte est problématique de par la nature même du compresseur et de sa localisation. D'une part, le compresseur, dont l'entretien est le plus souvent néigligé est généralement installe dans une piè~e au sous-sol où s'~cumulent les débris, respire un air de qualité douteuse souvent chargé d'humidité, donc de moisissures et de bactéries pathogènes. D'autre part, I'air une fois comprime se retrouve en attente dans le réser-voir, qui subis~ant des variations de pression inhérentes aux départs et arrets suGccssifs de la pompe accumule une condensation d'humidité constituant ainsi un exceiUent incu-bateur pour les micro-organismes pathogènes s'y trouvant. L'air contaminé provenant de ces deux sources se trouve directement ou indirectement Gonsornmé par les hum~in.c qui font usage des i~struments pneumatiques ou appareils respiratoires.
L'idée créatrice de la présente invention porte sur le traitement préventif des deu~
sources de proliferation bactérienne decrites ci-avant ainsi que sur la récuperation de l'énergie générée dans un premier temps. En effet, cet appareil est inséré dans le circuit d'air comprim~e en~re le compresseur et les instruments pneumatiques ou les appareils respiratoires.
L air comprimé vicié passant à haute vélocité sous une pression moyenne de 100 à 150 Ibs~po2 et a un débit appro~cimatif de 100 cfm entre dans un é~;hangeur par une tubulure métallique d'entrée, cnrouJce cn spirale, où il est préchauf~é, puis circu~e dans lc ~terili~stenr par le biais d'unc tubulurc métallique munie de chicanes intemes, enroulée en double spiralc a l'intérieur d'un él~nent électrique qui la chauf~e a 4000C. L'air comprimé stérile repasse dans l'a;hangcl~r (avant de se diriger vcrs les instruments pneumatiques) par le biais d'unc tubulurc métsllique de sortic cnroulée en spirale autour dc la tubulurc d'entréc a laqucl~e il communique sa chaleur. Les deusc montages (cchangeur, stérilisateur) sont individuçll~m~nt trempes dan~ du méta~ liquide et enfermes dans un boîtier mét~llique doublé dc lainc de ~Ibre de c~éramique qui sert d'isolant thermique.
~1~81~
La présente invention a été conçue pour résoudre les problemes inhérents à l'utilisation d'un compress~ur et peut être utilisee chaque fois que la qualité
de l'air comprimé est en cause. Par exemple, ce procédé pourra servir à stériliser l'air comprimé utilise dans les scaphandres et appareils respiratoires industriels, dans les bouteilles à o~ygène pour la plongée sous-marine, dans les chaînes de montages pour ac-tionner des instruments pneumatiques, là où des humains les manipulent, dans les usines de produits ph~ ceutiques et al~nentaires pour assécher les contenants avant l'em-boute~llage, dans la fabrication de plaquettes stériles ainsi que pour actionner des inslru.llcnts pneumatiques chirurgicaux dentaires et mPAi~s~
Bien que la presente invention ait été concue pour traiter la cont~Tnin~tion rnicro-biologique de l'air comprimé, elle peut aussi traiter les polluants chimiques grâce à sa haute t~crature de fonctionn~m~nt (400 oC).
En conclusion, la presente invention protège les utili~ateurs d'air comprimé
contre une cont~min~tion plus qu'évidente provenant du compresseur.
Rclativancnt au~c dc~ins qui illunrcnt la r~~ tion de l'in~cntion:
Le de~in 1 r~pr~se.lt3 une vue en coupe du sterilisateur proprement dit, avec Ies ~léments le cons~tuant Le de~in 2 Icpr~cnte une vue en coupe de l'échangeur d'énergie, avec les ~I~...e.lt~ le cG";.UhJant Le des~in 3 con3titue un soh~n~a du circuit que l'air comp.in~é effectue dans b sténlisateur et l'éch~n~eur.
" 21~81~0 ?
ESSIN 1: Le stérilisateur est constitué d'un ~ oant électrique (1 ) enroul~ en spirale à l'intérieur d'une tubulure métallique (5) enroulee en double spirale ladite tubulure étant munie de chicanes intemes (6). L'élément chauffe la tubulure à 400 oC température nécessAire a la sterilisation micro biologique et à l'élimination de certains polluants chimiques de l'air comprimé. Ce montage est trempé dans un metal liquéfié ~4) qui rend l'~l~n,ent ~b~A,iq.Je et la tubulure métallique solidaires,leur assurant une meilleure conductivité therrnique. Ce ".G"ta~e est enfin insére dans un boîtier (2) doublé d'une laine de fibre de céramique t3) servant d'isolant thermique.
ESSrN 2: L'échan~eur d'énergie est constitué d'une tubulure métallique d'entrée (7) enroulée en spirab à l'intérieur d'une tubulure métallique de sortie (8). La tubulure métallique d'entrée achemine l'air vicié en provenance du col"presseur en dir~tion du stérilisateur pendant que la tubulure métallique de sortie a-*,&..,i.'a l'air stérilisé en provenance du stérilisateur vers les instruments pneum^~nes Ce faisant il com-munique sa chaleur à la tubulure métallique d'entr~e qui sert de pré-chauffe. Ce montage est t~e"-pé dans un métal liquéfié (4) rendant les deux tubulures métalliques solidaires leur assurant un meilleur échan-ge thermique. Ce montage est inséré dans un boîtier métallique ~2) doublé d'une laine de fibre de céramique (3) qui sert d'isolant U,6".,i~lue.
ESSIN 3: Le circuit d'air cc"",,i.,.~ est le suivant:
L'air compfimé vici~ en provenanoe du cc. "presseur passe d'abord par l'~chan~ur (D2) par le bbis de b tubulure metallique d'entrée (7)~
sort de l'échangeur circule dans le st~ril~beur (D1) par le bbis de b tubulure métallique (5) enroulée en double spirab et munie de chica-nes intemes chauffée par l'~lérnent électrique (1). L'air sterib et chaud passe à nouveau dans rbchan~ur par le biais de la tubulure métallique de sortie (8) enroulee en spirab autour de b tubulure métallique d'entr~e ~ bquelb elb communique sa chaleur. L'air colnp.i.,.~ sort enfin de l'~chan~eur pour se diriqer vers les instru-ments pneumatiques.
Système de stérilisation de l'air comprimé
et de recuperation d'énerg~e L~ présente invention se rapporte à un proGédé électro-mécanique de stérilisation de l'air dans les réseaux d'air con~primé, et notamment ceu~ utilisés pour les appareils respiratoires ainsi que les instruments pneumatiques chirurg~caux et industriels.
Présentement, l'utilisation de l'air comprimé aux fins de consommation humaine directe et indirecte est problématique de par la nature même du compresseur et de sa localisation. D'une part, le compresseur, dont l'entretien est le plus souvent néigligé est généralement installe dans une piè~e au sous-sol où s'~cumulent les débris, respire un air de qualité douteuse souvent chargé d'humidité, donc de moisissures et de bactéries pathogènes. D'autre part, I'air une fois comprime se retrouve en attente dans le réser-voir, qui subis~ant des variations de pression inhérentes aux départs et arrets suGccssifs de la pompe accumule une condensation d'humidité constituant ainsi un exceiUent incu-bateur pour les micro-organismes pathogènes s'y trouvant. L'air contaminé provenant de ces deux sources se trouve directement ou indirectement Gonsornmé par les hum~in.c qui font usage des i~struments pneumatiques ou appareils respiratoires.
L'idée créatrice de la présente invention porte sur le traitement préventif des deu~
sources de proliferation bactérienne decrites ci-avant ainsi que sur la récuperation de l'énergie générée dans un premier temps. En effet, cet appareil est inséré dans le circuit d'air comprim~e en~re le compresseur et les instruments pneumatiques ou les appareils respiratoires.
L air comprimé vicié passant à haute vélocité sous une pression moyenne de 100 à 150 Ibs~po2 et a un débit appro~cimatif de 100 cfm entre dans un é~;hangeur par une tubulure métallique d'entrée, cnrouJce cn spirale, où il est préchauf~é, puis circu~e dans lc ~terili~stenr par le biais d'unc tubulurc métallique munie de chicanes intemes, enroulée en double spiralc a l'intérieur d'un él~nent électrique qui la chauf~e a 4000C. L'air comprimé stérile repasse dans l'a;hangcl~r (avant de se diriger vcrs les instruments pneumatiques) par le biais d'unc tubulurc métsllique de sortic cnroulée en spirale autour dc la tubulurc d'entréc a laqucl~e il communique sa chaleur. Les deusc montages (cchangeur, stérilisateur) sont individuçll~m~nt trempes dan~ du méta~ liquide et enfermes dans un boîtier mét~llique doublé dc lainc de ~Ibre de c~éramique qui sert d'isolant thermique.
~1~81~
La présente invention a été conçue pour résoudre les problemes inhérents à l'utilisation d'un compress~ur et peut être utilisee chaque fois que la qualité
de l'air comprimé est en cause. Par exemple, ce procédé pourra servir à stériliser l'air comprimé utilise dans les scaphandres et appareils respiratoires industriels, dans les bouteilles à o~ygène pour la plongée sous-marine, dans les chaînes de montages pour ac-tionner des instruments pneumatiques, là où des humains les manipulent, dans les usines de produits ph~ ceutiques et al~nentaires pour assécher les contenants avant l'em-boute~llage, dans la fabrication de plaquettes stériles ainsi que pour actionner des inslru.llcnts pneumatiques chirurgicaux dentaires et mPAi~s~
Bien que la presente invention ait été concue pour traiter la cont~Tnin~tion rnicro-biologique de l'air comprimé, elle peut aussi traiter les polluants chimiques grâce à sa haute t~crature de fonctionn~m~nt (400 oC).
En conclusion, la presente invention protège les utili~ateurs d'air comprimé
contre une cont~min~tion plus qu'évidente provenant du compresseur.
Rclativancnt au~c dc~ins qui illunrcnt la r~~ tion de l'in~cntion:
Le de~in 1 r~pr~se.lt3 une vue en coupe du sterilisateur proprement dit, avec Ies ~léments le cons~tuant Le de~in 2 Icpr~cnte une vue en coupe de l'échangeur d'énergie, avec les ~I~...e.lt~ le cG";.UhJant Le des~in 3 con3titue un soh~n~a du circuit que l'air comp.in~é effectue dans b sténlisateur et l'éch~n~eur.
" 21~81~0 ?
ESSIN 1: Le stérilisateur est constitué d'un ~ oant électrique (1 ) enroul~ en spirale à l'intérieur d'une tubulure métallique (5) enroulee en double spirale ladite tubulure étant munie de chicanes intemes (6). L'élément chauffe la tubulure à 400 oC température nécessAire a la sterilisation micro biologique et à l'élimination de certains polluants chimiques de l'air comprimé. Ce montage est trempé dans un metal liquéfié ~4) qui rend l'~l~n,ent ~b~A,iq.Je et la tubulure métallique solidaires,leur assurant une meilleure conductivité therrnique. Ce ".G"ta~e est enfin insére dans un boîtier (2) doublé d'une laine de fibre de céramique t3) servant d'isolant thermique.
ESSrN 2: L'échan~eur d'énergie est constitué d'une tubulure métallique d'entrée (7) enroulée en spirab à l'intérieur d'une tubulure métallique de sortie (8). La tubulure métallique d'entrée achemine l'air vicié en provenance du col"presseur en dir~tion du stérilisateur pendant que la tubulure métallique de sortie a-*,&..,i.'a l'air stérilisé en provenance du stérilisateur vers les instruments pneum^~nes Ce faisant il com-munique sa chaleur à la tubulure métallique d'entr~e qui sert de pré-chauffe. Ce montage est t~e"-pé dans un métal liquéfié (4) rendant les deux tubulures métalliques solidaires leur assurant un meilleur échan-ge thermique. Ce montage est inséré dans un boîtier métallique ~2) doublé d'une laine de fibre de céramique (3) qui sert d'isolant U,6".,i~lue.
ESSIN 3: Le circuit d'air cc"",,i.,.~ est le suivant:
L'air compfimé vici~ en provenanoe du cc. "presseur passe d'abord par l'~chan~ur (D2) par le bbis de b tubulure metallique d'entrée (7)~
sort de l'échangeur circule dans le st~ril~beur (D1) par le bbis de b tubulure métallique (5) enroulée en double spirab et munie de chica-nes intemes chauffée par l'~lérnent électrique (1). L'air sterib et chaud passe à nouveau dans rbchan~ur par le biais de la tubulure métallique de sortie (8) enroulee en spirab autour de b tubulure métallique d'entr~e ~ bquelb elb communique sa chaleur. L'air colnp.i.,.~ sort enfin de l'~chan~eur pour se diriqer vers les instru-ments pneumatiques.
Claims (7)
1. Un appareil de stérilisation de l'air comprimé et de récupération d'énergie comprenant:
un stérilisateur constitué:
d'un élément électrique enroulé en spirale servant à chauffer à 400 °C
une tubulure métallique enroulée en double spirale autour dudit élément électrique, ladite tubulure étant munie de chicanes internes servant à faire obstacle aux micro-organismes pathogènes présents dans l'air comprimé, ladite tubulure et ledit élément électrique ayant subi un trempage dans un métal liquéfié, ledit trempage servant a unir et à assurer une meilleure conductivité thermique entre ledit élément électrique et ladite tubulure, ledit élément électrique et ladite tubulure étant enfermés dans une laine de fibre de céramique servant d'isolant thermique;
et un échangeur d'énergie constitué:
d une tubulure métallique d'entrée, enroulée en spirale, servant à préchauffer l'air comprimé en provenance du compresseur et à acheminer cet air audit stérilisateur, ladite tubulure métallique d'entrée étant enroulée à l'intérieur d'une tubulure métallique de sortie, enroulée en spirale, acheminant l'air comprimé
chaud et stérile en provenance dudit stérilisateur a des instruments pneumatiques par le biais de canalisations, ladite tubulure de sortie communiquant son énergie calori-fique à ladite tubulure d'entrée permettant une récupération de l'énergie générée par la stérilisation, ladite tubulure de sortie et ladite tubulure d'entrée ayant subi un trempage dans un metal liquefie, ledit trempage servant à unir et à assurer une meilleure conductivité thermique entre ladite tubulure d'entrée et ladite tubulure de sortie, ladite tubulure d'entrée et ladite tubulure de sortie, solidaires étant enfermés dans une laine de fibre de céramique servant d'isolant thermique.
un stérilisateur constitué:
d'un élément électrique enroulé en spirale servant à chauffer à 400 °C
une tubulure métallique enroulée en double spirale autour dudit élément électrique, ladite tubulure étant munie de chicanes internes servant à faire obstacle aux micro-organismes pathogènes présents dans l'air comprimé, ladite tubulure et ledit élément électrique ayant subi un trempage dans un métal liquéfié, ledit trempage servant a unir et à assurer une meilleure conductivité thermique entre ledit élément électrique et ladite tubulure, ledit élément électrique et ladite tubulure étant enfermés dans une laine de fibre de céramique servant d'isolant thermique;
et un échangeur d'énergie constitué:
d une tubulure métallique d'entrée, enroulée en spirale, servant à préchauffer l'air comprimé en provenance du compresseur et à acheminer cet air audit stérilisateur, ladite tubulure métallique d'entrée étant enroulée à l'intérieur d'une tubulure métallique de sortie, enroulée en spirale, acheminant l'air comprimé
chaud et stérile en provenance dudit stérilisateur a des instruments pneumatiques par le biais de canalisations, ladite tubulure de sortie communiquant son énergie calori-fique à ladite tubulure d'entrée permettant une récupération de l'énergie générée par la stérilisation, ladite tubulure de sortie et ladite tubulure d'entrée ayant subi un trempage dans un metal liquefie, ledit trempage servant à unir et à assurer une meilleure conductivité thermique entre ladite tubulure d'entrée et ladite tubulure de sortie, ladite tubulure d'entrée et ladite tubulure de sortie, solidaires étant enfermés dans une laine de fibre de céramique servant d'isolant thermique.
2. Un appareil, tel que défini dans la revendication 1, où lesdites tubulures métalliques sont faites d'acier inoxydable.
3. Un appareil, tel que défini dans la revendication 1, où lesdites tubulures métalliques sont faites de cuivre.
4. Un appareil, tel que défini dans la revendication 1, où lesdites chicanes sont des lamelles.
5. Un appareil, tel que défini dans la revendication 1, où lesdites chicanes sont des ressorts en spirales.
6. Un appareil, tel que défini dans la revendication 1, où lesdits trempages se font à l'aluminium liquide.
7. Un appareil tel que défini dans la revendication 1, où lesdits instruments pneumatiques sont aussi des appareils respiratoires.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2128140 CA2128140A1 (fr) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Systeme de sterilisation de l'air comprime et de recuperation d'energie |
| PCT/CA1995/000261 WO1996002281A1 (fr) | 1994-07-13 | 1995-05-03 | Systeme de sterilisation de l'air comprime et de recuperation d'energie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2128140 CA2128140A1 (fr) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Systeme de sterilisation de l'air comprime et de recuperation d'energie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2128140A1 true CA2128140A1 (fr) | 1996-01-14 |
Family
ID=4154009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2128140 Abandoned CA2128140A1 (fr) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Systeme de sterilisation de l'air comprime et de recuperation d'energie |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2128140A1 (fr) |
| WO (1) | WO1996002281A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1996002281A1 (fr) | 1996-02-01 |
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