ES2247294T3 - Autoclave. - Google Patents

Abstract

Autoclave para aparatos e instrumentos médicos, del tipo que comprende: una cámara (13) en la que se colocan los aparatos que van a ser esterilizados, un generador de vapor (5), conectado con dicha cámara (13) mediante una tubería de vapor (9) y una tubería de alimentación (35) para descargar el condensado en el generador de vapor a través de un colector de un condensado (11), y un depósito de agua (1) apto para suministrar agua de procesamiento al generador (5), estando el colector de condensado (11) dispuesto encima del generador de vapor (5) y a lo largo de la tubería de alimentación (35), entre la cámara (13) y el generador de vapor (5), caracterizada porque el colector de condensado (11) es hermético y está separado del tanque de agua (1), y porque el mismo comprende además una válvula de retención (39) en la boca de la tubería de alimentación (35) al colector de condensado (11), evitando dicha válvula que el condensado refluya desde el colector de condensado (11) a la tubería (35), yuna segunda válvula de retención (41) entre el colector (11) y dicho generador de vapor (5), evitando dicha válvula que cualquier medio fluya al colector (11) desde el generador (5).

Description

Autoclave.

La invención se refiere a una autoclave para aparatos e instrumentos de uso médico con una cámara en la que los aparatos que van a resultar esterilizados están dispuestos, junto con un generador de vapor y un colector de condensado, de modo que el generador de vapor está conectado a la cámara por medio de una tubería de vapor y el colector de condensado se encuentre conectado con la cámara por medio de una tubería de alimentación del condensado.

Se conoce la presente autoclave por ejemplo a partir del documento EP 0 992 247 A1. El diseño de dichas autoclaves resulta más bien compacto para utilizar el espacio disponible en los procedimientos médicos y consultas de hospitales y clínicas de consultas externas de la mejor manera posible. Además, el tiempo requerido para alcanzar la temperatura necesaria debería mantenerse tan corto como sea posible para permitir un elevado rendimiento de los instrumentos y aparatos que van a limpiarse. Finalmente, la cantidad de agua requerida para la generación de vapor se debería mantener tan pequeña como sea posible para ahorrar, por una parte, la costosa agua adecuada para autoclaves y, por otra parte, para prolongar tanto como sea posible los ciclos entre el llenado y vaciado de los aparatos.

Finalmente, todo lo expuesto anteriormente, debería efectuarse tan económicamente como sea posible, por ejemplo, los componentes y piezas utilizados deberían consistir en productos poco costosos fabricados a gran escala para reducir los costes de producción, servicio y mantenimiento.

El aparato de acuerdo con la publicación mencionada anteriormente satisface sustancialmente los requisitos mencionados, aunque ha demostrado que aún resulta posible realizar mejoras, en particular con relación a la disposición y conexión del generador de vapor y el colector de condensado.

En el aparato de acuerdo con la publicación mencionada el generador de vapor, el colector de condensado y la cámara de tratamiento propios de la autoclave están conectados en paralelo, con una tubería de vapor que se extiende a partir de la sección superior del generador de vapor debido a la diferente densidad del vapor y del condensado la cual se puede conectar a través de una válvula de tres vías bien con el colector del condensado o bien con la cámara. De una manera análoga, un drenaje del condensado se extiende desde la cámara a la válvula de tres vías que opcionalmente la conecta con el extremo inferior del colector del condensado o el generador de vapor.

El aparato conocido comprende evidentemente componentes adicionales y tuberías de conexión, tales como en particular una tubería secundaria desde el drenaje de condensado de la cámara, pero dichos componentes y conexiones no son significativos para la presente invención de modo que se hará referencia a la publicación mencionada anteriormente para su comprensión.

El documento GB 2131695 describe una autoclave para esterilización en la que el ciclo de trabajo se realiza a través de una bomba de agua y una bomba de succión y un número de válvulas controladas.

El documento U.S. 3.884.636 describe un aparato para esterilización de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Se ha demostrado que en las condiciones y objetivos mencionados al comienzo a las que se encuentra sujeto cualquier diseñador de una autoclave para aparatos e instrumentos de uso médico, la estructura descrita necesita relativamente mucho espacio y da por resultado un coste relativamente elevado de producción debido a la utilización de dos válvulas que operan electromagnéticamente. Con respecto a lo anterior se debe tener presente que las piezas individuales mencionadas deben estar conectadas unas con otras por medio de tuberías, que las tuberías deberán conectarse con las piezas individuales mediante tuercas de unión o similares con el fin de que las dimensiones resulten inevitables aquí lo cual no está de acuerdo con los propósitos mencionados al principio.

El objetivo de la invención consiste en eliminar dichos problemas y proporcionar un componente eficaz, sencillo y compacto que pueda fabricarse de forma poco costosa y que satisfaga las tareas mencionadas.

De acuerdo con la invención, estos objetivos se alcanzan disponiendo el colector de condensado directamente encima del generador de vapor, preferentemente junto a la cúpula de vapor que está escalonada con respecto al generador de vapor, disponiendo una válvula de retención entre el colector del condensado y el generador de vapor y proporcionando una válvula de retención en la boca de la tubería de alimentación del condensado al colector del condensado.

La tubería entre el colector de condensado y el generador de vapor con todas las conexiones y entradas resulta así eliminada completamente y puede eliminarse la costosa válvula de tres vías que tiene tendencia a las interferencias en la tubería de condensado, se sustituye por dos válvulas de retención eficaces, macizas y económicas sin que den por resultado ningún tipo de pérdidas o desventajas con respecto a su funcionamiento.

La estructura y nodo de funcionamiento del dispositivo de acuerdo con la invención se describe con mayor detalle por medio de los dibujos que se adjuntan.

La Fig. 1 muestra el dispositivo de acuerdo con la técnica anterior, y

la Fig. 2 representa la estructura y conexión del generador de vapor y el colector de condensado de acuerdo con la invención.

Según puede observarse en la figura 1, la invención proporciona una autoclave con las características siguientes:

El agua de proceso, que procede del depósito 1 a través de un filtro 2, se inyecta mediante una bomba 3 en el generador de vapor 5. El generador de vapor 5 está equipado con un elemento de calefacción 4 dispuesto excéntricamente y un detector de temperatura 6.

Una válvula de seguridad 7 se encuentra conectada a un generador de vapor. Un tubo 9 une la cúpula de vapor 8 del generador 5 a una válvula de tres vías 10 y que depende de su posición, a la cámara 13 o al acumulador de condensación 11.

Cuando la válvula de tres vías 10 se pone en marcha, el vapor alcanza la cámara 13 y la presión se incrementa en la cámara. Cuando la cámara 13 se drena, el vapor fluye a través de una válvula de una sola vía 14, una ramificación 15, a través de un tubo 34 y una válvula de drenaje 16 a un condensador 19 y se bombea mediante una bomba de vacío 20 a un depósito de desagüe 31.

Durante las pulsaciones de presión y el proceso de esterilización, la válvula de drenaje 16 es mantenida cerrada y la cámara es conectada al colector de condensación 11 a través de la ramificación 15 a un tubo 35 a otra válvula de tres vías 17, dependiendo su posición en las presentes fases de la posición de la válvula de tres vías 10 mencionada anteriormente. El colector de condensación 11 se encuentra directamente unido a la cámara aunque su temperatura es más baja. El presente "punto frío" crea un fenómeno físico similar a un pequeño vacío, succionando la condensación procedente de la cámara 13. Desde aquí se descarga en intervalos regulares dentro del generador de vapor 5 que va a calentarse de nuevo. El presente proceso de acuerdo con la invención ahorra agua, energía y tiempo.

Se conecta una válvula de entrada de aire 18 a la tubería 34 aguas abajo de la válvula 15 pero aguas arriba del condensador 19. A través de dicha válvula 18 y su tubería 36, una cantidad de aire predeterminada exactamente se añade al vapor ligado al condensador por dos razones: En primer lugar para obtener un drenaje continuo y perfecto del condensador y en segundo lugar para permitir que la bomba de membrana 20 succione directamente agua garantizando así un bajo nivel de ruido.

Evidentemente las denominadas "pérdidas de vacío" están por lo tanto determinadas con relación al caudal de la bomba de membrana 20 de modo que alcancen fácilmente los valores óptimos predeterminados en todas las fases de vacío.

Mientras tanto, durante las fases de vacío, es posible calentar el generador de vapor 5 para "acumular" vapor para la próxima pulsación de presión. Tan pronto como la presión en la cámara 13 cae al valor predeterminado, la válvula de drenaje 16 se cierra y ambas válvulas de tres vías 10 y 17 se ponen en marcha con el fin de que el vapor preparado en el generador de vapor 5 se inyecte dentro de la cámara 13 y la condensación que se ha formado en la cámara 13 se extraiga y regrese a través del colector de condensación 11 al generador de vapor 5, hasta que se hayan alcanzado de nuevo la presión y temperatura predeterminada en la cámara 13.

Habiendo alcanzado dicha fase, pueden comenzar las pulsaciones vacío/presión, y así sucesivamente ...

Con las fases sucesivas de vacío y presión es posible alcanzar un porcentaje de aire residual inferior al 0,1%. En una realización preferida, para reducir y optimizar la duración del procedimiento de expulsión de aire y el ciclo total, se ha fijado un límite de tiempo para las primeras tres pulsaciones de vacío (ex: 3 min.). Si las pulsaciones de vacío no alcanzan dentro del presente límite de tiempo el valor predeterminado (ex: 0,80 bar), se registra la presión negativa máxima y continúa el ciclo.

Al final de las tres pulsaciones, el microprocesador calcula el vacío suplementario teórico y define el valor de la 4ª pulsación adicional con los valores registrados de modo que se alcance el porcentaje teórico del aire residual.

Incluso después de la expulsión del aire por el vacío fraccionado, durante la acumulación de la presión y fases de esterilización, la condensación debe ser drenada regularmente de la cámara 13. Para lograr el presente objetivo, ambas válvulas de tres vías 10 y 17 se ponen en marcha en una posición que, según se ha explicado anteriormente, separa la cámara 13 completamente del generador de vapor 5 y conduce la condensación al colector de condensación 11.

Las ventajas adicionales de esta parte de la invención consisten en que la cámara 13 y especialmente su contenido, la carga, permanece tan seca como sea posible incluso durante la pulsación de presión, lo cual conlleva una reducción de la condensación que pasa a través del condensador 19 y la bomba de vacío 20 durante la fase de vacío. Toda esta condensación los calienta y reduce innecesariamente de su eficacia, de modo que cualquier reducción de condensación que pasa a través del condensador y la bomba de vacío es un progreso valioso.

Además, la condición seca de la cámara 13 y su carga mejora el proceso de secado y reduce su duración. Así, la invención permite un cumplimiento perfecto de la tan conocida frase imperativa: "Para lograr un secado perfecto, evite humedecer la carga".

Durante la fase de secado, la temperatura interna del generador de vapor 5 deberá reducirse a aproximadamente 105ºC lo cual permite un drenaje directo abriendo la válvula de desagüe 21 que conduce al depósito de desagüe 31 sin enfriar el vapor.

Adicionalmente a los componentes descritos y tuberías apropiadas en la realización preferida descrita de la invención, el dibujo describe todavía otras características, elementos y piezas.

La cámara 13 está provista de dos detectores de temperatura 6' y 6'' para obtener, en cada fase del ciclo de proceso, con suficiente fiabilidad la temperatura que prevalece en la cámara. Con el fin de supervisión y verificación, se deben utilizar las conexiones 22 para una prueba de presión y 23 para una prueba de temperatura. La cámara 13, que tiene un aislante térmico, se calienta mediante un elemento 12 de calefacción externo, cuya temperatura se controla por un detector 24 externo completamente independiente de los internos.

Para introducir aire estéril externo, la cámara 13 se conecta a una entrada de aire mediante un tubo 25, a través de una válvula 28, una válvula 27 de una vía y un filtro bacteriológico 26. Es necesario, al final del proceso de esterilización, equilibrar la cámara a la presión atmosférica antes de abrir la puerta.

Para vaciar los depósitos 1 y 31, se han previsto unos tapones de drenaje respectivamente 29 para el agua pura, y 29' para el desagüe. Adicionalmente, está prevista una conexión a un depósito de agua pura externo de un modo que se obtenga un llenado automático del depósito 1 de agua pura mediante una bomba de agua 30. Ambos depósitos 1 y 31 son completamente estancos y necesitan conexiones externas 32 y 32'.

Los depósitos están equipados con detectores de nivel de agua 33, 33' y 33'', para evitar el llenado insuficiente o rebose. El condensador 19 se enfría por aire aunque puede utilizarse el condensador enfriado por agua sin alterar el concepto genérico de la invención o apartarse de su alcance. La bomba de membrana 20 representada se puede sustituir por cualquier otra bomba utilizada para dicha aplicación.

En el dibujo, las tuberías se muestran de una manera puramente esquemática, resulta claro para el experto en la materia que deben tomarse en consideración diversos detalles, que no forman parte de la invención. La posición de las piezas correspondientes entre sí, la necesidad de usar bombas adicionales o diferentes alturas de las piezas para provocar una circulación natural y todas las características mecánicas no tienen cabida en el diagrama de flujo que es el dibujo.

Asimismo, no se han tratado todos los tipos de materiales y medios de control electrónicos, debido a que resulta evidente para el experto en la materia que los materiales y medios electrónicos por lo general utilizados con relación a las autoclaves pueden utilizarse también para la invención.

Naturalmente, se prefiere disponer de una autoclave completamente automática que sólo se cargue y descargue y detecte todo tipo de fallos por sí misma, detenga su funcionamiento y proporcione los mensajes pertinentes, aunque es evidente que resulte posible también el "manejo manual".

La figura 2 muestra una vista esquemática de la sección de una autoclave según la figura 1, que resulta afectada directamente por la invención. En la realización preferida según se muestra en la figura 2 el colector de condensado 11, el generador de vapor 5 y la cúpula de vapor 8 presentan cada uno la forma de una cuba y están exactamente montados con el lado abierto sobre una placa de montaje común 38, por ejemplo por medio de una brida (no mostrada) y tornillos apropiados con una junta intermedia preferentemente una junta tórica.

En la realización preferida mostrada en la figura 2, la tubería de condensado 35 que se extiende a partir de la cámara de autoclave 13 termina en la placa de montaje 38, evitando una válvula de retención 39 que el condensado o vapor fluya de nuevo del colector de condensado 11 dentro de la tubería 35 ya sea en la placa de montaje o en el extremo de la tubería. Preferentemente, se monta un filtro en la tubería 35 antes de la válvula de retención 39 para proteger la válvula de todo tipo de impurezas. El filtro puede ser de un tipo o clase conocido, siendo preferido el material de plástico con un diámetro medio de poro de alrededor de 0,5 mm.

Según se muestra en la figura 2, el colector de condensado 11 y la cúpula de vapor 8 están montados sobre un lado de la placa de montaje 38 de tal modo que en la dirección perpendicular a la placa de montaje 38 sus secciones transversales cubren parcialmente la sección transversal del generador de vapor 5. Así, el generador de vapor 5 puede estar conectado con la cúpula de vapor 8 para formar una unidad funcional mediante una abertura sencilla 40 en la placa de montaje 38, mientras que la conexión entre el colector de condensado 11 y el generador de vapor 5 se efectúa por una abertura en la placa de montaje 38 que lleva una válvula de retención 41 la cual evita que cualquier medio fluya desde el generador de vapor 5 al colector de condensado 11.

Para mayor claridad, los detectores individuales, las válvulas de seguridad y similares, según se muestran parcialmente en la Fig. 1, ya no se incluyen en la Fig. 2, siendo éstos y otros componentes necesarios para el funcionamiento de una autoclave o para incrementar su conveniencia funcional, bien conocidos por el experto en el campo de la construcción de autoclaves y no necesitan tratarse con respecto a la presente invención.

El modo de funcionamiento del dispositivo según la invención es el siguiente: cuando la válvula de tres vías 10 se conecta al colector de condensado 11 con la cámara de autoclave 13 y cuando al mismo tiempo se activa el generador de vapor 5 para la próxima fase de inyección de vapor, el colector de condensado 11 actúa como una bolsa fría en la que se recoge el condensado que se genera durante el enfriamiento continuo de todo el sistema 11, 13. El presente condensado se puede obtener procedente de la cámara 13 a través de la tubería 35 y la abertura de la válvula de retensión en dicha dirección o la válvula de una sola vía 39, respectivamente, al colector de condensado 11. Al mismo tiempo la condensación puede realizarse a través de la tubería 9 y a través de la válvula 10.

A continuación la válvula de tres vías 10 se cambia con el fin de conectar la cúpula de vapor 8 con la cámara de autoclave 13 lo cual incrementa la presión en todo el sistema, así también en el colector de condensado, y la presión requerida mediante diversos estándares y la temperatura deseada se alcanza en la cámara 13 y se mantiene durante un período predeterminado de tiempo. Después que se termina el período de tiempo se desactiva el generador de vapor 5 y como resultado del enfriamiento y pérdida de presión, el condensado recogido en el colector de condensado 11 fluye al generador de vapor 5 donde está disponible para el próximo ciclo de calentamiento para la siguiente inyección de vapor.

Así, la válvula 17 de tres vías necesaria que funciona electromagnéticamente según la técnica anterior puede eliminarse de hecho, y eliminar también las tuberías individuales entre los componentes del aparato construidos separadamente pudiendo diseñarse sustancialmente de forma más compacta.

Según una realización preferida de la invención, el colector de condensado 11, el generador de vapor 5 y la cúpula 8 de vapor consisten en depósitos en forma de cuba intercambiables de modo que no sea necesario construir y montar (y mantener existencias para reparaciones) tres piezas distintas, aunque según se requiera puede utilizarse un componente para cada uno de los tres fines. Según se muestra por la vista puramente esquemática de la Fig. 2, cada uno de los componentes requiere una conexión para una tubería en la zona inferior central; en el generador de vapor 5 consiste en una tubería de drenaje para vaciar el aparato, en la cúpula de vapor 8 la tubería de vapor 9 que conduce a la cámara de autoclave 13 vía la válvula 10 de tres vías, y en el colector de condensado 11 la conexión con la válvula 10 de tres vías.

Si se desea la aplicación de los complementos o detectores, por ejemplo en la zona de la cúpula de vapor 8, se debe disponer de una abertura apropiada con una pieza de conexión prevista por supuesto en el lugar apropiado en la cubierta de los recipientes en forma de cúspides; si se utiliza como un generador de vapor 5 puede servir por ejemplo como un medidor de nivel y si se usa como un colector de condensado 11 como un medidor de nivel o como un detector de temperatura, o puede también cerrarse como un tapón.

En la Fig. 2 un aislamiento térmico 42 resulta indicado en el área de la cúpula de vapor 8 que puede extenderse también por supuesto a la cúpula de vapor 8 y la tubería 9; la indicación en la figura es simplemente ilustrativa.

Los recipientes 5, 8 y 11 y la placa de montaje 38 pueden fabricarse de acero especial (acero inoxidable austenítico) u otro material permitido en los aparatos para uso médico, entre otros en particular materiales plásticos de alta resistencia que se utilizan cada vez más en los aparatos de uso médico. Los presentes materiales se ponen más claramente de manifiesto para el experto en el campo de la construcción de autoclaves, siendo los materiales los mismos que se utilizan por lo general en el diseño específico de una autoclave.

Los cambios y adaptaciones adicionales con respecto a los descritos y mostrados en la realización consisten en prescindir de la cúpula de vapor 8 y conectar la parte superior del generador de vapor directamente a la cámara 13. Especialmente en el presente caso, el elemento de calefacción 5 puede sustituirse por un calefactor que se extiende alrededor del generador de vapor el cual resulta entonces de forma preferida fuertemente aislado. En el presente caso resulta posible impartir un sobrecalentamiento del vapor mediante un elemento de calefacción adicional al comienzo de la tubería de vapor 9 o cerca de la parte superior del generador de vapor.

Claims (6)

1. Autoclave para aparatos e instrumentos médicos, del tipo que comprende:

una cámara (13) en la que se colocan los aparatos que van a ser esterilizados,

un generador de vapor (5), conectado con dicha cámara (13) mediante una tubería de vapor (9) y una tubería de alimentación (35) para descargar el condensado en el generador de vapor a través de un colector de un condensado (11), y

un depósito de agua (1) apto para suministrar agua de procesamiento al generador (5),

estando el colector de condensado (11) dispuesto encima del generador de vapor (5) y a lo largo de la tubería de alimentación (35), entre la cámara (13) y el generador de vapor (5),

caracterizada porque

el colector de condensado (11) es hermético y está separado del tanque de agua (1), y porque el mismo comprende además

una válvula de retención (39) en la boca de la tubería de alimentación (35) al colector de condensado (11), evitando dicha válvula que el condensado refluya desde el colector de condensado (11) a la tubería (35), y

una segunda válvula de retención (41) entre el colector (11) y dicho generador de vapor (5), evitando dicha válvula que cualquier medio fluya al colector (11) desde el generador (5).

2. Autoclave según la reivindicación 1, en la que está prevista además una válvula de tres vías (10), siendo dicha válvula apta para separar el generador de vapor de la cámara (13) y conectando el colector (11) a la cámara (13).

3. Autoclave según la reivindicación 1 ó 2, en la que dicho colector de condensado (11) y dicho generador de vapor (5) consisten en unos recipientes en forma de cuba los cuales están herméticamente montados con su lado abierto sobre una placa de montaje común (38), estando prevista dicha boca de la tubería de alimentación (35) y una abertura de conexión entre el colector y el generador (5) en la placa común.

4. Autoclave según la reivindicación 1, 2 ó 3, en la que está prevista una cúpula de vapor (8) por encima del generador de vapor y escalonada con respecto al mismo.

5. Autoclave según la reivindicación 4, en la que la cúpula de vapor consiste en un recipiente en forma de cuba y está montada sobre dicha placa común (38) en el mismo lado del colector de condensado (11).

6. Autoclave según la reivindicación 3 ó 5, en la que dichos recipientes en forma de cuba son todos idénticos e intercambiables.