ES2260780T3 - Dispositivo para control de programa. - Google Patents

Dispositivo para control de programa.

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ES2260780T3
ES2260780T3 ES97310023T ES97310023T ES2260780T3 ES 2260780 T3 ES2260780 T3 ES 2260780T3 ES 97310023 T ES97310023 T ES 97310023T ES 97310023 T ES97310023 T ES 97310023T ES 2260780 T3 ES2260780 T3 ES 2260780T3
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Leon M. Heredia
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Johnson and Johnson
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Abstract

SE DESCRIBE UN APARATO Y PROCEDIMIENTOS PARA GENERAR, ADMINISTRAR, EXTRAER Y RECUPERAR UN GAS ESTERILIZANTE PARA ESTERILIZAR Y/O DESCONTAMINAR ESPACIOS CERRADOS, TALES COMO POR EJEMPLO ESPACIOS INTERIORES DE UN AISLANTE MICROBIANO, Y TAMBIEN COMPONENTES ASOCIADOS CON DICHO APARATO Y PROCEDIMIENTOS. EN LA PRESENTE SE CONTEMPLA DE FORMA ESPECIFICA, ENTRE OTROS, UN DISPOSITIVO Y UN PROCEDIMIENTO PARA LLEVAR A CABO DE FORMA AUTOMATICA, Y EN UNA SECUENCIA PREDETERMINADA Y PREDETERMINABLE, AL MENOS DOS DE LAS ETAPAS DE: SUMINISTRAR UN GAS DESCONTAMINANTE; INICIAR LA ADMINISTRACION DE UN GAS DESCONTAMINANTE HACIA UN VOLUMEN OBJETIVO; Y EXTRAER EL GAS DEL VOLUMEN OBJETIVO, DETERMINANDO LA CONCENTRACION DE UN COMPONENTE DADO DE FLUIDO O DE GAS, INCLUYENDO UN DISPOSITIVO, SIENDO EL DISPOSITIVO RESPONSABLE DE DETECTAR LA INTENSIDAD DE RADIACION EMITIDA POR UN EMISOR, PARA SUMINISTRAR UNA RETROALIMENTACION CORRECTORA AL EMISOR. ESTE DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PUEDE UTILIZARSE DE FORMA PLAUSIBLE EN CONTEXTOS DISTINTOS DE LOS CONTEXTOS DEL APARATO Y DE LOS PROCEDIMIENTOS PARA GENERAR, ADMINISTRAR, EXTRAER Y RECUPERAR UN GAS ESTERILIZANTE PARA ESTERILIZAR Y/O DESCONTAMINAR ESPACIOS CERRADOS.

Description

Dispositivo para control de programa.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a aparatos y procedimientos para generar, aplicar, extraer y recuperar gas esterilizante para esterilizar y/o descontaminar espacios cerrados, tales como, por ejemplo, espacios interiores de aisladores microbianos, así como también a los componentes asociados con dichos aparatos y procedimientos.
Antecedentes de la invención
Históricamente, se ha desarrollado una amplia variedad de espacios cerrados para facilitar el manejo, la inspección, el análisis y/o la producción de diferentes materiales en entornos estériles y/o descontaminados. Ejemplos de dichos espacios cerrados (sin carácter limitativo) son aisladores microbianos, módulos estériles de transferencia, espacios industriales, volúmenes confinados, aisladores microbianos de "pequeña transferencia" (tales como aquellos que tienen un volumen de aproximadamente 0,7 m^{3} (25 pies cúbicos)), aisladores microbianos con grandes puestos de trabajo flexibles (tales como aquellos que tiene un volumen de entre aproximadamente 10 m^{3} (350 pies cúbicos) y aproximadamente 11,3 m^{3} (400 pies cúbicos) con dos o más puestos de trabajo de traje flexible), aisladores microbianos de interfaz de autoclaves, espacios industriales que requieran esterilización (tales como salas acristaladas y aisladores para el procesamiento aséptico a escala industrial) y espacios cerrados esterilizados utilizados en la industria alimenticia para diferentes funciones (por ejemplo, para la esterilización de especias, blanqueo de harina, descontaminación superficial de ciertos productos, etc).
Algunos aisladores conocidos de "tipo guante", que suministran grandes guantes con la forma de un antebrazo humano y que se extienden hacia el interior desde la superficie externa de un aislador dentro del espacio cerrado mismo, son fabricados, por ejemplo, por "la Calhene" de Velizy, Francia y Laminar Flor, Inc. de Ivyland, Pennsylvania. Además, se sabe que "La Calhene" produce aisladores de medio traje tales como la "serie ISO 2100" que comprende un traje hermético con la forma de un torso humano y del que se extienden partes en forma de brazo y que también incluye una parte en forma de casco, y que se extiende desde la superficie inferior del espacio cerrado al interior del espacio cerrado mismo. Varios tipos diferentes de espacios cerrados, incluyendo salas estériles completas, se presentan en la revista "Clean Rooms", volumen 10, nº 5, mayo, 1996.
Generalmente, han existido dos tipos de aisladores, nominalmente aquellos con lados o paredes que pueden considerarse generalmente como "flexibles" y aquellos con lados o paredes que pueden considerarse generalmente como "rígidos". Históricamente, estos se han considerado como virtualmente intercambiables entre sí y/o equivalentes en su rendimiento, función y manejo, y a menudo su uso o conveniencia ha sido marcados por poco más que por consideraciones de precio.
Históricamente, para efectuar la esterilización o descontaminación real de espacios cerrados, tales como aquellos descritos anteriormente, se habían propuesto numerosos aparatos para suministrar a dichos espacios cerrados cantidades adecuadas de gas esterilizante, en concentraciones de proporciones adecuadas de diferentes compuestos conocidos que suministran un efectos esterilizante o descontaminante.
Recientemente, se han centrado muchos esfuerzos sobre la generación de un gas o un compuesto que se considera adecuado para ayudar a la esterilización o descontaminación efectiva dentro del espacio en cuestión sobre la aplicación eficiente de dicho gas o compuesto al espacio a esterilizar o descontaminar y sobre la eliminación y/o recuperación medioambientalmente sensible de dichos gases o compuestos una vez que se han utilizado para el propósito de esterilizar o descontaminar el espacio en cuestión.
También a menudo se ha observado una necesidad en relación con la obtención de un aparato de esterilización/descontaminación que no requiera necesariamente su unión permanente a un espacio cerrado dado, es decir, que sea suficientemente portátil y versátil como para poderse conectar o desconectar a un espacio cerrado simple o a cualquier tipo de espacio cerrado.
Además, se ha observado una necesidad en relación con la obtención de un aparato de esterilización/descontamina-
ción que sea suficientemente portátil y versátil como para ser conectable o desconectable, en diferentes ocasiones, con diferentes espacios cerrados o tipos de espacios cerrados.
Aunque se han propuesto muchos tipos diferentes de gases o compuestos para su uso como esterilizantes o descontaminantes en el contexto anteriormente descrito, se ha encontrado que muchos no son tan efectivos como se deseaba o no se prestaban a facilitar la eliminación o recuperación medioambientalmente segura una vez que se habían completado los procedimientos de esterilización/descontaminación. A lo largo de los años, se ha reconocido ampliamente el uso del gas de dióxido de cloro como agente esterilizante. Su utilización para este menester se describe, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. de Rosenblatt y asociados números 5.326.546, 5.290.524, 5.234.678, 5.110.580, 4.681.739 y 4.504.442. También se han presentado formas para generar gas de dióxido de cloro para dichos menesteres entre las patentes antes mencionadas. Sin embargo, se ha reconocido la necesidad de utilizar gas de dióxido de cloro como esterilizante de una forma efectiva que proporcione la capacidad efectiva de esterilización o descontaminación, que se preste a facilitar su evacuación a la atmósfera de forma medioambientalmente segura así como la recuperación eficiente de un ingrediente o ingredientes activos designados, y que pueda controlarse de la manera más conductiva para asumir las tareas de esterilización o descontaminación fácilmente.
El presente análisis se centrará ahora brevemente en los diferentes componentes subsidiarios del aparato de esterilización/descontaminación, así como en los procesos para manipular y/o controlar el aparato y/o sus componentes constituyentes, para lo cual se han reconocido necesidades particulares.
En el contexto del aparato de esterilización/descontaminación (y en algún otro), se ha reconocido ampliamente la importancia de medir las concentraciones relativas de gases y/o compuestos dados durante un procedimiento de esterilización/descontaminación. Particularmente, se ha reconocido una necesidad en relación con la medición de la concentración relativa de proporciones "esterilizantes" de gas mientras que se dirige al interior y al exterior de un espacio cerrado, o mientras está en el espacio cerrado, para asegurar que caen dentro de una banda aceptable. Además, muchos dispositivos convencionales de medición carecen de la capacidad de ser utilizados para más de un propósito específico predeterminado. Por lo tanto, se ha reconocido la necesidad de dispositivos versátiles para la medición de gases que eliminen las deficiencias asociadas con los dispositivos de medición convencionales.
En el contexto de un aparato de esterilización/descontaminación, históricamente también ha existido la necesidad de software efectivo u otra lógica de programación capaz de controlar de eficazmente los componentes y subcomponentes del aparato.
En este contexto, ha surgido una necesidad particular en relación a la admisión de un gas esterilizante dentro de un aislador (u otro espacio cerrado) bajo condiciones controladas durante un período de tiempo definido. En esta línea, a menudo se han encontrado dificultades en la definición, planeamiento y programación de cualquier software o lógica de programación que pueda requerirse para poner en funcionamiento un nuevo aparato de esterilización/descontaminación (es decir, para establecer sus parámetros operativos de tal forma que sea capaz de realizar de manera efectiva un proceso de esterilización/descontaminación). También ha surgido una necesidad en relación con la modificación de cualquier programa de control (o lógica de programación) existente para adaptarse a cualquier nueva función de control o cualquier nuevo entorno operativo y también con la "validación" de un aparato de esterilización/descontaminación en funcionamiento (es decir, para establecer parámetros operativos en el "peor escenario" de tal forma que se pueda demostrar y verificar que el sistema puede efectuar de forma eficaz un proceso de esterilización o descontaminación bajo las condiciones del "peor escenario").
Finalmente, hasta la fecha se han observado muchos problemas, en aparatos convencionales de esterilización/des-
contaminación, relacionados con la "carga" apropiada del aire/gas circulante en el aparato de manera que se introduzcan exactamente las concentraciones apropiadas de gas esterilizante dentro del sistema en su puesta en marcha. Particularmente, en el pasado, muchos aparatos convencionales han basado la "carga" en mediciones directas de la concentración de gas en el espacio cerrado a esterilizar o descontaminar. Sin embargo, dichas mediciones directas son sólo exactas después de que el gas esterilizante se haya distribuido uniformemente a todo lo largo del espacio cerrado. Así, a menudo se malgasta un tiempo valioso mientras que se espera un estado en el cual puedan efectuarse mediciones exactas.
Consecuentemente, cualquier intento de continuar un proceso de esterilización antes de que se haya conseguido un estado predeterminado podría dar como resultado mediciones inexactas. Además, muchos procesos convencionales de esterilización o descontaminación han estimado las concentraciones de gas en la "carga" basándose en un cambio de presión dentro del espacio cerrado, que es una estimación indirecta y de esta forma potencialmente inexacta de la concentración o incluso de la mera presencia de gas esterilizante en el espacio cerrado. Finalmente, muchos espacios que tienen que ser esterilizados o descontaminados no pueden ser evacuados y han requerido la esterilización o descontaminación manual, implicando así gastos potencialmente significativos de tiempo y esfuerzos humanos e introduciendo el riesgo potencial de errores humanos.
Resumen de la invención
De acuerdo con la presente invención se suministra un aparato para descontaminar al menos una parte de un espacio cerrado, según se define en las reivindicaciones adjuntas 1 a 23, así como un procedimiento para dicha descontaminación según se define en las reivindicaciones adjuntas 24 a 46.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención y sus realizaciones actualmente preferidas se entenderán mejor por medio de la referencia a la exposición de aquí en adelante detallada y a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un aparato convencional de esterilización y de un espacio cerrado con el que interactúa.
La figura 2 es esencialmente la misma vista que la figura 1 pero que ilustra además un esquema de conexión entre el aparato esterilizante y el espacio cerrado.
La figura 3 ilustra esquemáticamente un aislador convencional y los componentes asociados.
La figura 4 ilustra esquemáticamente un aislador con modificaciones convencionales para adaptarse a la esterilización mediante gas.
La figura 5 ilustra una disposición alternativa de un aislador que puede emplearse de acuerdo con las realizaciones de la presente invención.
La figura 6 ilustra, en una vista en perspectiva, un sistema de generación y recuperación de gas que puede utilizarse de acuerdo con las realizaciones de la presente invención.
La figura 7 ilustra esquemáticamente un concepto de secciones modulares, intercambiables y selectivamente integrables.
La figura 8 es esencialmente la misma vista que la figura 6, pero también indica tres secciones distintas del sistema.
La figura 9 es esencialmente la misma vista que la figura 8, pero mostrando una disposición alternativa para la detección de la presión y la humedad.
La figura 10 ilustra un sistema de recuperación de gas que puede utilizarse de acuerdo con la presente invención.
La figura 11 ilustra una instalación opcional basada en la realización mostrada en la figura 10.
La figura 12 ilustra una instalación de recuperación alternativa de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.
La figura 13 ilustra una vista en detalle de una columna de relleno dentro de un sistema de recuperación de acuerdo con la presente invención.
La figura 14 es una vista en sección de corte y longitudinal de un sistema óptico de medición de gas.
La figura 15 ilustra, también en sección de corte longitudinal, una realización alternativa de un sistema óptico de medición de gas.
La figura 16 ilustra, en una vista en perspectiva, la construcción general de un cuerpo de válvula de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 17 ilustra un elemento impulsado para su uso con el cuerpo mostrado en la figura 16.
La figura 18 es una vista en alzada de una válvula completa de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 19 es una vista alternativa de una bobina mostrada en la figura 18.
La figura 20 es una vista en planta de una válvula en una posición "abierta".
La figura 21 es una vista en alzada de una válvula en una posición "abierta".
La figura 22 es una vista en planta de una válvula en una posición "cerrada".
La figura 23 es una vista en alzada de una válvula en una posición "cerrada".
La figura 24 ilustra una construcción de una variante neumática de un cuerpo de válvula.
La figura 25 ilustra un elemento impulsado para su uso con el cuerpo de válvula ilustrado en la figura 24.
La figura 26 es una vista en alzada de una válvula completa de acuerdo con la realización de la variante de la presente invención ilustrada en las figuras 24 y 25.
La figura 27 es una vista en alzada de una válvula en una posición "cerrada".
La figura 28 es una vista en planta de una válvula en una posición "cerrada".
La figura 29 es una vista en alzada de una válvula de una posición "abierta".
La figura 30 es una vista en planta de una válvula de una posición "abierta".
La figura 31 ilustra una variante en la cual el cuerpo de alojamiento de la válvula tiene forma cilíndrica.
La figura 32 muestra una válvula como la ilustrada en la figura 31 en una posición "cerrada".
La figura 33 muestra una válvula como la ilustrada en la figura 31 en una posición "abierta".
La figura 34 ilustra una instalación simple de válvula de doble efecto en una primera posición.
La figura 35 ilustra la misma instalación de válvula que la figura 34 pero en una segunda posición.
La figura 36 ilustra, en una vista en perspectiva, una lanzadera para su uso con la válvula de doble efecto ilustrada en las figuras 34 y 35.
La figura 37 ilustra una disposición de válvula y soplador en una configuración de "desinflado".
La figura 38 ilustra la misma instalación de válvula y soplador de la figura 37 pero en una configuración de "circulación".
La figura 39 ilustra de forma esquemática, un entorno operativo posible que emplea la instalación de válvula y soplador ilustrada en las figuras 37 y 38.
La figura 40 ilustra una vista alternativa de la instalación mostrada en la figura 39.
La figura 41 ilustra un aparato de esterilización/descontaminación que puede utilizarse de acuerdo con las realizaciones de la presente invención.
La figura 42 ilustra de forma esquemática, el modo de funcionamiento del sistema de "flujo de circulación" mostrado en la figura 41.
La figura 43 es esencialmente la misma vista que la figura 42 pero ilustrando un modo de funcionamiento de "flujo de inyección de gas".
La figura 44 es esencialmente la misma vista que la figura 42 pero ilustrando un modo de funcionamiento de "flujo de exposición".
La figura 45 es esencialmente la misma vista que la figura 42 pero ilustrando un modo de funcionamiento de "flujo de circulación de aire".
La figura 46 es esencialmente la misma vista que la figura 41 pero ilustrando adicionalmente una instalación de control.
La figura 47 ilustra esquemáticamente un concepto de secciones modulares, intercambiables y selectivamente integrables de acuerdo con al menos una realización de la presente invención.
La figura 48 ilustra un montaje de componentes de acuerdo con los principios ilustrados por la figura 47.
La figura 49 ilustra una configuración externa posible de un montaje de componentes de acuerdo con la presente invención.
La figura 50 es una vista alternativa de la instalación ilustrada en la figura 49.
La figura 51 ilustra un concepto de una variante de las secciones modulares, intercambiables y selectivamente integrables.
La figura 52 ilustra, en lógica en escalera, un patrón de programación de "funciones" de acuerdo con la presente invención.
La figura 53 (desde a hasta c) ilustra, en una lógica en escalera, las diferentes preselecciones de los "tiempos de las etapas".
La figura 54 (desde a hasta c) ilustra, en una lógica de escalera, las alarmas que emplean las preselecciones mostradas en la figura 53 (desde a hasta c).
La figura 55 ilustra, en una lógica de escalera, un temporizador de los "tiempos en las etapas".
La figura 56 ilustra, en una lógica de escalera, un temporizador de "tiempo corregido".
La figura 57 ilustra, en una lógica de escalera, un esquema de control de etapas; y
La figura 58 ilustra, en una lógica de escalera, un esquema de control de "etapa de interrupción".
Descripción de las realizaciones preferidas Visión general
Para los propósitos del presente análisis, y a lo largo del procedimiento completo, puede asumirse, o de otra forma observarse, que los términos "esterilizante", "esterilización" y otros basados en las raíces "esteriliz..." y/o "esteril..." pueden comprender ampliamente conceptos relacionados, pero no necesariamente equivalentes, a la esterilización. Dichos conceptos no están necesariamente limitados a la descontaminación, limpieza, eliminación de contaminantes, desinfección y otros conceptos de naturaleza y ámbito substancialmente equivalente.
Típicamente, como se ilustra de forma esquemática en la figura 1, puede suministrarse un aparato esterilizador 30 para esterilizar el aire o el gas presente dentro de un espacio cerrado dado 34, así como cualquier objeto u objetos contaminados dentro del mismo. Ejemplos de dichos espacios cerrados incluyen (aunque no de forma limitativa) aisladores microbianos, salas esterilizadas, espacios esterilizados en el contexto de la producción de artículos que requieran esterilización o descontaminación (tales como especias, alimentos, productos farmacéuticos y vendajes elásticos) y espacios esterilizados en salas quirúrgicas. Un análisis más detallado de dichos espacios cerrados se suministra al principio de esta invención.
Según se muestra en la figura 1, el propósito general de un aparato esterilizador 30 es esencialmente la aportación de gas esterilizante, así como la extracción del mismo, a un espacio cerrado 34. Para este propósito, se suministrarán de forma característica conductos apropiados 38 y 42 que, respectivamente, pueden dirigir aire o gas esterilizante desde un aparato esterilizador 30 hacia espacio cerrado 34 y por lo tanto extraer dicho aire o gas esterilizante del espacio cerrado 34. El conducto 42 también se utiliza para recoger el aire o el gas inicialmente presente en el espacio cerrado 34.
La figura 2 es una ilustración ligeramente más detallada de la instalación mostrada en la figura 1. Particularmente, en la medida de lo que puede concebirse para que bien el aparato esterilizador 30 o bien el espacio cerrado 34 o ambos puedan ser autónomos y portátiles, la figura 2 ilustra esquemáticamente la posibilidad de que dichos componentes sean selectivamente integrables entre sí en distintas ocasiones.
Así, puede considerarse a que el aparato esterilizador 30 tiene una parte 38a de salida y una parte 42a de entrada, respectivamente, para el propósito de propagar esterilizante o gas hacia el exterior y de recibir el mismo de nuevo en su interior. Similarmente, puede considerarse que el espacio cerrado 34 incluye una parte 38b de entrada para recibir aire o gas esterilizante desde una fuente externa, tal como un aparato esterilizador 30, y una parte 42b de salida para devolver el aire esterilizado o el gas a la fuente externa (o para suministrar inicialmente aire o gas a la fuente externa antes de ser esterilizado). De esta forma, en la medida en que el aparato esterilizador 30 y el espacio cerrado 34 pueden considerarse elementos separados, pueden proporcionarse esquemas 46 y 50 de conexión para aportar la conexión entre sí del aparato esterilizador 30 y el espacio cerrado 34.
De esta forma, puede estar presente un primer esquema 46 de conexión de manera que acople la parte 38a de salida del aparato esterilizador 30 con la parte 38e de entrada del espacio cerrado 34. Además, puede estar presente un segundo esquema 50 de conexión para aportar la conexión de la parte 42b de salida del espacio cerrado 34 con la parte 42a de entrada del aparato esterilizador 30. Tal como se analizará posteriormente con más detalle, la presente invención contempla, de acuerdo con al menos una realización preferida, un aparato esterilizador o descontaminador portátil que puede conectarse selectivamente a cualquiera de una amplia gama de espacios cerrados.
Ahora esta exposición se centrará en una breve descripción de algunos espacios cerrados convencionales, seguida por un breve análisis de un tipo de espacio cerrado que puede utilizarse de forma ventajosa en conjunción con un aparato esterilizador de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 ilustra esquemáticamente un aislador convencional 110 (tal como un aislador microbiano) y sus componentes asociados.
Típicamente dicho aislador 110 puede incluir una parte de entrada (generalmente indicada por 114) y una parte de salida (generalmente indicada por 118), el propósito y la función de dichas partes se apreciarán más completamente más adelante. Dichas partes de entrada y de salida pueden configurarse para que se conecten a un dispositivo externo separado, tal como un aparato esterilizador, para permitir que el interior del aislador 110 sea esterilizado.
Típicamente, la parte 114 de entrada puede incluir un soplador 122 que dirige aire a través de un filtro 126 al interior del aislador 110. Puede conectarse un regulador de presión 130 con el soplador 122 y también puede conectarse con el aislador 110 a través de una conducción adecuada 134. También puede haber una conducción 138 de salida que se dirija hacia el exterior desde el aislador 110, a través de otro filtro 142, en una parte 118 de salida. Los filtros 126 y 142 pueden probablemente estar conformados con aquellos producidos de acuerdo con las especificaciones "HEPA" (es decir, "High Efficiency Particulate Filter" (Filtro de partículas de alta eficacia)).
La figura 4 ilustra esquemáticamente un aislador 110 con algunas modificaciones convencionalmente conocidas. Una cámara de sistema (que no se muestra con más detalle) tiene una conducción 146, que se dirige desde la misma, a través de un soplador 122, al interior de una válvula 150. Al igual que en la instalación mostrada en la figura 3, al soplador 122 se conecta un regulador 130 de presión. Una conducción 154 que sale de la válvula 150 pasa también a través de un filtro 126 (tal como un filtro "HEPA") al interior del aislador 110. Sin embargo, pueden encontrarse algunas diferencias en comparación con la figura 3 en lo relativo a que se suministran conexiones protegidas para un aparato de esterilizante gaseoso. La conexión protegida 160 proporciona una entrada para el gas esterilizante, mientras que la conexión protegida 158 proporciona una salida para el gas esterilizante.
Otra diferencia con respecto a la figura 3 es que, aunque hay una conducción 138 de salida que se dirige a través de un filtro142 (tal como un filtro "HEPA"), en la parte 118 de salida se encuentra también otra válvula 170 que se dirige hacia otra conducción 174 que, cuando se conecta a un aparato esterilizador, está diseñada para dirigirse hacia la cámara de sistema antes mencionada.
En contraste, la figura 5 ilustra una instalación alternativa 110 del aislador que puede emplearse de acuerdo con las realizaciones de la presente invención. En una vista en perspectiva se muestran el soplador 122, los filtros 126 y 142, así como las partes 114 y 118 de entrada y de salida.
La figura 6 ilustra, en una vista en perspectiva, un generador de gas y un sistema 210 de recuperación que pueden utilizarse de acuerdo con al menos una realización de la presente invención.
Una parte de "entrada de aire", indicada por 212, se dirige hacia una válvula 218 que puede configurarse de una forma que luego se describirá más completamente y que actualmente se denominará "válvula de control".
Preferiblemente puede suministrarse una entrada 222 y una salida 226 que, respectivamente, pueden conectarse a las conducciones apropiadas de un dispositivo externo, tal como un aislador microbiano. Preferiblemente, una conducción que se dirige desde la válvula 218 de control y la parte 212 de "entrada de aire" se dirigirá hacia una conexión en la proximidad de la salida 226.
De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, la entrada 222 preferiblemente se configurará de manera que acepte el aire o el gas procedente del aislador microbiano (o de otro espacio cerrado). Consecuentemente, la salida 226 estará preferiblemente configurada de manera que suministre de nuevo el aire o el gas así esterilizado al aislador microbiano (u otro espacio cerrado) para esterilizar el aislador o el espacio cerrado.
Una conducción 234 de bifurcación, que se extiende entre las conducciones asociadas con la entrada 222 y la salida 226, puede incluir un detector 238 de humedad. En el otro lado del detector 238 de humedad, situado a lo largo de la conducción 234, pueden existir válvulas adecuadas 242.
Continuando a lo largo de la conducción de "entrada", indicada generalmente por 246, puede disponerse preferiblemente un detector 250 de presión, seguido por un detector 254 de temperatura y por un elemento 258 de flujo transversal. Como se describirá con más detalle posteriormente, el elemento 258 de flujo transversal podría constituirse en una posición adecuada para un sistema óptico de medición de gas.
En lo que puede denominarse la parte 260 generadora de gas del dispositivo (consulte la figura 8), puede disponerse una conducción 266 que surge del un dispositivo de suministro de gas (no mostrado). Esta, a su vez, puede posteriormente dirigirse hacia la válvula 270 y hacia un generador 274 de gas. Desde el generador 274 de gas, otra conducción para transportar gas 278 de dióxido de cloro puede dirigirse al interior de otra válvula 282 y luego al interior de la propia tubería del sistema.
Otra conducción 286 que se extiende entre los lados de "entrada" y "salida" del dispositivo, para el propósito de devolver el aire o el gas circulante desde el lado de "entrada" del dispositivo hacia el lado de "salida" del dispositivo, puede incluir, empezando con la parte de "entrada", una válvula 290 de control (posiblemente similar en construcción y función a la mencionada válvula 218 de control) y un humidificador 298. El humidificador 298 estará configurado preferiblemente para controlar de forma variable la humedad del gas circulante mediante cualquier medio adecuado (por ejemplo, incrementado el contenido de agua del gas a través de un atomizador o evaporador convencional y/o disminuyendo el contenido de agua del gas añadiendo aire seco).
Preferiblemente habrá una "conducción de lavado de gases" (generalmente indicada por 302) que se dirige hacia el exterior desde una conexión con la conducción transversal 286. Inmediatamente después de esta conexión, puede disponerse una válvula 306 de control, que posiblemente podría ser similar en apariencia y función a la mencionada válvula de control 218. La conducción 302 preferiblemente se dirigirá entonces al interior de un dispositivo de recuperación, indicado esquemáticamente a través de líneas de puntos por 310. Esta instalación 310 de recuperación también se describe con más detalle posteriormente.
Procedente de una conexión 314, en la dirección de las agujas del reloj con respecto a la figura 6, pueden disponerse preferiblemente: la entrada 316, un lavador 334 de gases, un post-lavador 330 de gases, una válvula 326, un detector 322 de dióxido de cloro de bajo nivel y otra válvula 318. Preferiblemente, el post-lavador 330 de gases estará en comunicación fluida adecuada con un lavador 334 de gases.
Desde el fondo del lavador 334 de gases, una conducción 338 se dirigirá preferiblemente al interior de una bomba342 (o un equivalente adecuado), que preferiblemente alimentará de nuevo, a través de una conducción 346, la parte superior del lavador 334 de gases. Preferiblemente, en la proximidad del punto en el cual la conducción 346 penetra en la parte superior del lavador 334 de gases, habrá una válvula 350 y una parte 354 de "llenado".
La figura 7 ilustra esquemáticamente, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el concepto de secciones modulares, intercambiables y selectivamente integrables. Con 260 se indica un sistema generador, que, por ejemplo, podría corresponderse con el mostrado (más adelante) en la figura 8 que contiene componentes relacionados con la generación de gas esterilizante. La sección 215, en el otro lado, podría considerarse un "dispositivo adaptador" y que, por ejemplo, podría corresponderse con esa sección mostrada (más adelante) en la figura 8 que contiene componentes que sirven para administrar gas desde un aislador u otro espacio cerrado, extraerlo del mismo y bien recircularlo o bien dirigirlo hacia una instalación 310 de recuperación. Además, el sistema 310 de recuperación podría conformarse como otra sección modular y podría, por ejemplo, corresponderse con la sección punteada 310 correspondiente mostrada en la figura 6.
Así, de esta forma, con referencia continuada a la figura 7, se apreciara que se contempla una disposición modular multi-particionada, en la cual cada uno de los tres componentes modulares antes mencionados (sistema generador 260, instalación adaptadora 215 y sistema 310 de recuperación) podría ser singular, entidades discretas que son selectivamente integrables entre sí o con otros componentes modulares compatibles. Para este propósito, cada componente modular soportará preferiblemente una interfaz o esquema de conexión que permita que pueda integrarse fácilmente con otros componentes modulares. Así, el sistema generador 260 tendrá preferiblemente una interfaz o esquema 260a de conexión que permita la fácil conexión con una interfaz o esquema 215a de conexión de una instalación 215 de adaptación. Asimismo, la instalación 215 de adaptación tendrá preferiblemente una interfaz o esquema 215b de conexión que permita su fácil conexión con una interfaz o esquema 310a de conexión de un sistema 310 de recuperación. Finalmente, la instalación 215 de adaptación tendrá preferiblemente una interfaz o esquema 215c de conexión que permita su fácil conexión con una interfaz o esquema 1310a de conexión de un volumen diana 1310 dado (es decir, un aislador microbiano u otro espacio cerrado).
Refiriéndonos de nuevo a la figura 6, como ejemplo no restrictivo, se apreciará que las interfaces o esquemas 260a y 215a de conexión (consulte la figura 7) podrían producirse, por ejemplo, en un punto entre la válvula 282 y la intersección con la conducción transversal 286. Además, las interfaces o esquemas 215b y 310a de conexión (consulte la figura 7) podrían producirse, por ejemplo, en un punto entre la válvula 306 y la conexión 314. Las conexiones pueden realizarse de cualquier forma adecuada, tal como a través de acoplamientos convencionales de tubos (que preferiblemente serán liberables para facilitar la desconexión y reconexión selectiva).
En cualquier caso, se apreciará que la disposición general de los componentes modulares y de los esquemas de conexión ilustrados en la figura 7 contempla ampliamente una amplia gama de esquemas de conexión y modularidades que podrían configurarse y disponerse básicamente de cualquier forma que se estima adecuada. Un análisis general adicional de este concepto se proporciona más adelante con referencia a las figuras 47 a 51.
Ahora se apreciará que, como ejemplo no restrictivo del principio de "modularidad" ilustrado en la figura 7, la figura 8 muestra esencialmente el mismo sistema presentado en la figura 6, pero que también indica tres secciones distintas del sistema. Así, en la figura 8, la sección punteada indicada por 215 representa la sección "adaptadora", la sección punteada indicada por 260 representa la sección "generadora de gas" y la sección punteada indicada por 310, como ya se ha dicho, representa la sección de "recuperación de gas". Como se analizó anteriormente con relación a la figura 7, las tres secciones 215, 260 y 310 mostradas en la figura 8, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, pueden considerarse como selectivamente conectables y desconectables entre sí e intercambiables con otras secciones modulares para ensamblar de forma variable y selectiva dichas secciones modulares de manera que se construya un aparato 210 de esterilización mayor con vistas a adaptar el aparato esterilizador 210 colectivamente ensamblado para su uso con un volumen diana particular (por ejemplo, un aislador microbiano u otro espacio cerrado).
Consecuentemente, con referencia a cualquiera o a ambas figuras 7 y 8, debe entenderse que, por ejemplo, una sección adaptadora 215 dada puede preferiblemente configurarse o disponerse de manera que sea capaz de alojar una amplia gama de secciones 260 generadoras de gas y/o sistemas 310 de recuperación. Por ejemplo, aunque aquí se analiza e ilustra específicamente un sistema generador de gas de dióxido de cloro, es posible integrar selectivamente, con la sección adaptadora 215 ilustrada, otros tipos de generadores de gas. Asimismo, aunque aquí se describen e ilustran tipos específicos de sistemas 310 de recuperación, es posible integrar selectivamente, con el dispositivo adaptador 215 ilustrado en cualquiera o en ambas figuras 7 y 8, una amplia gama de otros tipos de sistemas de recuperación, cada uno posiblemente adecuado para un sistema 260 de generación de gas correspondiente. A su vez, dichas diferentes permutaciones del sistema adaptador 215, del sistema 260 de generación de gas y del sistema 310 de recuperación pueden adaptarse específicamente al volumen diana particular al cual se conectará el sistema adaptador 215 (es decir, a través de la conducción y de las partes de salida 222/226.
La figura 9 ilustra esencialmente la misma vista que la figura 8, pero muestra una sección adaptadora 215 que contiene una disposición alternativa para la detección de presión y humedad. Particularmente, según se muestra en la figura 9, el detector 250 de presión mostrado en las figuras 6 y 8 se ha eliminado a favor de un detector 250a de presión diferencial, que tiene conducciones que se extienden desde el detector mismo tanto hacia la parte 222 de entrada del adaptador 215 como hacia la parte 226 de salida. Los detectores de presión diferencial per se son bien conocidos por aquellos expertos en la materia y se analizarán posteriormente con más detalle. Preferiblemente, el detector 250a de presión diferencial aquí contemplado aportará la capacidad de detectar diferencias de presión significativas entre las partes de entrada y de salida 222 y 226 que podrían indicar, por ejemplo, un escape en algún lugar del sistema o una conexión floja entre la parte de entrada o de salida 222 o 226 y las correspondientes conexiones del volumen diana.
En la figura 9 también se muestra el uso de un sistema 258b de medición óptica en lugar del detector 238 de humedad previamente ilustrado y descrito (estando ahora el detector óptico 258 original indicado por 258a). Como se analizará adicionalmente más adelante con relación a las figuras 14 y 15, los detectores ópticos 258a y 258b pueden configurarse respectivamente para medir la concentración de gas esterilizante y la concentración de agua dentro del gas que circula en el aparato esterilizador 210. Por ejemplo, el detector 258a preferiblemente estará configurado de manera adecuada para medir la concentración de esterilizante en el gas esterilizante que se propaga a través del sistema, mientras que el detector 258b preferiblemente estará configurado de forma adecuada para medir la concentración de agua (es decir, la humedad total) dentro del sistema.
Sistema de recuperación de gas
La figura 10 ilustra un sistema 310 de recuperación de gas que puede utilizarse de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención.
Primero, debe entenderse que un sistema de recuperación de gas tal como el indicado con 310 en la figura 10, de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, puede incorporarse en el sistema ilustrado en la figura 6. En tal contexto, el propósito del sistema 310 de recuperación de gas podría ser recibir, a través de la conducción 302 (consulte la figura 6), una mezcla de gas que haya sido circulada ya a través de un aislador microbiano y que necesite ser evacuada al exterior de una forma medioambientalmente segura y/o tratada de una manera que facilite la recuperación de uno o más ingredientes (tales como los ingredientes activos). Probablemente, con referencia a ambas figuras 6 y 10, la entrada efectiva dentro del sistema 310 de recuperación podría representarse mediante el segmento 316 de tubería.
Volviendo ahora a la figura 10, la entrada 316 alimenta preferiblemente el propio lavador 334 de gases. La entrada 316, de esta forma, penetrará preferiblemente en la pared externa del lavador 334 de gases y, de acuerdo con al menos una realización preferida, se combará substancialmente en ángulo recto en una dirección descendente. Según se indica mediante las flechas, el flujo del gas de escape se realizará preferiblemente de esta forma a través de esta parte 316 de entrada, a través del ángulo recto y hacia el interior del propio lavador 334 de gases.
Preferiblemente, el interior del lavador 334 de gases también estará configurado de manera que presente al gas de escape entrante una cantidad de solución de lavado para interactuar con los mismos. Dichas soluciones de lavado son bien conocidas por aquellos expertos en la materia y por lo tanto no se analizarán adicionalmente aquí. Sin embargo, es suficiente apuntar que dicha solución de lavado será capaz de interactuar con los gases de escape de manera que se recupere el gas esterilizante del procesamiento presente en el gas de escape antes de que los gases sean evacuados a la atmósfera circundante.
De esta forma, para el propósito de presentar a los gases de escape entrantes una cantidad apropiada de solución de lavado tal como se acaba de describir, en el interior del lavador 334 de gases se dispone preferiblemente una columna 336 de relleno de anillos. El diseño y la función de dichos anillos se describirán con más detalle posteriormente.
Esencialmente, debe entenderse que el material de relleno usado en la columna 336 de relleno no necesita forzosamente estar restringido a los anillos tal como aquí se discute. Generalmente, puede utilizarse esencialmente cualquier forma o tamaño (de los componentes de relleno individuales) que aporte la presentación de grandes áreas superficiales para la acumulación sobre las mismas de solución de lavado, así como que tenga una forma que facilite su apilado. Además, el material de relleno preferiblemente debe presentar una baja resistencia al flujo de aire. Así, aunque los elementos en forma de anillos se han citado anteriormente como una posibilidad, también es posible, por ejemplo, utilizar formas de "ravioli" levemente curvadas u onduladas, o formas prismáticas simples (tales como formas triangulares o rectilíneas con centros ahuecados que permitan la acumulación de solución de lavado sobre las superficies internas).
En la parte superior del lavador 334 de gases, habrá preferiblemente una salida 332 que se dirija hacia un post-lavador 330 de gases. De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, el post-lavador 330 de gases será preferiblemente un post-lavador de cal sodada. Dichos post-lavadores serían también conocidos para aquellos con conocimiento en la materia y, por lo tanto, no se describirán aquí con más detalle. Es suficiente apuntar que una función primaria de dicho post-lavador es recuperar al menos un ingrediente del gas de escape en cuestión, antes de que el gas sea evacuado a la atmósfera circundante. En el contexto de un gas de dióxido de cloro, por ejemplo, el ingrediente retenido podría ser un ingrediente activo tal como cloruro o clorita, cualquiera de los cuales puede utilizarse posteriormente para la generación de nuevo gas esterilizante.
El post-lavador 330 incluirá preferiblemente una o más partes 331 de escape (una de las cuales se muestra en la figura 110), a través de las cuales puede fluir el gas de escape o el aire.
De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, el suministro de la solución de lavado tendrá lugar preferiblemente a través de una fuente de suministro intercambiable. Así, preferiblemente extendiéndose desde la parte inferior del lavador 334 se encuentra una conducción 338 que se dirige hacia un recipiente adecuado 340 que contiene solución de lavado, y dirigiéndose preferiblemente desde el recipiente 340 se encuentra otra conducción 341 que se dirige hacia una bomba u otro propagador o dispositivo 342 de propulsión adecuado. De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, el propagador 342 puede ser una bomba a prueba de corrosión.
De esta forma, de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, se dispondrá preferiblemente un sistema de recirculación con respecto a la solución de lavado, en el que la solución de lavado que proviene del recipiente 340 será transportada preferiblemente hasta la parte superior del lavador 334 de gases por medio de una conducción 346, en cuyo punto se introduce en el interior del lavador 334 de gases. Una vez introducida, preferiblemente progresará de forma descendente a través del interior del lavador 334 de gases por medio de un efecto de "percolación" que se describirá más completamente posteriormente, y así saldrá preferiblemente del lavador 334 de gases a través de la mencionada conducción 338. Después de volver al recipiente 340, la solución de lavado así circulada puede probablemente utilizarse de nuevo en otro ciclo posterior de suministro de solución de lavado al interior del lavador 334 de gases, hasta una extensión (es decir, a través de un número de ciclos) predeterminada por el operador y/o que se estime adecuada para la tarea de lavado.
Para el propósito de propagar la solución de lavado ascendentemente a través de las conducciones 341 y 346, es posible utilizar una fuente de aire comprimido en vez de una bomba.
Así, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la recirculación de la solución de lavado puede realizarse preferiblemente desde la bomba 342 (a través de otra conducción 346) hasta una parte superior del lavador 334 de gases. De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, la conducción 346 puede preferiblemente penetrar en el lavador 334 de gases en una zona que se sitúe verticalmente por encima de la columna 336 de relleno.
Tal como se comentó, la solución de lavado así introducida dentro del lavador 334 de gases avanzará preferiblemente hasta la parte inferior del lavador 334 de gases por medio de un efecto de "percolación" (es decir, a través de la intervención de los anillos 336a de relleno tal como se comentó anteriormente con respecto a la figura 13), preferiblemente saldrá del lavador 334 a través de la conducción 338 y será recogida en el recipiente 340.
La parte superior del recipiente 340 estará equipada preferiblemente con tubos 340a y 340b de inmersión, según se ilustra en la figura 10. A este respecto, el tubo 340a de entrada podría ser significativamente corto, de forma que facilite el llenado del recipiente 340, mientras que el tubo 340b de salida podría ser significativamente largo, de forma que facilite la extracción del fluido del recipiente 340. La parte superior estará fijada preferiblemente mediante un sistema de desconexión rápida.
Cuando la solución de lavado pierde su eficacia (es decir, a través de su uso repetido) o sí se desea simplemente sustituir cualquier solución de lavado por otras razones, el recipiente 340, que contiene la solución de lavado gastada, puede intercambiarse por un nuevo recipiente. Es deseable que se utilice el tapón del nuevo recipiente para mantener el contenido del viejo recipiente para efectuar su manejo con seguridad. De esta forma, el tapón previamente utilizado para el recipiente viejo, que ya tiene dispuestos a través del mismo los tubos 340a y 340b de inmersión puede colocarse fácilmente (por ejemplo enroscándose) sobre el nuevo recipiente.
El post-lavador 330 filtrará preferiblemente los materiales de escape y asegurará que las gotas introducidas no salgan del sistema. Para el uso con dióxido de cloro, se ha encontrado que la cal sodada débilmente empaquetada en el post-lavador eliminará esencialmente cualquier traza del gas.
La figura 11 ilustra una disposición opcional. De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, la opción ilustrada en la figura 11 puede disponerse si se desea, por ejemplo, para monitorizar el contenido de dióxido de cloro (u otra sustancia) que está siendo emitida a la atmósfera circundante.
La apertura de las válvulas 318 y 326 permitirá la purga de una cantidad adecuada de efluyente de la conexión 314 de manera que sea medida por un detector 322 adecuado.
Probablemente, dicho detector 322 podría estar conformado por un sistema óptico de medición de gas del tipo que se describirá más adelante con referencia a las figuras 14 y/o 15. En un escenario, si el detector 322 detecta un nivel significativamente bajo de dióxido de cloro, es decir, menos que un nivel límite predeterminado, se enviará un aviso a un dispositivo de control (consulte la figura 46, por ejemplo) que tendrá el efecto de desviar posteriormente todo el efluyente a un respiradero mientras que se elude el dispositivo 310 de recuperación. Alternativamente, si la concentración detectada de dióxido de cloro es inaceptablemente alta, podría prevenirse cualquier emisión de gas de dióxido de cloro a la atmósfera circundante.
Preferiblemente, las válvulas 326 y 318 se cerrarán cuando no se desee efectuar mediciones a través del detector 322; de esta forma el detector 322 puede protegerse de los niveles extremos de dióxido de cloro, que de otra manera podrían comprometer la efectividad del detector 322 y, entre otras cosas, requerir que el detector 322 se "recupere" después de un período de tiempo prolongado.
Como otro ejemplo, si en el arranque el nivel de dióxido de cloro (u otra sustancia) en el efluyente potencial está inicialmente por encima de un nivel predeterminado, es posible permitir que el efluyente avance a través del sistema 310 de recuperación hasta el momento en el que el detector 322 indique que el contenido de dióxido de cloro (o el contenido de otra sustancia predeterminada) se ha reducido por debajo de un límite aceptado.
La figura 12 ilustra un dispositivo 310 de recuperación alternativo de acuerdo con una realización preferida de la presente invención. El dispositivo 310 alternativo ilustrado en la figura 12 es representativo de un dispositivo desechable "más completo". Mientras que en la disposición ilustrada en la figura 10 se suministra un recipiente intercambiable para la solución de lavado, la disposición ilustrada en la figura 12 implica el intercambio completo del depósito 334 del lavador (con la solución de lavado y el material de relleno 336 incluidos) por otro depósito de lavador cuando se considere necesario.
Tal como se muestra en la figura 12, un ramal 317 puede extenderse, a través de una T en ángulo recto, desde la entrada 316 y verticalmente de forma descendente hacia el interior del propio depósito 334 del lavador, preferiblemente de forma paralela al eje central longitudinal del depósito. Además, desde la entrada 316 también puede ramificarse una extensión 319 provista de tapón. Preferiblemente, puede disponerse una bomba recirculante 342 para recircular la solución de lavado. Además, la conducción 338 de entrada puede dirigirse desde la parte inferior del depósito 334 del lavador, dirigir el líquido hacia arriba y desde allí hacia abajo hasta la bomba 342. Un conducto 346 puede dirigirse desde la bomba recirculante 342 hacia el interior de una cabeza rociadora 350 en la parte superior del depósito 334.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la realización mostrada en la figura 12 permitirá el mantenimiento de un depósito limitado de solución de lavado que tiene una altura H en el fondo de la columna 336 de relleno. Preferiblemente, se mantendrá una distancia entre la altura H del depósito y la boca de la entrada 317.
Tal como aquí se describe, los anillos de relleno de la columna 336 estarán cada uno de ellos cubierto por algo de la solución de lavado que ha emanado de la cabeza rociadora 350. Sin embargo, es posible mantener una altura limitada H del depósito en la parte inferior del depósito 334 del lavador todo el tiempo en el que la boca de la entrada 317 no coincida con la altura H del depósito.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la conducción 338 de entrada de la bomba puede recircular la solución de lavado desde la parte inferior del depósito 334 por medio de una extensión 338a. La extensión 338a, según se muestra, puede extenderse preferiblemente por casi todo el camino hasta la parte inferior del depósito 334 y, de esta forma, extraer líquido de lavado ascendentemente hacia la parte superior del depósito 334 y luego a través de la bomba 342.
De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, los anillos 336a de relleno (consulte la figura 13) pueden estar hechos de polipropileno, pueden ser de forma cilíndrica y pueden tener un diámetro de 15,9 mm (5/8 pulgadas). Con tales dimensiones para los anillos 336a de relleno, el depósito 334 debe tener una dimensión vertical, de arriba abajo (con la exclusión del escape 332), de aproximadamente 575 mm (22,63 pulgadas) y un diámetro de 356 mm (14,00 pulgadas). Por supuesto, estas dimensiones se suministran meramente a modo de ejemplo, pero, en el contexto de la presente invención, se ha encontrado que son particularmente efectivas para el propósito de hacer posible la limpieza, recuperación y/o evacuación efectivas del gas, infundido con dióxido de cloro, que ha circulado a través del aparato esterilizador y del espacio cerrado adjunto. Aunque es posible utilizar dimensiones (para cada uno de los tres parámetros antes mencionados) que sean diferentes de las dimensiones anteriormente citadas pero similares en su ámbito, deberá apreciarse que las dimensiones específicas que se acaban de mencionar (o las dimensiones que se aproximan a éstas) aportan economía de tamaño, en el contexto de un aparato lavador que podría no haber sido previamente realizable.
Otros componentes referenciados mostrados en la figura 12, descritos o no anteriormente, pueden considerarse substancialmente similares a componentes con números similares de la figura 10.
La figura 13 ilustra un primer plano de una columna 336 de relleno de acuerdo con una realización de la presente invención. Preferiblemente, la columna 336 de relleno incluirá una cantidad significativa de rellenos individuales 336a (de los cuales solo se muestran unos cuantos, para mayor simplicidad). Los rellenos 336a individuales estarán humedecidos preferiblemente cada uno de ellos con la solución de lavado del recipiente 340 (consulte la figura 10). De esta forma, la trayectoria de escape no pasará exclusivamente a través del líquido, sino que se encontrará con la solución de lavado líquida solamente en el grado en el que la solución esté presente sobre la superficie de los rellenos 336a. Preferiblemente, los rellenos 336a estarán configurados y tendrán dimensiones tales que suministren, en suma, un área superficial compuesta óptima para soportar sobre la misma la solución líquida de lavado y presentar ésta al flujo de escape.
Así, la solución de lavado será preferiblemente circulada por un propagador 342 (según se muestra en la figura 10), para que fluya hacia la parte superior del lavador 334 de gases (según se muestra en la figura 10) y posteriormente ser rociada sobre los rellenos 336a. La pulverización puede realizarse preferiblemente mediante una disposición de puertos adecuada que sirva para introducir la solución de lavado en el interior del lavador 334 de gases; puede utilizarse un puerto de pulverización simple así como una serie de dichos puertos distribuidos alrededor de la periferia del lavador 334 de gases de cualquier forma adecuada.
Debe entenderse que, dentro del ámbito de la presente invención, es posible utilizar disposiciones diferentes de las descritas hasta ahora para los materiales de relleno (un ejemplo no restrictivo se muestra en la figura 13), para aportar la capacidad de hacer pasar el gas a lo largo de un material de superficie tortuosa y simultáneamente poner el contacto el material de superficie tortuosa con un medio interactivo para minimizar el volumen del medio interactivo requerido. A modo de ejemplo no restrictivo, dicho medio interactivo podría realizarse mediante la solución de lavado aquí descrita. Además, el material de superficie tortuosa puede realizarse mediante cualquier tipo de instalación de relleno, tal como una red o malla singular, capaz de retener sobre la misma un medio interactivo tal como la solución de lavado, o podría realizarse mediante tipos de materiales de rellenos plurales, tales como los aquí anteriormente descritos.
Sistema óptico de medición de gas
La figura 14 ilustra un sistema óptico 410 de medición de gas de amplio espectro que puede utilizarse de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención.
Tal como antes se analizó brevemente, ejemplos no restrictivos de ubicaciones apropiadas para dicho sistema pueden ser: en la proximidad de la celda 258 de flujo transversal ilustrada en la figura 6; en las posiciones indicadas por 258a y 258b en la figura 9 o en la posición indicada por 322 en las figuras 6 y 11. Sin embargo, tal como se analiza más adelante, son posibles otras ubicaciones. Además, este sistema óptico de medición de gas podría posiblemente encontrar aplicación en contextos fuera de las ciencias de la esterilización.
En la figura 14 mediante 414 se indica una tubería de gran diámetro (tal como la que podría emplearse en el sistema 210 de generación de gas mostrado en la figura 6). Generalmente, el sistema de medición podría comprender en principio un tubo 418 que abarca el diámetro de la tubería 414. Preferiblemente, el tubo 418 tiene una ranura 422 para permitir el flujo del gas de forma transversal a través del tubo 418 al interior de la trayectoria óptica del dispositivo de radiación descrito más abajo.
Preferiblemente, en un lado de la tubería 414, el tubo 418 puede terminar en un filtro 426 de interferencia. Preferiblemente adyacente al filtro 426 se dispone un fotorreceptor 430 de ultravioleta. Preferiblemente, el fotorreceptor 430 puede montarse sobre una "tarjeta de preamplificación" 434 u otra tarjeta de montaje adecuada. Además, el filtro 426 de interferencia también puede montarse con respecto a esta tarjeta por medio de un elemento o elementos 438a/b de soporte adecuados. De acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, dichos elementos de soporte pueden estar constituidos por un manguito anular 438a que se extiende desde la tarjeta 434 y un dispositivo 438b de sujeción en forma de disco para el filtro 426.
Para propósitos de sellado y protección física, puede disponerse un aro tórico 442 o un elemento similar entre el filtro 426 y la superficie exterior de la tubería 414. De acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, el fotorreceptor 430 antes mencionado puede estar constituido por un fototransistor.
En el mismo lado de la tubería 414, puede disponerse preferiblemente un fotorreceptor 446 en la proximidad de la tarjeta 434, así como una instalación de dispositivos de radiación colectivamente indicada por 450a-c. El fotorreceptor 446 está preferiblemente constituido por un fotodiodo, un fotorresistor, un fototransistor o un dispositivo similar adecuado. De acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, el fotorreceptor 446 puede estar constituido por un pequeño fotodiodo.
Preferiblemente en comunicación con el dispositivo 450a-c de radiación se encuentra una fuente 454 de alimentación de una lámpara dependiente de la intensidad que se monta sobre la tarjeta 434 de preamplificación. Un cable adecuado 450c de fibra óptica conecta preferiblemente la fuente 450a de radiación (que podría estar constituida, por ejemplo, por una lámpara adecuada) con el emisor 450b que podría estar constituido, por ejemplo, por el extremo adecuadamente conformado y configurado del cable 450c de fibra óptica. En esta parte del dispositivo, es decir, en la parte dispuesta en la proximidad de esa parte de la pared externa de la tubería 414 situada hacia el lado derecho de la figura 14, hay unas roscas externas 462. Preferiblemente coincidiendo con las roscas externas se dispone un disco roscado 466 de sellado y, similarmente en el otro lado, puede haber preferiblemente un aro tórico 470.
Tal como se expuso brevemente antes, es posible situar un sistema 410 de medición de gas (tal como el ilustrado en la figura 14 o el ilustrado en la figura 15) esencialmente en cualquier punto del sistema de generación de gas (tal como se ilustra en la figura 6) que se considere adecuado.
Se apreciará que, montando la fuente 450a de radiación generalmente en los mismos alrededores que la fuente 454 de alimentación y el fotorreceptor 430, esencialmente todos los componentes son inmediatamente accesibles y se elimina la necesidad de suministrar un segundo medio de montaje (por ejemplo, otra tarjeta o placa).
Preferiblemente, la instalación de radiación 450a-c puede estar constituida por componentes que sean apropiados para la absorción del espectro del gas a cuantificar. En el caso de mediciones ultravioletas, en el contexto de la medición de la concentración del dióxido de cloro, puede utilizarse una lámpara halógena de cuarzo (similar a aquellas utilizadas en la microscopía) como fuente 450a de radiación, ya que se ha encontrado que esta es particularmente rica en radiación UV y está disponible en forma de bombilla pre-enfocada.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el filtro 426 se monta preferiblemente de forma que pueda quitarse. En dicho contexto, es posible aportar la capacidad de intercambio de los filtros, de manera que el aparato de medición completo pueda particularizarse para diferentes contextos. Por ejemplo, aunque es deseable en el contexto de la medición de dióxido de cloro, utilizar un filtro 426 que propague la luz que esté en la banda de los UV, se apreciará que la medición de otros gases puede requerir filtros que propaguen la luz en la banda de los infrarrojos. En una realización de la presente invención, es posible incluso utilizar el aparato de medición ilustrado para medir la humedad (un ejemplo más detallado de esto se describirá posteriormente con más detalle), en cuyo caso el filtro 426 podría configurarse para propagar la luz que esté en el espectro de absorción del agua. Por ejemplo, las longitudes de onda de los infrarrojos parecerían ser compatibles con la medición de la concentración del agua (es decir, la medición de la humedad). Así, el filtro 426 podría configurarse para propagar longitudes de onda en la proximidad de alrededor de los 360 nm en el caso de medir concentraciones de dióxido de cloro o alrededor de los 1800 nm en el caso de medir concentraciones de agua.
Aunque los filtros de interferencia estándar serán normalmente suficientes para su uso como filtro 426, es posible utilizar esencialmente cualquier equivalente, tal como una retícula de difracción.
Un regulador 454 de tensión común suministrará preferiblemente una tensión estabilizada a la fuente 450a de radiación. Puede disponerse un pequeño fotorreceptor 446, preferiblemente montado de forma contigua a la fuente 450a de radiación, para supervisar la intensidad actual de la fuente 450a de radiación. La intensidad así supervisada se introduce en el regulador 454 de tensión, que a su vez suministrará una señal de realimentación de corrección a la fuente 450a de radiación para el propósito de mantener una intensidad constante de la fuente 450a de radiación. Dicha señal de realimentación también puede utilizarse para poner a cero automáticamente el sistema (es decir, poner a cero el sistema sin la intervención del operador).
Así, se apreciará que, en contraste con los dispositivos convencionales de medición óptica, que funcionan sobre el principio de una entrada de tensión estabilizada para una fuente de radiación, la presente invención, de acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, suministra una intensidad virtualmente constante de la fuente 450a de radiación durante un período de funcionamiento dado, que a su vez ofrece como resultado diferentes ventajas. En principio, una intensidad de radiación consistente tenderá a mediciones más exactas. Además, la carencia de "sobrecargas" ocasionales en la intensidad de la radiación (tal como se experimentaba en el contexto de una fuente de radiación con intensidad fluctuante), dará como resultado una vida de uso más larga de la fuente 450a de radiación en cuestión.
Una ventaja adicional puede apreciarse es que es posible, en el inicio de la vida de uso de una fuente 450a de radiación, utilizar una tensión inferior a la que de otra forma podría usarse en el contexto de dispositivos convencionales. Como resultado, se apreciará que la menor tensión "ensanchará" el espectro útil de radiación de la fuente de radiación, en vez de concentrar el espectro útil de radiación en una banda limitada de longitudes de onda. Además, ya que se experimenta un deterioro a largo plazo de la fuente 450a de radiación, solamente es necesario que la tensión aplicada a la fuente 450a de radiación se incremente gradualmente a lo largo del tiempo para mantener la intensidad deseada.
Preferiblemente, el regulador de tensión 454 y el fotorreceptor 446 se calibrarán adecuadamente de manera que funcionen de la forma descrita. Esto dará como resultado preferiblemente un "valor cero" constante en presencia de una trayectoria óptica despejada. Además, un software de programación simple puede proporcionar una compensación de la oclusión física de la trayectoria óptica.
La tarjeta 434 es preferiblemente una tarjeta de circuito impreso blindada. El filtro 426 será apropiado preferiblemente para el gas que está siendo medido (según se analizó anteriormente). Preferiblemente, el filtro 426 debería dejar pasar el espectro activo lo suficiente como para maximizar la señal pero eliminar las longitudes de onda inactivas, de manera que se mejore la relación de señal-ruido. Para su uso como fotorreceptor o como fototransistor 430, están comercialmente disponibles un gran número de fotodiodos y fototransistores que abarcan un amplio espectro, tal como desde aproximadamente 190 hasta aproximadamente 2.000 nanómetros. También es altamente deseable utilizar un preamplificador 471 de bajo ruido, que podría controlar una salida con capacidad de calibración, tal como una salida de hasta 10 voltios. Podría ser deseable suministrar calentadores resistivos 473 a/b en la proximidad de los diferentes componentes ópticos, para mantener los componentes ópticos a temperaturas adecuadas para evitar la
condensación.
Tal como se muestra en la figura 14, preferiblemente habría una lente 458, tal como una lente de cuarzo, interpuesta entre el emisor 450b y el resto del conducto 422. De acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, ésta puede ser bien una lente especialmente diseñada para el propósito designado de recoger cualquier rayo divergente del emisor 450 y concentrarlo en una trayectoria substancialmente recta a través de la ranura 422 o bien una lente simple sin tratar que no afecte significativamente a la trayectoria de los rayos y sirva meramente como un "bloque" en el conducto para proteger el emisor contra la intrusión de cualquier materia procedente del interior del tubo 414 que de otra forma podría manchar el emisor 450 y reducir su eficacia. Ya que, de acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, el aparato 410 mostrado en la figura 14 puede utilizarse de forma ventajosa para la detección de altos niveles de un componente dado en una tubería 414, el tubo 418 no necesita ser significativamente largo, disminuyendo así la necesidad de una lente en una posición 458 que concentre los rayos divergentes (sin más garantía que la obtenida con el uso de una "lente sin tratar" según se acaba de describir). Sin embargo, en el caso de un tubo significativamente largo, la primera (es decir, una lente que concentre los rayos divergentes)podría ser probablemente más adecuada.
La figura 15 ilustra una realización alternativa, en la cual el sistema 410 se monta esencialmente solo en un lado de una tubería (no mostrada). En este caso, esencialmente todos los componentes analizados hasta ahora con respecto al sistema 410 pueden disponerse solamente en un lado de la tubería. Los componentes similares se designan con números de referencia similares.
Preferiblemente, una instalación de radiación, colectivamente indicada por 450a y 450b, puede incluir, similarmente a la realización de la figura 14, una fuente 450a de radiación adecuada y un emisor adecuado 450b (tal como una bombilla). Sin embargo, en la realización ilustrada en la figura 15, se apreciará que estos dos componentes pueden ser substancialmente directamente adyacentes entre sí, evitando así la necesidad de un dispositivo tal como el cable 450 de fibra óptica mostrado en la figura 14. Preferiblemente, con respecto a la realización mostrada en la figura 15, el tubo 422 puede estar adecuadamente perforado o de otra forma provisto de aberturas y/u orificios de manera que permita el flujo a través de los mismos del gas, al menos de una forma que permita que una cantidad suficiente de gas sea interceptada por la trayectoria de la radiación emitida desde la fuente de radiación/el emisor 450a/b (incluyendo, la trayectoria de retorno reflejada desde un espejo 474 según se describe más adelante) para los propósitos de medición aquí descritos.
Preferiblemente pueden disponerse roscas externas 462 de una forma similar a las ilustradas en la figura 14. Sin embargo, el tubo 422 no será preferiblemente tan largo (o proporcionalmente largo) como el ilustrado en la figura 14; al contrario, terminará preferiblemente en un espejo 474 adecuadamente situado u otro medio de reflexión oportuno. Así, en vez de situar los componentes de transmisión o recepción en los lados opuestos de la tubería en cuestión, es posible efectuar las mediciones de gas mientras que aún todos los componentes están situados esencialmente en un lado de la tubería en cuestión de forma que la luz transmitida será reflejada hacia atrás por medio del espejo 474, hasta los componentes 426 y 430 de recepción. El emisor 450b estará preferiblemente "apuntado" hacia el espejo 474 de forma que facilite la transmisión exacta de la salida de radiación concentrada desde la fuente 450a de radiación hasta el filtro 426. Alternativamente, el espejo 474 mismo puede estar adecuadamente angulado para cumplir este
propósito.
Tal como se muestra en la figura 15, preferiblemente puede haber una lente 458 similar a la descrita e ilustrada con respecto a la figura 14. Como en el caso de la figura 14, la longitud del aparato 410 determinará probablemente si se requiere una lente capaz de concentrar los rayos divergentes en la posición 458 o si es suficiente una "lente sin tratar".
Aunque las realizaciones de un sistema óptico 410 de medición de gas, tal como el ilustrado en las figuras 14 y 15, se han descrito e ilustrado en principio con respecto a un sistema de generación de gas tal como el aquí descrito e ilustrado, es concebible su utilización en entornos o contextos diferentes de los sistemas de generación de gas o de los entornos puramente físicos aquí descritos. Particularmente, puede servir como sistema de medición de amplio espectro para medir niveles de componentes de esencialmente cualquier fluido ópticamente activo.
Consecuentemente, puede concebirse utilizar el dispositivo ilustrado en la figura 15 en un entorno en el cual, por ejemplo, el aparato 410 se extienda a través de una pared, de manera que, por ejemplo, mida la concentración de un componente dado del aire o de otro gas en una habitación. También puede concebirse que los dispositivos ilustrados en las figuras 14 y 15 se utilicen para medir componentes en un líquido (tal como un líquido que circule a través de un sistema de tuberías) en vez de un gas. Adicionalmente, se apreciará que los sistemas de medición aquí contemplados son capaces no solamente de medir la concentración de un componente dado en un fluido (es decir, un gas o un líquido) en movimiento sino también en un fluido estático.
Se apreciará que los sistemas de medición aquí contemplados exhiben una dualidad única de la que carecen los sistemas de medición convencionales. Particularmente, por una parte, la capacidad de la continua realimentación autocorrectora asegura que la fuente 450a de radiación en cuestión emitirá una intensidad constante o substancialmente constante, evitando así picos de intensidad ocasionales que de otra forma podrían reducir la vida de uso de la fuente 450a de radiación o deficiencias ocasionales en la intensidad que de otra manera podrían dificultar la exactitud de las mediciones. Además, sin embargo, el aparato de realimentación autocorrectora también aporta la capacidad de puesta a cero automática (o incluso de fijar la fuente de radiación a una intensidad predeterminada dada diferente de cero) antes de la iniciación de un nuevo ciclo de operación. No se requiere la introducción de datos por parte del operario para poner el sistema a cero. En contraste, los dispositivos convencionales típicamente no distinguían entre la supervisión continua y la realimentación de la intensidad de la fuente de radiación que tiene lugar durante una operación dada y durante los ajustes a largo plazo que de vez en cuándo puede ser necesario efectuar para compensar el deterioro de la fuente de radiación.
De lo anterior se apreciará que el sistema contemplado de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, suministra una intensidad fija y también tiene la capacidad de ponerse a cero automáticamente, asegurando de esta forma que no sea necesaria la intervención de un operario (en oposición a los dispositivos en los cuales es necesario que un operador esté periódicamente involucrado en la puesta a cero del dispositivo). Además, la tecnología de estado sólido aquí contemplada, para su uso en los componentes ópticos y en los componentes de medición, puede servir para reducir el número y la extensión de las piezas utilizadas, contribuyendo así a reducir los costes de fabricación.
Dispositivo de control sin juntas o sin vástagos
La presentación se refiere ahora a ejemplos de instalaciones de válvula que pueden utilizarse de acuerdo con al menos una realización de la presente invención. Las instalaciones de válvula descritas e ilustradas a continuación con referencia a las figuras 16 a 33 podrían, de acuerdo con al menos una realización, situarse en el sistema de generación de gas ilustrado en la figura 6 en las posiciones de las válvulas 218, 290 y 306, entre otras.
La figura 16 ilustra una construcción general de un cuerpo de válvula. Preferiblemente se disponen: un cuerpo extruído 610, paneles laterales 614 y 618 y orificios 622 y 626 que preferiblemente se disponen en el cuerpo 610. Preferiblemente, los orificios 622 y 626 se disponen de forma que permitan el flujo a través de los mismos de un fluido cuando la válvula se abra.
La figura 17 ilustra un elemento impulsado de acuerdo con una realización de la presente invención. Tal como se muestra, un bloque mayor de material 528 puede estar embebido dentro de una armadura magnética 630 y de un imán permanente 634 de menor tamaño. Este bloque 628 se asentará preferiblemente dentro del cuerpo 610 ilustrado en la figura 16. De una forma que se describirá más completamente a continuación, la armadura magnética 630 servirá preferiblemente para impulsar el bloque 628 bien en una dirección de apertura o bien en una dirección de cierre (según se indica mediante las flechas) en respuesta a la activación alternativa de las bobinas magnéticas.
La figura 18 ilustra el exterior de una válvula sin juntas completa de acuerdo con una realización de la presente invención, con un cuerpo 610 de válvula y conectores 654 de fluido. Los conectores 654 estarán preferiblemente configurados y dispuestos de manera que se acoplen en comunicación fluida con los tubos o tuberías de un aparato de esterilización (por ejemplo en las posiciones de las válvulas 218, 290 y 306 ilustradas en la figura 6). Además, cada uno de los conectores 654 se abrirán respectivamente a los orificios 622 y 626 del cuerpo 610 de válvula (consulte la figura 16), de manera que permitan el flujo del fluido a través del cuerpo 610 de válvula cuando el elemento impulsado dispuesto en su interior (tal como el ilustrado en la figura 17) se mantenga en la posición "abierta". También se ilustran la bobina 638 de "apertura" y la bobina 642 de "cierre", cada una de ellas operable de una forma que se describirá más completamente a continuación. Preferiblemente, las partes 646, 650 del núcleo magnético se extienden desde cada una de las bobinas 638, 642. De una forma que se apreciará más completamente a continuación, la separación de la línea central de las bobinas 638, 642 determinará esencialmente la longitud del movimiento del elemento impulsado dispuesto dentro del cuerpo 610 de válvula.
La figura 19 es una vista alternativa de la bobina 642 de "cierre" y del núcleo 646 mostrados en la figura 18; se apreciará que la bobina 638 de "apertura" y el núcleo 646 asociado mostrados en la figura 18 pueden disponerse y configurarse de forma similar.
Las figuras 20, 21, 22 y 23 ilustran, respectivamente: una vista superior del cuerpo 610 de válvula, con un elemento impulsado 628 incluido, en una posición "abierta"; una vista lateral del mismo en la posición "abierta"; una vista superior del mismo en la posición "cerrada"; y una vista lateral del mismo en la posición "cerrada". Además, se ilustran un conmutador 670 "abierto" y un conmutador 674 "cerrado".
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, una instalación de válvula que incluye un cuerpo 610 y un elemento impulsado 628 puede controlarse de tal forma que, con la bobina 638 de "apertura" (consulte la figura 18) activada, la armadura magnética 630 (consulte la figura 17) asegurará que el elemento impulsado 628 permanezca en una posición abierta tal como en las figura 20 y 21, para permitir conjuntamente el flujo de fluido a través de los conectores 654. Asimismo, con la bobina 642 de "cierre" (consulte la figura 18) activada, la armadura magnética 639 (consulte la figura 17) asegurará que el elemento impulsado permanezca en la posición cerrada, para evitar conjuntamente el flujo de fluido a través de los conectores 654 tal como en las figuras 22 y 23.
Preferiblemente, según se muestra en las figuras 20 a 23, habrá conmutadores 670, 674 adecuadamente situados configurados para detectar la presencia del imán permanente 634. De esta forma, en alineamiento del imán 634 con cualquiera de los conmutadores 670, 674 puede establecer que el bloque 628 se mantiene exacta y respectivamente, en la posición abierta o cerrada. En el caso de que no sea cierto el alineamiento del imán permanente 634 con cualquier conmutador 670, 674, un dispositivo de "realimentación de posicionamiento "apropiado puede provocar un incremento de la tensión bien en la bobina 638 de "apertura" o bien en la bobina 642 de "cierre" (consulte la figura 18), respectivamente, para asegurar que el bloque 628 se moverá subsecuentemente lo suficiente como para dar como resultado un alineamiento completo del imán 634 con el conmutador 670 ó 674 en cuestión, asegurando de esa forma que la válvula está definitivamente abierta o cerrada. Adicionalmente, los conmutadores 670, 674 pueden estar cableados en serie con las bobinas 638, 642 (consulte la figura 18) de forma que elimine la tensión de excitación de cualquier bobina cuando el elemento impulsado 618 esté definitivamente "en posición".
El cuerpo 610 de válvula es preferiblemente un prisma rectangular simple hueco hecho de un material adecuadamente fuerte y duradero, tal como "PVC" (cloruro de polivinilo), mediante lo cual las partes laterales 614, 618 (consulte la figura 16) pueden soldarse al mismo por medio de un solvente. Además, los conmutadores 670, 674 pueden materializarse mediante cualquier dispositivo conmutador adecuado, tal como los interruptores de láminas.
Preferiblemente, una instalación de válvulas de acuerdo con la presente invención, se dispondrá y configurará de forma que se adapte a las tuberías que están siendo utilizadas en el aparato mayor en cuestión. Por ejemplo, los conectores 654 (consulte la figura 18) pueden configurarse para adaptarse a una tubería de PVC de dos pulgadas de identificación de catálogo 40 con ajuste deslizante hermético, aunque soldando también dicha tubería al cuerpo 610 de válvula. En este contexto, el cuerpo 610 de válvula puede realizarse mediante una sección de tubo cuadrado rectangular extruído de PVC de 3/8 de pulgada.
Las figuras 24 a 33 ilustran realizaciones de la presente invención que emplean un accionamiento neumático de una válvula.
Así, la figura 24 ilustra una construcción general de un cuerpo de válvula similar a la mostrada en la figura 16, pero que ilustra adicionalmente los puertos 676 y 678 para la introducción y/o extracción de aire comprimido (u otro gas adecuado) al interior y al exterior del cuerpo 610. Similarmente a la instalación mostrada en la figura 16, se disponen los orificios 622 y 626 para permitir el flujo a través de los mismos de fluido cuando la válvula esté abierta; en contraste en la figura 16, sin embargo, los orificios se sitúan más al centro (es decir, a lo largo de la dirección longitudinal del cuerpo 610).
La figura 25 muestra un elemento impulsado en un sistema neumático de doble acción, que incluye un mecanismo magnético 634 de realimentación, un bloque 628 y un orificio 658. Así, en la realización mostrada en la figura 24, el bloque 628 podría ser neumáticamente impulsado desde cualquier extremo. En este caso, el cuerpo 610 de válvula se alargará similarmente en comparación con el caso en el cual se usa el elemento impulsado de la figura 17, de forma que, con la válvula en una posición "abierta" (es decir, habiéndose movido el bloque 628 hacia la izquierda), el orificio 658 estará alineado con los orificios 622 y 626 ilustrados en la figura 24.
La figura 26 ilustra un cuerpo 610 similar al mostrado en la figura 24, pero adicionalmente con la disposición de conectores 654 (similares a aquellos descritos e ilustrados con relación a la figura 18). Sin embargo, deberá observarse que los conectores 654 mostrados en la figura 26 se sitúan esencialmente en el centro con respecto a la dirección longitudinal del cuerpo 610 de forma que ajusten fácilmente con el orificio pasante 658 del bloque 626 (consulte la figura 25).
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, los detectores magnéticos de las posiciones "abierta" y "cerrada", indicados por 670 y 674, respectivamente, se dispondrán preferiblemente para detectar la presencia del pequeño imán permanente 634 mostrado en la figura 25. De esta forma, para el propósito de controlar la realimentación, los detectores 670 y 674 funcionarán esencialmente de forma similar en comparación con la realización mostrada en las figuras 16 a 23, pero, en este caso, indicarán al aparato neumático en uso que accione apropiadamente el bloque 628 de manera que lleve el imán 634 a una posición en alineamiento completo con el conmutador 670 ó 674 en cuestión.
El accionamiento del bloque 628 (consulte la figura 25) puede tener lugar esencialmente de cualquier forma que se considere apropiada. En una realización de la presente invención, el aire (u otro gas adecuado) puede bien introducirse o bien ventilarse desde cualquiera de los puertos 676/678 dependiendo de la dirección en la cual está siendo accionado el bloque 628. Por ejemplo, para desplazar el bloque 628 desde una posición "abierta" hasta una posición "cerrada", el aire puede suministrarse preferiblemente a través del puerto 676 y simultáneamente ventilarse desde el puerto 678. De forma inversa, para desplazar el bloque 628 desde una posición "cerrada" hasta una posición "abierta", el aire puede suministrarse preferiblemente a través del puerto 678 y ventilarse simultáneamente desde el puerto 676. Ejemplo de aparatos neumáticos (por ejemplo, los aparatos para proporcionar y ventilar aire de la forma que se acaba de describir) serán bien conocidos por los expertos en la materia y por lo tanto no se describirán adicionalmente
aquí.
Las figuras 27, 28, 29 y 30 ilustran, respectivamente: una vista lateral del cuerpo 610 de válvula, con un elemento impulsado 628 incluido, en una posición "cerrada"; una vista superior del mismo en la posición "cerrada"; una vista lateral del mismo en la posición "abierta" y una vista superior del mismo en la posición "abierta". Además se ilustran los puertos 676 y 678 para el aire.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, un dispositivo de válvula que incluye un cuerpo 610 y un elemento impulsado 628 puede controlarse de forma que, con el aire aplicado a través del puerto 676 y ventilado a través del puerto 678, el elemento impulsado 628 estará en una posición cerrada como en las figuras 27 y 28 para evitar el flujo concomitante de fluido a través de los conectores 654. Similarmente, con el aire aplicado a través del puerto 678 y ventilado a través del puerto 676, el elemento impulsado 628 estará en una posición abierta para permitir el flujo concomitante de fluido a través de los conectores 654 tal como en las figuras 29 y 30.
Con referencia a la figura 26, los conmutadores 670, 674 estarán preferiblemente configurados para detectar la presencia del imán permanente 634 (consulte la figura 25). De esta manera, el alineamiento del imán 634 con cualquiera de los conmutadores 670, 674 puede establecer que el bloque 628 se mantiene exactamente en la posición abierta o cerrada, respectivamente. En el caso de que no sea cierto el alineamiento del imán permanente 634 con cualquiera de los conmutadores 670, 674, un dispositivo de realimentación adecuado puede indicar una revisión en el suministro de aire al interior o al exterior de los puertos 676 y 678, para asegurarse de que el bloque 628 se mueva subsecuentemente lo suficiente para dar como resultado el alineamiento completo del imán 634 con el conmutador 670 ó 674 en cuestión y asegurarse así de que la válvula está definitivamente abierta o cerrada.
La figura 31 ilustra una variante en la cual un cuerpo 610a de alojamiento tiene forma cilíndrica y contiene un elemento impulsado 628a de una forma compatible. De acuerdo con una realización de la presente invención, el elemento 628a puede incluir una primera parte cilíndrica principal 682, una parte cilíndrica 684 de conexión y una segunda parte cilíndrica principal 686. Preferiblemente, las partes principales 682 y 686 tendrán un tamaño adecuado para acoplarse adecuadamente (aunque todavía con capacidad de deslizamiento) dentro del cuerpo 610a, mientras que la parte 684 de conexión tendrá preferiblemente un tamaño adecuado para interrumpir mínimamente el flujo transversal de aire o de fluido a través del mismo mientras que aún suministre una conexión adecuada entre las partes principales 682 y 686 (una ilustración más detallada de la posición de la parte 684 de conexión en el contexto de la apertura y el cierre de la válvula se muestra en las figuras 32 y 33).
Preferiblemente, unos detectores magnéticos 670a y 674a de posición pueden colocarse, según se muestra, en las partes de los extremos opuestos del cuerpo 610a y, de esta manera, pueden configurarse para detectar la presencia de los correspondientes elementos magnéticos permanentes 688 (no visible en el dibujo) y 690, respectivamente. Preferiblemente, los elementos 688 y 690 de imán funcionarán de una forma similar al elemento 634 de imán analizado anteriormente pero, en este caso, funcionarán preferiblemente en tándem con sus respectivos detectores 670a y 670b correspondientes.
Los puertos para el aire, indicados por 676 y 678, pueden disponerse preferiblemente según se muestra.
La figura 32 muestra una válvula como la ilustrada en la figura 31 en una posición "cerrada", mientras que la figura 33 muestra una válvula como la ilustrada en a figura 31 en una posición "abierta".
Para aplicaciones de alta presión que utilicen cualquiera de las variantes aquí descritas e ilustradas con respecto a las figuras 17 a 33, es posible modificar la instalación de válvulas de forma que: el sistema sea lo suficientemente fuerte como para contener la presión operativa con márgenes de seguridad adecuados; las soldaduras de solvente aquí mencionadas estén inmovilizadas, aunque blandas, para mejorar la resistencia al corte de las soldaduras; y el cuerpo 610 de válvula sea levemente cónico para suministrar un sellado en cuña en la posición "cerrada" (en dicho caso, una forma cónica concordante con el elemento impulsado 628 podría mejorar probablemente el sellado, pero podría no ser necesaria).
A partir de lo anterior, se apreciará que la presente invención contempla, de acuerdo con al menos una realización preferida, una disposición simple y fiable para suministrar una realimentación del posicionamiento para asegurar el posicionamiento substancialmente preciso de un elemento impulsado dentro de un alojamiento de válvula. Además, se apreciará que las instalaciones de válvulas sin juntas de acuerdo con la presente invención suministran un diseño simple y barato que permite el control del flujo dentro de un cuerpo de válvula completamente hermético. El elemento deslizante en una carcasa sellada elimina esencialmente cualquier peligro de escape, mientras que el diseño da como resultado una válvula fiable a una fracción del coste de las válvulas actualmente disponibles. Las válvulas aquí descritas también pueden considerarse "sin vástagos" ya que no se requieren ningún vástago o pistón externo que penetre a través del alojamiento de la válvula.
Sistema apilable de válvulas selectoras de baja presión
La exposición se orienta ahora hacia un ejemplo de sistema de válvulas selectoras que puede utilizarse con al menos una realización de la presente invención.
Preferiblemente, la válvula selectora (generalmente indicada con 710) podrá accionarse entre dos posiciones una de las cuales, denominada de aquí en adelante "posición uno", se muestra en la figura 34, y la otra, denominada de aquí en adelante "posición dos", se ilustra en la figura 35.
Preferiblemente, puede disponerse de forma deslizante una lanzadera 714 dentro de un alojamiento 718. Preferiblemente, en los extremos opuestos de la cámara 722 de deslizamiento situada dentro del alojamiento 718, se encuentran unos muelles 726 y 730, los muelles 726 y 730 están configurados cada uno de ellos para extenderse o comprimirse respectivamente cuando el otro se comprime o se extiende, respectivamente.
Preferiblemente, la válvula comprende cuatro puertos 734, 738, 742 y 746. Preferiblemente, los puertos 734 y 738 estarán alineados entre sí, mientras que los puertos 742 y 746 estarán alineados entre sí. Preferiblemente, una lanzadera 714 (que se muestra con más detalle en la figura 36) incluye una primera parte principal 750 y una segunda parte principal 754 interconectadas por una parte estrecha 758 en forma de cuello. Consecuentemente, el descenso en el diámetro de la parte estrecha 758 en forma de cuello con respecto a las partes principales 750, 754 dará como resultado preferiblemente la formación de un hueco anular 762 (consulte las figuras 34 y 35). Consecuentemente, en la "posición uno" según se ilustra en la figura 34, la lanzadera 714 estará preferiblemente desplazada en su extensión máxima hacia la izquierda de la figura, de forma que el hueco anular 762 se alinee con los puertos 734 y 738. En cambio, en "la posición dos" tal como se ilustra en la figura 35, la lanzadera 714 estará preferiblemente desplazada en una extensión máxima hacia la derecha de la figura, alineando así el hueco anular 762 con los puertos 742 y 746.
Preferiblemente, la parte estrecha 758 en forma de cuello da como resultado un corte rectangular alrededor del cilindro principal constituido por las partes 750 y 754, de forma que la orientación del cilindro constituido por las partes 750 y 754, mientras está en el alojamiento 718 (o en un tubo), no afecte a la apertura de los puertos.
Como alternativa a la disposición de dos muelles mostrada en las figuras 34 y 35, un muelle podría sustituirse por un dispositivo de accionamiento, tal como una conexión neumática con una fuente de presión o una conexión mecánica con un dispositivo de accionamiento de carrera limitada.
La exposición se centra ahora en un ejemplo de una instalación de válvulas que utiliza válvulas selectoras tal como las descritas e ilustradas con respecto a las figuras 34 a 36, que pueden utilizarse para el propósito de desinflar y/o evacuar un aislador de paredes flexibles (u otro espacio cerrado) en el contexto de una instalación general con una conducción de entrada, una conducción de salida, un soplador y conducciones de interconexión similares a las descritas e ilustradas a continuación con respecto a las figuras 39 y 40.
La figura 37 ilustra una lanzadera en una posición de "desinflado", en la cual un aislador de paredes flexibles (u otro espacio cerrado) puede vaciarse y/o desinflarse antes de un proceso de esterilización. Actualmente se ilustran dos cuerpos 714a y 714b de válvula selectora, cada uno de las cuales puede accionarse para abrir y cerrar pares de puertos 734a y 738a; 742a y 746a; 734b y 738b; y 742b y 746b. De nuevo, cada lanzadera aporta preferiblemente la creación de huecos anulares (similares al hueco indicado por 762 en la figura 34).
Según se muestra, una entrada 775 (es decir, un puerto para aceptar aire/gas procedente de un aparato esterilizador que subsecuentemente se transfiere a un aislador u otro espacio cerrado) y una salida 783 (es decir, un puerto para devolver el aire/gas a un aparato esterilizador desde un aislador o espacio cerrado) pueden interconectarse con un soplador 766. Particularmente, un puerto 778 procedente de la entrada 775 puede unirse con un puerto 738 que se dirige a una entrada de un soplador 766, mientras que una salida del soplador 766 puede dirigirse hacia los puertos 734a y 742a de entrada de la válvula selectora. En la entrada 775 y en la salida 783 pueden insertarse sondas adecuadas, 774 y 782 respectivamente, provenientes de un aparato de esterilización/descontaminación.
Con respecto a la interconexión de la instalación de válvula selectora mostrada en la figura 37 con un aislador, el puerto 746a puede dirigirse preferiblemente hacia una conducción 786 de entrada del aislador, mientras que una conducción 790 de salida del aislador puede dirigirse hacia los puertos 634b y 742b de la válvula selectora. Así, el aire/gas suministrado al interior del aislador a través del puerto 746a y de la conducción 786 volverá subsecuentemente a y través de la conducción 790 y de los puertos 734b y 742b.
Tal como se muestra también en la figura 37, el puerto 738a puede servir para dirigir el aire o el gas hacia la atmósfera circundante y el puerto 738b puede servir para dirigir el aire/gas circulado hacia el soplador 776.
Ahora debe apreciarse que, con las lanzaderas 714a/b en la posición mostrada en la figura 37, el aire/gas será extraído fuera del aislador o del espacio cerrado a través de la conducción 790, pero no será suministrado a su interior a través de la conducción 786. De esta manera, con la disposición mostrada en la figura 37, el aislador o espacio cerrado puede vaciarse y, en el caso de aisladores de paredes flexibles, desinflarse, mediante lo cual el gas/aire solamente saldrá del aislador o espacio cerrado pero no se volverá a introducir a su interior.
Consecuentemente, asumiendo que se esté usando una sonda o tubo 774 de ensamblaje para insertar una conducción de alimentación desde el aparato esterilizador hacia el interior de un manguito 770 de entrada, la sonda 774 preferiblemente bloqueará el puerto 778. Al mismo tiempo, con el hueco anular de la lanzadera 714b situado para suministrar comunicación fluida entre los puertos 734b y 738b, y con el hueco anular de la lanzadera situado para suministrar comunicación fluida entre los puertos 734a y 738a, se apreciará que el efecto del funcionamiento del soplador 766 será extraer el aire/gas del interior del aislador o espacio cerrado (a través de la conducción 790) y suministrar el mismo directamente a la atmósfera circundante.
Por el contrario, ahora también se apreciará que, con las lanzaderas 714a/b en la posición mostrada en la figura 38, el aire/gas será suministrado al interior del aislador o espacio cerrado a través de la conducción 786 y subsecuentemente será extraído a través de al conducción 790. De esta forma, con la disposición mostrada en la figura 38, puede tener lugar la circulación continua del aire/gas a través del aislador o espacio cerrado. Por ejemplo, durante un proceso de esterilización.
Consecuentemente, en este punto, la sonda 774 preferiblemente no estará bloqueando el puerto 778. Al mismo tiempo, con el hueco anular de la lanzadera 714b situado para suministrar comunicación fluida entre los puertos 742b y 746b, y con el hueco anular del cuerpo 714a de válvula situado para suministrar comunicación fluida entre los puertos 742a y 746a, se apreciará que el efecto de hacer funcionar el soplador 766 será extraer el aire/gas del aparato esterilizador (a través del puerto 770 de entrada) y suministrarlo a la conducción de entrada del aislador. Al mismo tiempo, el aire/gas suministrado al interior del aislador o del espacio cerrado a través de la conducción 786 de entrada obligará al aire/gas del interior del aislador o del espacio cerrado a salir a través de la conducción 790 de salida y por lo tanto a través del puerto 782 de salida.
Para el propósito de interconectar las lanzaderas 714a y 714b, y asegurar así que se moverán en tándem de manera que efectúen las dos posiciones de control ilustradas en las figuras 37 y 38, esencialmente puede emplearse cualquier dispositivo adecuado, tal como una pequeña parte cilíndrica en forma de varilla que conecte los dos cuerpos de válvula a lo largo de los ejes longitudinales de los cuerpos de válvula.
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Con referencia a la figura 37, de acuerdo con una realización actualmente preferida de la presente invención, la sonda 774 puede configurarse preferiblemente de forma que, después de empujar las lanzaderas 714a y 714b hacia la izquierda (del dibujo) en contra de la fuerza del muelle, se bloquee en su sitio. Así, es posible configurar la sonda 774 de forma que, solamente insertándola dentro del manguito 770 hasta una posición límite predeterminada (definida, por ejemplo, por topes adecuadamente configurados y dispuestos), se bloqueará en su sitio en una posición límite predeterminada y, como resultado, provocará que las lanzaderas 714a y 714b asuman la configuración mostrada. Preferiblemente, una parte sólida de la sonda 774 cubrirá suficientemente el puerto 778 de manera que evite la transferencia de gas o fluido desde la sonda 774 hasta el puerto 778.
Por otra parte, según se muestra en la figura 38, la sonda 774 puede estar preferiblemente configurada y dispuesta de manera que, después de la retracción parcial de la sonda 774 desde el manguito 770, pueda bloquearse en una segunda posición que se corresponde con la inserción parcial, pero no completa, de la sonda 774. En esta posición, las lanzaderas 714a y 714b asumirán preferiblemente la configuración mostrada y, además, según se muestra, una "muesca" (u otra abertura o hueco) adecuadamente configurada y dispuesta en la sonda 774 permitirá la transferencia de gas o fluido desde la sonda 774 hasta el puerto 778.
Dispositivos para efectuar el tipo de "bloqueo en posición" descrito anteriormente, para permitir que la sonda 774 se mantenga en cada una de las posiciones ilustradas en las figuras 37 y 38, son bien conocidas por los expertos en la materia y por lo tanto no se describirán adicionalmente aquí.
Aunque las válvulas selectoras descritas e ilustradas con respecto a las figuras 34 a 38 se han descrito e ilustrado inicialmente con respecto a un sistema generador de gas tal como el aquí descrito e ilustrado, es posible utilizarlas en entornos o contextos diferentes de los sistemas de generación de gas.
La presente invención contempla, de acuerdo con al menos una realización preferida, una disposición tal como la esquemáticamente ilustrada en las figuras 39 y 40. Según se muestra en las figuras 39 y 40, una entrada 775 (que afecta al aire/gas circulado desde un generador de esterilizante) puede tener preferiblemente, ramificándose desde la misma, conducciones 786 y 792. La conducción 792 puede dirigirse preferiblemente desde la entrada del soplador 766 hasta los puertos 738b y 778 (consulte las figuras 37 y 38), con una conducción 794 de salida del soplador dirigiéndose desde los puertos 734a y 742a de la válvula selectora (consulte las figuras 37 y 38). Según se muestra, la conducción 786 puede dirigirse entonces preferiblemente hacia el filtro 126 y el aislador 110. Así, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, un soplador 766 puede estar configurado para hacer circular aire/gas en la proximidad de la entrada 775 para permitir una circulación continua del aire/gas a través del aislador 110 y del generador de esterilizante adjunto (no mostrado).
Después de pasar a través de un filtro 142, el aire/gas circulado que sale del aislador 110 puede dirigirse a través de la conducción 790 al interior de los puertos 734b y 742b de la válvula selectora (consulte las figuras 37 y 38), para ser dirigido desde ahí bien hacia el soplador 766 en el modo de "desinflado" (según se muestra en la figura 37) o bien hacia la conexión 782 de salida en el modo de "circulación" (según se muestra en la figura 38).
Debe entenderse que las vistas ilustradas en las figuras 39 y 40, allí donde fue necesario, se exageraron en parte para el propósito de enfatizar el soplador 766 y sus conexiones. Teniendo esto en cuenta, los siguientes componentes se ilustran solamente de forma esquemática para completar el dibujo: la conducción 796a (que, en el contexto de las figuras 37 y 38, se dirigiría desde el puerto 486b hasta la salida 783) y la conducción 796b (que en el contexto de las figuras 37 y 38, se dirigiría hacia la atmósfera circundante desde el puerto 738a).
Una manera de hacer circular el aire/gas al interior y al exterior del aislador 710 se ha descrito anteriormente de forma más completa con respecto a las figuras 37 y 38. Así, las figuras 37 y 38 y la descripción adjunta ilustran una instalación en la cual la estructura básica de: las conducciones de entrada y salida procedentes de un aparato esterilizador, las conducciones de entrada y salida que se dirigen hacia un aislador, el soplador y las conducciones de interconexión, pueden utilizarse, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, para desinflar un aislador de paredes flexibles antes de un proceso de esterilización y para hacer circular el aire/gas al interior y al exterior del aislador durante el proceso de esterilización.
Debe entenderse que la disposición descrita e ilustrada anteriormente aquí con respecto a las figuras 34 a 40 se ha encontrado particularmente adecuada para una instalación de "soplador simple", esto es, una instalación en la cual se utiliza solamente un soplador 766 en el aislador para hacer circular gas esterilizante al interior de un aislador 110 y también a través de un aparato esterilizador a él unido. Sin embargo, también es posible que el aparato esterilizador mismo tenga un soplador para apoyar la circulación, un ejemplo de lo cual se describe e ilustra posteriormente con respecto a la figura 41. En este último escenario, en el cual podría utilizarse más de un soplador, es posible utilizar una instalación diferente de la instalación de válvulas descrita e ilustrada con respecto a las figuras 34 a 40. Particularmente, en dicho contexto, es posible eliminar esencialmente la instalación de válvulas selectoras ilustrada y descrita con respecto a las figuras 34 a 40 y utilizar simplemente los dispositivos de válvulas existentes, ya presentes dentro del aparato esterilizador, para inicialmente vaciar (o en el caso de un aislador de paredes flexibles, desinflar) un aislador o un espacio cerrado y luego para hacer circular gas esterilizante a través del aislador/espacio cerrado y el aparato esterilizador. Así, por ejemplo, es posible efectuar el vaciado/desinflado antes mencionado controlando simplemente las válvulas del sistema de manera que extraigan el aire/gas fuera del aislador/espacio cerrado y ventilarlo de la misma forma (por ejemplo, con referencia a la figura 41) teniendo las válvulas 282, 218 y 290 cerradas con la válvula 306 [y posiblemente 1222] abierta). Similarmente, la circulación puede efectuarse controlando las válvulas del sistema según se muestra posteriormente con referencia a la figura 44.
Configuración y funcionamiento de sistemas generadores de gas-visión general
La exposición se refiere ahora a diferentes procedimientos que pueden realizarse en conjunción con un sistema generador de gas de acuerdo con al menos una realización de la presente invención. Para facilitar el análisis de dichos procedimientos, primero se hará referencia a las figuras 41 a 45, que suministran ilustraciones esquemáticas simplificadas de varios componentes básicos de un sistema generador de gas de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención. Debe entenderse que la terminología "sistema generador de gas" puede considerarse intercambiable con la terminología "generador de gas" e incluso posiblemente con "sistema de generación y recuperación de gas".
La figura 41 ilustra un aparato 210 de esterilización/descontaminación que puede utilizarse de acuerdo con al menos una realización de la presente invención, y también indica esquemáticamente la sección adaptadora 215, el sistema 260 de generación de gas y el sistema 310 de recuperación de una forma similar a la figura 8.
Continuando desde la parte 222 de entrada, pueden disponerse detectores 1210 y 1214 de dióxido de cloro que podrían ser sustancialmente similares en su constitución a los detectores descritos e ilustrados con respecto a las figuras 14 y 15. Según se muestra, un detector 1210 puede ser de una longitud significativa (mostrada aquí en una vista esquemática y exagerada) para facilitar la medición de concentraciones de ClO_{2} de bajo nivel, mientras que el detector 1214 podría ser significativamente menor, para facilitar la medición de concentraciones de ClO_{2} de alto nivel. Más allá del segundo detector 1214 de dióxido de cloro podría preferiblemente disponerse un detector 1218 de temperatura y humedad adecuado.
Una conducción 286, similar a la descrita e ilustrada con respecto a la figura 6, podría extenderse entonces entre los lados de "entrada" y "salida" del sistema 210 generador de gas y, similarmente a la ilustrada en la figura 6, podría incluir una válvula 290 de control y un calentador/humidificador 298.
Siguiendo más allá de la conexión con la conducción 286, una conducción (probablemente similar a la conducción 302 ilustrada y descrita con respecto a la figura 6) podría incluir una válvula 306 de control. Esta conducción podría dirigirse entonces preferiblemente hacia el interior del dispositivo 310 de recuperación. La figura 41 muestra la inclusión de una válvula 1222 de control y de un aparato 310 de recuperación que podría contener varios de los componentes asociados con un dispositivo de lavado de gases ilustrado en la figura 6.
Preferiblemente, una conducción 1226 de ventilación puede extenderse desde el aparato 310 de recuperación y finalizar en un respiradero adecuado 1230.
La figura 41 ilustra un dispositivo 1234 de suministro de gas. El dispositivo 1234 de suministro de gas podría incluir un depósito adecuado que contuviera, por ejemplo, un 2% de Cl_{2} y un 98% de N_{2}, aunque por supuesto son posibles otros tipos de contenidos. Esta instalación 1234 podría preferiblemente alimentar una válvula 270 de control, seguida por un detector 1238 de presión (para propósito de valorar si está fluyendo gas desde el dispositivo 1234 de suministro), y luego dirigirse al interior de un generador 274 de gas de dióxido de cloro adecuadamente dispuesto y configurado. La salida del generador 274 de gas podría dirigirse al interior de la válvula 282 de control, que a su vez podría dirigirse al interior de una conducción que se dirige hacia la parte 226 de salida. Antes de llegar a la parte 226 de salida, sin embargo, y después de la conexión con la conducción 286, podría haber preferiblemente una parte 212 de "entrada de aire" (probablemente substancialmente similar a la descrita e ilustrada con respecto a la figura 6) que incluyera un filtro 214, que entonces podría preferiblemente alimentar una válvula 218 de control y luego la conducción que se dirige a la parte 226 de salida.
La figura 41 indica esquemáticamente también la inclusión de un soplador 1240 en la parte 222 de entrada de la sección adaptadora 215. Este soplador 1240 puede estar dispuesto para "propulsar" la circulación del gas esterilizante en conjunción con cualquier soplador asociado con el aislador u otro espacio cerrado. En dicho contexto, se apreciará que el procedimiento de desinflar y/o vaciar el interior del aislador o del espacio cerrado puede tener lugar de una forma tal como la analizada anteriormente como alternativa a la instalación de válvulas descrita e ilustrada con respecto a las figuras 34 a 40.
Las figuras 42 a 45 ilustran diferentes modos de operación que pueden realizarse de acuerdo con un sistema de generación y recuperación de gas tal como el ilustrado en la figura 41. Se apreciará que varias válvulas ilustradas en las figuras 42 a 45, particularmente las válvulas 218, 282, 290, 306 y 1222 están alternativamente ilustradas bien como abiertas o bien como cerradas, dependiendo del modo de operación que se está asumiendo.
Como breve reseña preliminar, se apreciará que:
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un modo de operación "flujo de circulación" tal como el ilustrado en la figura 42, podría comprender la circulación en circuito cerrado del aire o de otro gas inicialmente contenido dentro del aislador 1310, antes de que se introduzca cualquier esterilizante, y también podría comprender el control de la humedad del sistema;
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un modo de operación de "flujo de inyección de gas", tal como el ilustrado en la figura 43, podría comprender la inyección al por mayor de gas esterilizante al interior del propio aislador, efectuando las mediciones subsecuentes de forma que se asegure que solamente se haya introducido realmente una cantidad predeterminada de gas esterilizante;
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un modo de operación de "flujo de exposición" tal como el ilustrado en la figura 44 podría comprender la recirculación continua de gas esterilizante al interior y al exterior del aislador 1310 durante un período de tiempo predeterminado; y
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un modo de operación de "flujo de descarga de aire" tal como el ilustrado en la figura 45, podría comprender la descarga y/o recuperación de gas esterilizante del aislador 1310 mediante la introducción de aire nuevo (u otro gas adecuado) dentro del aislador 1310 y forzar que todo el gas esterilizante salga a través del sistema 310 de recuperación.
La figura 42 ilustra un diagrama de "flujo de circulación" e ilustra muchos de los componentes mostrados en la figura 41, más un filtro 214 en una parte 212 de "entrada de aire". (Posiblemente, el filtro 214 podría ser un filtro anticontaminación común, configurado para eliminar las partículas de tamaño significativo de la corriente de aire entrante, mientras que el filtrado de las partículas menores podría tener lugar a través de un filtro, por ejemplo, un filtro "HEPA" en el aislador 1310). Según se muestra, en el modo de "flujo de circulación", el gas preferiblemente será sacado del aislador 1310, transportado a través de la parte 322 de entrada y desde allí a la conducción transversal 286 (consulte la figura 41), y después se hace volver al aislador 1310 a través de la parte 226 de salida. Preferiblemente, las válvulas de control apropiadas pueden controlarse mediante la programación y/o el software adecuados para efectuar el modo ilustrado en la figura 42.
La figura 43 es substancialmente la misma que la figura 42 pero ilustra un modo de "flujo de inyección de gas". En este modo, el gas será preferiblemente introducido dentro del aislador 1310 a través de la parte 226 de salida. La presión excesiva se purgará a través de la parte 222 de entrada y seguirá hasta el dispositivo 310 de recuperación (consulte la figura 41). Preferiblemente, las válvulas de control apropiadas pueden controlarse mediante programación y/o software adecuados para efectuar el modo ilustrado en la figura 43.
La figura 44 es substancialmente la misma vista que las figuras 42 y 43, pero ilustra un modo de "flujo de exposición". El flujo es substancialmente similar al mostrado en la figura 42. Preferiblemente, las válvulas de control apropiadas pueden controlarse mediante programación y/o software adecuados para efectuar el modo ilustrado en la figura 44 y mantener el mismo durante un período de tiempo predeterminado.
La figura 45 es substancialmente la misma vista que las figuras 42, 43 y 44, pero ilustra un modo de "flujo de descarga de aire". De manera similar al modo de "flujo de inyección de gas" ilustrado en la figura 43, el gas preferiblemente avanzará desde la parte 222 de entrada hasta el dispositivo 310 de recuperación (consulte la figura 41). Sin embargo, en contraste con el modo de "flujo de gas" ilustrado en la figura 43, el aire preferiblemente avanzará hacia el interior de esa conducción que se dirige a la parte 226 de salida a través de la parte 212 de "entrada de aire". Preferiblemente, las válvulas de control apropiadas pueden controlarse mediante programación y/o software adecuados para efectuar el modo ilustrado en la figura 45.
Se apreciará que la válvula 1222 ilustrada en la figura 41 y también en las figuras 42-45 puede considerarse como una "válvula de derivación de lavado". Con esta "válvula de derivación de lavado" cerrada, el gas preferiblemente se dirigirá directamente al interior del propio lavador de gases (si ya ha pasado la válvula 306). (Como alternativa, la "válvula de derivación de lavado" 1222 puede abrirse si se ha recuperado una cantidad suficiente de al menos un ingrediente activo, de forma que el gas pueda salir entonces del sistema a través del respiradero 1230).
Se apreciará que, de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, los diferentes modos de operación descritos e ilustrados anteriormente con relación a las figuras 42 a 45 pueden realizarse de una forma adecuada, especialmente a través del control de las válvulas apropiadas. Así, en una realización de la presente invención, puede disponerse preferiblemente una instalación automática para la apertura y el cierre de cada una de las válvulas 218, 282, 290, 306 y 1222 en los momentos apropiados, o al menos en respuesta a las acciones iniciadas por un operador (por ejemplo, a través de la pulsación de botones). También es posible automatizar de manera máxima las transiciones de un modo de operación al otro. Por ejemplo, es posible efectuar la transición entre el modo de "flujo de inyección de esterilizante" ilustrado por la figura 43 al modo de "flujo de exposición" ilustrado en la figura 44 transmitiendo automáticamente datos desde cualquiera o desde ambos detectores 1210, 1214 de ClO_{2} a una unidad central de procesamiento que, después de la obtención de un valor límite aceptable, puede proceder a cerrar la válvula 306 del lavador de gases y abrir la válvula 290 de circulación.
Se apreciará además que otros componentes del sistema de generación de gas de acuerdo con la presente invención pueden integrarse en un aparato automatizado al máximo. Por ejemplo, el "bloque de control de humedad" 298 ilustrado en las figuras 41 a 45 puede configurarse para regular automáticamente la humedad. Esto puede realizarse mediante procedimientos adecuados de realimentación que podrían ser bien conocidos por aquellos con conocimientos en la materia.
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La figura 46 ilustra, de forma esquemática, una instalación 1510 de control general que puede utilizarse de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención.
Según se muestra, la instalación 1510 de control puede incluir una unidad 1520 central de procesamiento (CPU) para aceptar las entradas procedentes del detector 1560 de presión (unido al aislador 1310 y configurado para medir la presión en su interior), de los detectores 1210 y 1214 de dióxido de cloro y del detector 1218 de temperatura/humedad. A su vez, la instalación 1510 de control también incluye preferiblemente controles dedicados para las válvulas 1530, la temperatura y humedad 1540 y para el soplador 1550 del sistema. Preferiblemente, el control 1530 de válvulas servirá preferiblemente para accionar selectivamente cualquiera o todas las válvulas 218, 270, 272, 1222, 306 y 290; el control 1540 de calor/humedad servirá preferiblemente para controlar la temperatura y la humedad del sistema a través del bloque 298 de calor/humedad y el control 1550 del soplador servirá preferiblemente para controlar uno o más componentes de un dispositivo soplador del sistema (tal como el indicado por 1240).
La exposición se centra ahora en las diferentes formas específicas de manipular los diferentes componentes de un sistema generador de gas de acuerdo con la presente invención para conseguir una amplia gama de objetivos.
Ahora se describirá un esquema general para operar un sistema generador de gas de acuerdo con la presente invención.
Primero, puede asumirse que el aparato está separado del espacio cerrado que tiene que esterilizarse o descontaminarse.
El espacio cerrado tendrá probablemente una conexión de entrada y una conexión de salida.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, las partes de entrada y de salida del espacio cerrado, así como las partes de entrada y de salida del aparato esterilizador, pueden conformarse mediante conexiones adecuadas a prueba de errores. Esencialmente, para este propósito puede emplearse cualquier tipo adecuado de esquema de conexión "a prueba de errores". Por ejemplo, en realización de la presente invención, es posible utilizar esquemas de conexión macho/hembra, en los cuales las partes macho y hembra estarán divididas entre el aparato esterilizador y el aislador o el espacio cerrado. En otras palabras, las partes de entrada y de salida del aparto esterilizador incluirán preferiblemente una conexión macho y una conexión hembra (no necesariamente en ese orden) y las partes de entrada y de salida del aislador o del espacio cerrado incluirán preferiblemente una parte macho que sea compatible con la parte hembra del aparato esterilizador y una parte hembra que sea compatible con la parte macho del aparato esterilizador (no necesariamente en ese orden). De esta forma, teniendo en cuenta que se han realizado las conexiones macho y hembra correctas en la parte de entrada o de salida adecuada bien del aparato esterilizador o bien del aislador/espacio cerrado, puede obtenerse un esquema de conexión a prueba de errores que, después de la instalación inicial del esquema de conexión, asegurará que la parte de salida del aparato esterilizador estará siempre correctamente conectada a la parte de entrada del aislador/espacio cerrado y que la parte de salida del aislador/espacio cerrado estará siempre correctamente conectada con la parte de entrada del aparato esterili-
zador.
Ahora debe entenderse que las operaciones subsecuentes llevadas a cabo por el aparato esterilizador y en conjunción con el espacio cerrado en cuestión pueden progresar de una forma y a una velocidad deseadas por el operador u operadores. Sin embargo, si efectivamente se desea realizar una operación de esterilización, probablemente existirá la necesidad de asegurarse que primero se realizan otras operaciones iniciales. En este contexto, sin embargo, es posible bien secuenciar automáticamente dichas operaciones o bien iniciar cada operación individual con un estímulo manual, tal como la pulsación de un botón por parte de un operador. Ambos escenarios se tratarán en el presente análisis.
Por lo tanto, una vez que el aparato esterilizador se conecta con el espacio cerrado, se realizará preferiblemente al menos una primera operación, es decir, el modo de "flujo de circulación". La forma actual de controlar la circulación entre el aislador y el aparato esterilizador, al menos de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, se describe más adelante en una sección diferente de esta exposición.
Para que pueda entenderse el modo de "flujo de circulación", según se ilustra en la figura 42, asumiendo la construcción mostrada, deben cumplirse los siguientes criterios:
-
la válvula 306 del lavador necesita estar cerrada,
-
la válvula 290 de circulación necesita estar abierta,
-
la válvula 282 del gas (y preferiblemente también la válvula 270 de suministro de gas mostrada en la figura 41) necesita estar cerrada (con el generador 274 de gas preferiblemente cerrado) y
-
la válvula 218 de control necesita estar cerrada.
Como primer paso en el modo "flujo de circulación", el soplador 1240 estará preferiblemente activado, haciendo posible así al menos la circulación de aire.
En el contexto de un aislador de "paredes flexibles" será deseable cerrar la válvula 290 (la "válvula circulación") y abrir la válvula 306 (la "válvula del lavador de gases") para el propósito de desinflar el aislador 1310 para permitir la inyección de un volumen dado de esterilizante.
Una vez que el aislador 1310 está adecuadamente desinflado y/o vaciado, según se determina mediante los parámetros preferiblemente almacenados en la unidad central 1520 de procesamiento (consulte la figura 46), las válvulas 218 y 306 pueden cerrarse mientras que la válvula 290 puede abrirse; esto dará lugar al modo de "flujo de circula-ción".
En el contexto de un aislador de "paredes rígidas", tendrá lugar un tipo diferente de carga, un ejemplo preferido de la cual se analiza posteriormente en la sección titulada "algoritmo de carga basado en el flujo".
En este punto, si se desea, la circulación puede continuar sin la introducción de ningún gas esterilizante, con vistas a ajustar la humedad presente dentro del aire circulante. Es posible realizar un número predeterminado de ciclos de flujo hasta que se establezca un nivel predeterminado de humedad, según se detecta mediante el detector de humedad 1218 y según se controla mediante el bloque 298 de control de humedad. Puede utilizarse circuitería de realimentación adecuada para este propósito. Posiblemente, después de obtener dicho nivel deseado de humedad, podría suministrarse al operador una señal visual o audible, confirmando que pueden tener lugar las operaciones actuales dentro del espacio cerrado o aislador 1310 (ya que dentro del aislador 1310 está presente la humedad deseada).
En una realización de la invención, puede haber una transición automática entre el modo de "flujo de circulación" y el modo de "flujo de inyección de gas", después de que el aire presente en el sistema se haya hecho circular un número predeterminado de veces y después de que se haya determinado que no hay escapes (o al menos escapes por encima de un nivel de seguridad predeterminado y preprogramado) en el sistema. Como alternativa, podría suministrarse una señal visual o audible al operador cuando se haya alcanzado dicha etapa, de manera que se indique al operador que presione un botón o que suministre algún otro estímulo mecánico o electrónico para iniciar la siguiente etapa.
Con referencia a la figura 43, entonces, bien a través de una transición automática o bien a través de una intervención manual por parte del operador, se efectuará preferiblemente la transición al modo de "flujo de inyección de gas". Después de la iniciación de esta etapa, la válvula 290 de circulación preferiblemente se cerrará, mientras que la válvula 282 de gas preferiblemente se abrirá, y la válvula 306 del lavador de gases preferiblemente se abrirá según se necesite para mantener la presión del aislador o la presión del sistema.
Entonces puede activarse el generador 274 de gas de una forma convencional (que incluye la apertura de la válvula 270) y puede introducirse dentro del aislador 1310, a través de la entrada 226, gas esterilizante, tal como gas de dióxido de cloro. Después de que el gas esterilizante (mezclado con aire) salga del aislador 1310 a través de la conexión 222, preferiblemente pueden tomarse mediciones de la concentración de dióxido de cloro mediante cualquiera o ambos detectores 1210 y 1214. A través del control de realimentación, después de la obtención de una concentración dada de dióxido de cloro en el sistema, según se ha determinado mediante cualquiera o ambos detectores, se enviará preferiblemente una señal de forma automática para efectuar la transición al siguiente modo, este es el modo de "flujo de exposición".
En la transición entre el modo de "flujo de inyección de gas" y el modo de "flujo de exposición", la válvula 306 del lavador preferiblemente se cerrará junto con la apertura de la válvula 290 de circulación y el cierre de la válvula 282 de gas.
Durante el modo de "flujo de exposición", posiblemente cuando se lleven a cabo operaciones dentro del aislador 1310 según se desee, es posible supervisar continuamente la concentración de la circulación de gas esterilizante dentro del sistema (mediante los detectores 1210 y/o 1214 de dióxido de cloro) así como el nivel de calor y humedad. Si, en cualquier momento, estos parámetros caen fuera de una banda predeterminada (según se ha almacenado preferiblemente en el sistema de control central), podrían suministrarse señales visuales y/o audibles al operador para indicarle bien que detenga la operación o bien que ajuste los parámetros consecuentemente. Alternativamente, estos parámetros podrían ajustarse automáticamente a través de un sistema de realimentación apropiado controlado por el sistema de control central.
Una vez que se han completado las operaciones deseadas dentro del aislador 1310 y si se desea, al menos temporalmente, detener la operación del aparato esterilizador y del aislador 1310, puede entonces efectuarse preferiblemente una transición al modo de "flujo de descarga de aire", según se ilustra en la figura 45. Preferiblemente, esta transición se efectuará manualmente, ya que el operador probablemente estará al tanto de cuándo tiene que hacerse la transición (alternativamente, sin embargo, es posible efectuar una transición automática después de que haya transcurrido una cantidad de tiempo predeterminada, y este cambio podría acompañarse con una señal visual/audible para atraer la atención del operador).
Efectuando la transición al modo de "flujo de descarga de aire", la válvula 290 de circulación se cerrará, la válvula 290 de circulación se cerrará, la válvula 218 de control se abrirá y la válvula 306 del lavador de gases se abrirá. En este punto, la válvula 1222 de derivación del lavador de gases estará preferiblemente cerrada, para que todo el gas que sale pueda seguir hacia el sistema 1310 de recuperación.
El control del modo de "flujo de descarga de aire" puede tener lugar en cualquier número de formas, algunas de las cuales ya se han descrito anteriormente con referencia al sistema 310. Según se describió en esa sección, puede disponerse otro detector de dióxido de cloro que, de una manera adecuada, puede supervisar que el gas pasa a través del lavador 334 de gases y es expulsado a la atmósfera circundante. Es posible, para concentraciones dadas de dióxido de cloro en el gas, que el gas sea evacuado a través de la válvula 1222 hasta el respiradero 1230. Este tipo de control también puede efectuarse utilizando los detectores 1210 y 1214.
De lo anterior, se apreciará que una ventaja significativa de un sistema de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, se haya en la supervisión retroalimentada de la concentración del gas (o del fluido). Particularmente, con la recirculación continua del gas al interior y al exterior del volumen diana, es posible supervisar de forma continua la concentración de gas y compensarla cuando fuera necesario. Así, si el sistema tiene un escape, se soluciona (a través de la reposición) mucho más rápidamente y de forma más fiable que en un sistema convencional en el cual no haya recirculación.
Instalación para adaptar un sistema de generación y recuperación de gas a un volumen diana
Ahora se apreciará que, de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, un aparato esterilizador de acuerdo con una realización de la presente invención puede integrarse fácilmente con una amplia variedad de volúmenes diana, tales como aisladores u otros espacios cerrados.
De esta forma, se apreciará que solamente se requieren dos conexiones con el aislador, nominalmente una entrada al aislador y una salida del aislador. Dichas conexiones, por ejemplo, se indican por 1405a y 1405b en la figura 46.
La figura 47 ilustra, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, un concepto de secciones modulares, intercambiables y selectivamente integrables. Mediante 1710 se indica un sistema generador que podría corresponderse con la sección punteada 260 mostrada en las figuras 8 y 41 (es decir, esa sección que contiene los componentes relativos a la generación de gas esterilizante). La sección 1720, por otra parte, puede considerarse como un "dispositivo adaptador" y que, por ejemplo, podría corresponderse con la sección punteada 215 mostrada en las figuras 8 y 41 (es decir, esa sección que contiene los componentes que sirven para administrar gas desde un aislador u otro espacio cerrado, extraerlo del mismo y bien recircularlo o bien dirigirlo hacia un dispositivo de recuperación). Además, el sistema 1730 de recuperación podría conformarse como otra sección modular adicional y podría, por ejemplo, corresponderse con la sección punteada 310 mostrada en las figuras 8 y 41 (es decir, esa sección que contiene los componentes que sirven para evacuar el gas usado a la atmósfera circundante y/o recuperar partes predeterminadas del mismo).
Así, de esta forma, se apreciará que se contempla una disposición modular multi-particionada, en la cual cada uno de los tres componentes modulares antes mencionados (sistema generador 1710, dispositivo adaptador 1720 y sistema 1730 de recuperación) pueden ser entidades singulares y discretas que sean selectivamente integrables entre sí o con otros componentes modulares compatibles. Para este propósito, cada componente modular soportará preferiblemente una interfaz o esquema de conexión que le permita ser fácilmente integrable con otros componentes modulares. De esta forma, el sistema generador 1710 tendrá preferiblemente una interfaz o esquema 1713 de conexión que permita su fácil conexión con una interfaz o esquema 1717 de conexión de un dispositivo adaptador 1720. De forma similar, el dispositivo adaptador 1720 tendrá preferiblemente una interfaz o esquema 1723 de conexión que permita su fácil conexión con una interfaz o esquema 1727 de conexión de un sistema 1730 de recuperación. Finalmente, el dispositivo adaptador 1720 tendrá preferiblemente una interfaz o esquema 1725 de conexión que permita su fácil conexión con una interfaz o esquema 1813 de conexión de un volumen 1810 diana dado (es decir, un aislador microbiano u otro espacio cerrado).
Refiriéndonos de nuevo a la figura 8 como un ejemplo no restrictivo, se apreciará que la interacción de los esquemas 1713 y 1717 de conexión podría producirse, por ejemplo, en un punto entre las válvulas 282 y la intersección con la conducción transversal 286. Además, la interacción de los esquemas 1723 y 1727 de conexión podría producirse, por ejemplo, en un punto entre la válvula 306 y la conexión 314. También con referencia a la figura 46 como ejemplo no restrictivo, se apreciará que la interacción de los esquemas 1725 y 1813 de conexión podría producirse en la posición de las conexiones 1405a y 1405b. En cualquier caso, se apreciará que la disposición general de los componentes modulares y esquemas de conexión ilustrados en la figura 47 contempla en términos generales una amplia gama de esquemas de conexión y modularidades que podrían configurarse y disponerse esencialmente de cualquier forma que se considere adecuada.
También se apreciará ahora que la disposición modular aquí descrita e ilustrada con respecto a la figura 47 permite una tremenda flexibilidad y versatilidad ya que una amplia variedad de los componentes que conforman el sistema generador 1710, el dispositivo adaptador 1720 y el sistema 1730 de recuperación pueden intercambiarse unos con respecto a los otros, permitiendo una amplia gama de permutaciones en el ensamblaje del sistema completo para generar, administrar, extraer y recuperar un gas (tal como un gas esterilizante o descontaminante). Por supuesto, dichas permutaciones estarán gobernadas por su viabilidad, pero se apreciará que se aporta un grado de versatilidad que previamente podría no haber sido realizable. Adicionalmente, en el caso de que una u otra sección modular requiera reparación o sustitución, el sistema modular aquí contemplado daría como resultado una reducción de los costes, ya que solamente existiría la necesidad de reparar o sustituir una parte del sistema completo.
Además, la disposición total del sistema generador 1710, del dispositivo adaptador 1720 y del sistema 1730 de recuperación pueden configurarse y disponerse de manera que sean colectivamente compatibles con un volumen diana 1810 dado.
Adicionalmente, es posible basándose en la modularidad del sistema aquí descrito permitir las siguientes posibilidades: el uso de uno o más sistemas generadores 1710 sin el uso de un sistema 1730 de recuperación; el uso de uno o más sistemas 1730 de recuperación sin el uso de un sistema generador 1710; y el uso de ningún sistema generador 1710 ni de ningún sistema 1730 de recuperación (en cuyo caso se suministra un dispositivo adaptador 1720 solamente para el propósito de efectuar la recirculación).
De acuerdo con al menos una realización actualmente preferida de la presente invención, todos los instrumentos para medir los parámetros del sistema (tales como, por ejemplo, los instrumentos similares a los detectores 1210/1214 de concentración, el detector 1218 de temperatura/humedad y el detector 1560 de presión, todos ellos descritos e ilustrados con respecto a las figuras 41 y 46) pueden estar contenidos dentro del dispositivo adaptador 1720 del sistema modular. De esta forma, en el contexto de un dispositivo 1720 adaptador modular dado, no sería necesario asegurarse de que cualquier volumen diana 1810 con el cual el dispositivo adaptador 1720 va a ser conectado contenga ninguno de dichos instrumentos. Así, los instrumentos en el dispositivo adaptador 1720 pueden aplicarse esencialmente para su uso en conjunción con cualquiera de un número significativo de volúmenes 1810 diana diferentes, eliminando así la necesidad de instrumentación suplementaria (que podría añadirse como un accesorio temporal a un adaptador- sistema de volumen diana conectado) y de la instrumentación en el volumen diana mismo, efectuando potencialmente así un ahorro significativo en los costes.
En la medida que un volumen diana 1810, tal como un aislador u otro espacio cerrado, podría estar equipado con uno o más sopladores propios, es posible, de acuerdo con una realización de la presente invención, incluir también uno o más sopladores dentro del dispositivo adaptador 1720 (por ejemplo, de forma similar a la ilustrada en la figura 41 con respecto al soplador 1240). De esta forma, el flujo del gas dentro del sistema conectado completo, incluyendo el flujo hacia el interior y hacia el exterior del volumen diana 1819, puede ser "propulsado" por dicho soplador adicional. Similarmente, la disposición modular ilustrada en la figura 47 permite la incorporación de dispositivos adaptadores 1720 que carezcan de sopladores y que podrían subsecuentemente basarse únicamente en el soplador del aislador para la propagación y recirculación del gas (esta variante podría ser adecuada, por ejemplo, en el contexto de pequeños volúmenes diana 1810 que podrían no requerir grandes caudales de introducción, extracción y recirculación de gas).
Así, la figura 48 ilustra una realización de la presente invención en la cual se emplea una instalación de carro de acuerdo con los principios ilustrados por la figura 47. De esta manera, el carro 1610 puede soportar simultáneamente secciones modulares 1710, 1720 y 1730 adecuadamente configuradas y dispuestas, para su uso con un volumen diana designado. Adicionalmente, un sistema de control 1630, adecuadamente configurado y dispuesto para las secciones modulares 1710, 1720 y 1730 que se están usando, también puede ser soportado por el carro 1610.
De acuerdo con una realización de la presente invención, un aparato esterilizador de acuerdo con la presente invención, puede incluir esencialmente los componentes esquemáticamente ilustrados en la figura 48, nominalmente una estructura general 1610, un sistema 1630 de control y una carcasa 1640 del sistema.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la estructura antes mencionada puede estar constituida por un carro provisto de ruedas (con ruedas 1612), dicho carro puede servir como armazón estructural y también como un medio para mover el aparato esterilizador.
Un dispositivo de control de acuerdo con la presente invención, tal como el indicado esquemáticamente por 1630 en la figura 48 y/o 1510 en la figura 46, puede situarse en una caja no conductora con una puerta transparente, y la caja puede montarse sobre el carro del sistema.
Generalmente, una carcasa 1640 de acero inoxidable puede cubrir el carro del sistema y atornillarse, o fijarse de cualquier otra forma, en el mismo. Preferiblemente, la carcasa 1640 estará configurada y dispuesta de manera que proteja el sistema, evitando su violación y suministrando una superficie de trabajo. Preferiblemente, la carcasa 1640 también estará equipada con puertas que se abren para proporcionar acceso para la sustitución de cualquier componente consumible del sistema.
Para el propósito de constituir una interfaz de operador, esencialmente puede utilizarse cualquier dispositivo adecuado, tal como una pantalla cuadrada 1650 de LCD de 22,86 cm y una impresora 1655. Ambos componentes también pueden estar configurados y dispuestos de forma que se monten fácilmente sobre la carcasa del sistema. De una manera convencional, dicha pantalla de LCD podría incluir superficies táctiles etiquetadas para ser activadas por un operador.
En las figuras 49 y 50 se ilustra una posible configuración externa. Según se muestra, puede suministrarse, encima de la carcasa 1640, un monitor 1660 de CRT convencional, un teclado o teclados 1665 para el operador y una impresora 1655.
La figura 51 ilustra una variante en la cual podría adaptarse un volumen diana 1810 significativamente grande (por ejemplo una sala significativamente grande que esté designada para su esterilización o descontaminación o incluso un gran espacio portátil, similarmente designado, tal como el interior de una bodega dispuesta sobre un camión de 18 ruedas). En esta variante, el sistema generador 1710, posiblemente configurado para generar gas esterilizante o descontaminante, alimenta un primer dispositivo adaptador 1720a a través de un esquema 1715 de conexión general. A su vez, este primer dispositivo adaptador puede alimentar el volumen diana 1810 a través de un esquema 1775a de conexión general. Además, el volumen diana 1810 puede (a través de un esquema 1775b de conexión general) alimentar un segundo dispositivo adaptador 1720b, que a su vez alimenta el sistema 1730 de recuperación a través de un esquema 1726 de conexión general.
Así, de acuerdo con la realización ilustrada en la figura 51, pueden emplearse dos dispositivos adaptadores separados. En una variante, la alimentación desde el primer dispositivo adaptador 1720a hacia el volumen diana 1810, y por lo tanto hacia el segundo dispositivo adaptador 1720b, puede ser unidireccional y lineal (es decir todo el gas esterilizante o descontaminante que penetra en el volumen diana 1810 será subsecuentemente extraído y luego evacuado). En otra variante, cualquiera o ambos dispositivos adaptadores 1720a/b pueden servir para recircular el gas esterilizante que haya sido introducido dentro del volumen diana 1810. Por ejemplo, el primer dispositivo adaptador 1720 podría introducir gas esterilizante en la parte superior izquierda del volumen diana 1810 (con respecto a la vista ilustrada en la figura 51) y también extraer el mismo desde la parte inferior izquierda del volumen diana 1810. Adicionalmente, el segundo dispositivo adaptador 1720b podría extraer gas esterilizante de la parte superior derecha del volumen diana 1810 y luego reintroducirlo dentro del volumen diana 1810 en su parte inferior derecha. De esta manera, podría aplicarse el patrón de recirculación continua de la "figura 8" a un volumen diana 1810. Para este propósito, especialmente en el contexto de volúmenes diana 1810 significativamente grandes, cada dispositivo adaptador 1720a/b puede estar provisto de su propio soplador.
Para que cualquier sistema de control mantenga la comunicación con todas las secciones modulares auxiliares (1710, 1720a, 1720b y 1730) en la variante mostrada en la figura 51, puede emplearse esencialmente cualquier medio adecuado de comunicación remota (es decir, transmisión de radio, transmisión por cable, "ethernet", etc).
La presente invención, de acuerdo con al menos una realización actualmente preferida, puede considerarse que contempla ampliamente un sistema modular para descontaminar al menos una parte de un volumen diana, el sistema modular comprende:
al menos una sección modular (A) que comprende un dispositivo para:
administrar selectivamente el gas descontaminante al volumen diana; y
recircular selectivamente el gas de nuevo hacia el volumen diana; y
al menos una sección de entre las siguientes:
al menos una sección modular (B) que comprende un dispositivo para generar gas descontaminante; y
al menos una sección modular (C) que comprende un dispositivo para extraer selectivamente gas descontaminante del volumen diana.
Instalación de programación de control
La exposición se centra ahora en instalación de programación de control que puede utilizarse de acuerdo con la realización de la presente invención.
Generalmente se contempla una instalación auto-validable que asegure la exacta ejecución de los pasos constitutivos de un proceso de esterilización. Todas las funciones y pasos de procesamiento son auto-supervisables. Cualquier fallo es puntualmente detectado y, cuando fuera apropiado, se obtiene una respuesta automática.
Preferiblemente, una arquitectura de software modular y basado en patrones dirigirá al programador en el contexto de la configuración de una rutina de esterilización autónoma (es decir, particularizada), después de la introducción del aparato esterilizador de la presente invención en un nuevo entorno operativo (es decir, un nuevo aislador u otro espacio cerrado). Finalmente, cuando se implemente, el sistema será auto-validable en dos niveles. En un nivel, los elementos de los patrones de software suministrarán una lista de comprobaciones paso por paso para comprobar el sistema y el funcionamiento de los procesos. Además, cualquier paso del ciclo de producción incluye parámetros de validación altamente codificados, mediante los cuales la activación de un conmutador de "validación" designado configurará el sistema para ejecutar una versión auto-validable del siguiente ciclo a ejecutar.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, pueden emplearse varias propiedades en los patrones de software, tal como brevemente se esboza más adelante.
La instalación de control (tal como se indica por 1510 en la figura 46) supervisará continuamente todas las utilidades e instrumentos. Cualquier fallo detectado con respecto a cualquier asunto fijará una alarma y consecuentemente abortará el siguiente paso de "inicio" del procesamiento; en cambio, en ausencia de cualquier alarma, se permitirá el siguiente paso de "inicio" del procesamiento.
Todas las funciones y pasos son supervisadas para conseguir un arranque y una ejecución satisfactorios según sea adecuado para la función o el paso. Cualquier fallo detectado activará una alarma apropiada que subsecuentemente identificará el fallo mediante el paso o la función.
En el contexto de un procedimiento de esterilización de acuerdo con la presente invención, se activará uno y solo un paso en cualquier momento dado, más particularmente aquellos pasos descritos e ilustrados anteriormente con respecto a las figuras 42 a 45, entre otros. Además, si se detecta que un paso dado no está activo en cualquier período de tiempo, o si se detecta que más de un paso están simultáneamente activos en cualquier momento, entonces la instalación de control (tal como la indicada por 1510 en la figura 46) introducirá preferiblemente una secuencia de anulación que garantizará un retorno seguro a un estado controlado.
Considerando que cada uno de los pasos que comprende una parte de un proceso de esterilización de acuerdo con la presente invención, estará gobernado, en alguna medida, por el tiempo en el cual está activo, preferiblemente se empleará un paso de "detención del procesamiento" en el cual si cualquier paso no es capaz de completarse en un tiempo máximo permitido (y que se almacena, por ejemplo, en una parte de la memoria de la CPU 1520 mostrada en la figura 46), puede activarse una alarma apropiada (por ejemplo, una alarma audible, visual, impresa, etc.) para demandar la intervención del operador o de los operadores.
En el caso de que se active un estado de alarma pero no se produzca la intervención del operador durante un período de tiempo predeterminado, la instalación de control preferiblemente indicará al esterilizador que entre en una secuencia de anulación apropiada para el paso que ha fallado, garantizando así el retorno seguro a un estado controlado.
Finalmente, si existen condiciones, en cualquier paso en el proceso de esterilización, que de otra forma podrían comprometer la seguridad o la integridad del producto (por ejemplo, amenazando la seguridad de las propiedades físicas de un artículo que está siendo expuesto a la esterilización dentro del aislador u otro espacio cerrado), el proceso se abortará de una forma adecuada para el paso activo.
Los pasos pueden activarse mediante uno de dos procedimientos:
-
La "Activación secuencial de pasos" (SSA) asegura un control absoluto de la secuenciación del paso en una secuencia de pasos seleccionada por el operador. El único paso de procesamiento capaz de iniciarse en el final de cualquier paso actual es el siguiente paso programado. En todo momento está listo un paso de anulación preprogramado para activarse si es requerido por las necesidades del procesamiento o por una entrada del operador.
-
La "Activación aleatoria de pasos" (RSA), por otra parte, permite la definición determinada por el operador de una secuencia de pasos que comprenderán una secuencia de esterilización a medida. La secuencia a medida se genera asociando el paso de procesamiento ordinal (1 a n) con un código específico para los pasos para identificar las funciones requeridas del paso. Los puntos de referencia del proceso o de la sincronización se asociarán con cada paso según se requiera. A medida que se ejecuta el ciclo personalizado, el número del paso se incrementará en una cantidad de 1 a n a medida que cada paso se completa satisfactoriamente. Si se requiere la anulación de un proceso, se desactivará la secuencia RSA. El paso de anulación preprogramado se activará y el proceso seguirá la secuencia de anulación programada hasta una condición segura. Este procedimiento de activación aleatoria de pasos es apropiado para el desarrollo y la comprobación del proceso. Suministra flexibilidad con seguridad, pero no es habitualmente apropiado para sistemas de producción validados.
Ahora, de acuerdo con una realización de la presente invención, podrá apreciarse una instalación de programación con referencia a las figuras adjuntas 52 a 58. Las figuras 52 a 58 ilustran cada una patrones de programación que pueden utilizarse para todas las funciones de un proceso de esterilización y que pueden duplicarse y editarse (es decir, personalizarse) según se necesite. Los ejemplos mostrados en las figuras 52 a 58 se presentan en una lógica de escalera convencional; sin embargo, debe entenderse que los procedimientos y patrones aquí contemplados pueden utilizarse básicamente con cualquier lenguaje de programación adecuado. También se hará referencia continuada a las figuras 41 a 46 cuando sea apropiado.
Primero, se apreciará que cada paso de procesamiento en un proceso de esterilización (por ejemplo, el flujo de circulación, el flujo de inyección de esterilizante, etc.) incluye una o más funciones. Dichas funciones incluyen, por ejemplo, la inyección de gas (es decir, la apertura de una válvula tal como la válvula 282 de las figuras 41 a 46) o la generación de vacío (que posiblemente puede efectuarse mediante una bomba de vacío convencional, para evacuar el interior de un aislador u otro espacio cerrado 1310 y alternativamente puede efectuarse mediante un dispositivo soplador, tal como el indicado por 1410 en la figura 46).
Preferiblemente, cada paso designado activará los dispositivos de accionamiento adecuados, o incluso un bucle de control que activará los dispositivos de accionamiento adecuados, para llevar a cabo la función asociada con el paso. Por ejemplo, un "paso de inyección de gas", de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, indicará a un bucle de control almacenado en la CPU 1520 que: habrá la válvula 282; cierre la válvula 290; y abra la válvula 306; mediante la instalación 1530 de control. También, controles adecuados activarán preferiblemente el propio generador 274 de gas.
Consecuentemente, con referencia a la figura 52, se apreciará que el patrón de "función" servirá para definir explícitamente la función una vez que el paso esté activo.
La parte inferior de la figura 52 ilustra un esquema de la "supervisión de funciones". Particularmente, ya que cada función da como resultado un cambio inicial en los parámetros del sistema, dicho cambio inicial puede emplearse para indicar al bucle de control pertinente que la función realmente ha comenzado. Haciendo esto, la alarma asociada con esa función puede desactivarse desde el principio, hasta el momento en que los parámetros predesignados del sistema puedan ser violados.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, las disposiciones de los patrones aquí contempladas se configurarán preferiblemente de forma que cada paso supervise su propio progreso y finalización. Particularmente, se disponen alarmas prefijadas basadas en el tiempo que señalarán la finalización inadecuada del paso o el fallo del paso. Generalmente, un paso que ha fallado activará una alarma, en cuyo punto el paso en cuestión terminará y no continuará sin la intervención del operador. Si no se produce la intervención del operador dentro de un período de tiempo específico, la secuencia preprogramada de anulación se ejecutará y el sistema retornará a un estado controlado.
Se ejecutará un paso "controlado por puntos de referencia" hasta que se consiga un valor de procesamiento predeterminado. Un ejemplo de esto es la inyección de gas esterilizante (consulte figura 43), que continuará preferiblemente hasta que sea detectada una determinada concentración de gas esterilizante por los detectores 1210/1214. Una desigualdad simple enclavará preferiblemente el paso hasta que se encuentre el punto de referencia (es decir, si el valor detectado del parámetro tal como la concentración de gas esterilizante, no es igual a la concentración predeterminada deseada, el paso continuará ejecutándose). La figura 57 ilustra el enclavamiento del punto de referencia para pasos de punto de referencia.
Un paso "controlado por el tiempo" continuará solamente durante un período de tiempo predeterminado y así finalizará cuando haya superado el período predeterminado. De acuerdo con una realización de la presente invención, el temporizador de pasos puede desactivarse para cualquier intervalo de tiempo en el cual dados parámetros del paso no se satisfagan. De nuevo, una desigualdad simple enclavará preferiblemente el paso hasta que se satisfagan los parámetros de tiempo (es decir, si el tiempo transcurrido no es igual al tiempo predeterminado, el paso continuará). La figura 57 también muestra un enclavamiento basado en tiempo para pasos temporizados.
Ocasionalmente, también puede requerirse un paso "compuesto", en cuyo caso el paso continuará hasta que bien se satisfaga un punto de referencia o bien haya expirado el período de tiempo requerido. Así, dichos pasos incluirán dos enclavamientos, uno para el punto de referencia y el otro para el tiempo.
La figura 53 (desde a hasta c) ilustra diferentes preselecciones que pueden emplearse de acuerdo con una realización de la presente invención y que pueden subsecuentemente emplearse para provocar las alarmas correspondientes.
La figura 53(a) muestra una preselección de temporizador de "tiempo mínimo", que servirá para provocar la activación de una alarma de "tiempo mínimo" si un paso se completa en un tiempo menor que un valor de límite inferior predeterminado.
La figura 53(b) muestra una preselección de temporizador de "tiempo máximo", que servirá para provocar la activación de una alarma de "tiempo máximo" si un paso continúa más allá de un límite de tiempo máximo predeterminado.
La figura 53(c) muestra una preselección de temporizador de "fallo de paso" que servirá para abortar el paso que está siendo realizado, o incluso el proceso de esterilización completo, si un paso continúa después de una alarma de "tiempo máximo" y no se produce ninguna intervención del operador después de un período de tiempo especificado en la alarma (es decir, un período de tiempo especificado en un estado de "alarma").
Las figuras 54(a) a (c) ilustran alarmas reales que emplean las preselecciones mostradas en las figuras 53(a) a (c).
Preferiblemente, se usarán dos temporizadores de pasos para supervisar la ejecución de los pasos, que se pondrán a cero cuando se inicie un nuevo paso. Por ejemplo, en la figura 55 se muestra un temporizador de "tiempo del paso" que sirve para grabar el tiempo que ha transcurrido en el paso. Por otra parte, un temporizador de "tiempo de funcionamiento correcto", tal como el expresado en la figura 56, graba el tiempo acumulado durante el cual se satisficieron los requerimientos de los parámetros del paso. Este "tiempo de funcionamiento correcto" suministrará la base para satisfacer el tiempo requerido en el paso según se ha definido en la especificación del proceso.
Volviendo ahora a la figura 57, se muestra un esquema de control de pasos que puede seguirse para la selección bien de la activación secuencial de pasos (SSA) o bien de la activación aleatoria de pasos (RSA), según se explica a continuación.
Si se selecciona la SSA, entonces el paso X se activa cuando finalice el paso X-1. En este procedimiento uno y solo un paso es competente para activarse cuando finaliza el paso precedente. El paso normal (consulte la figura 57) se activa si el paso precedente finalizó normalmente sin la condición de anulación fijada. El paso de anulación (consulte la figura 58) se activa si el paso actual finaliza en una condición de anulación.
Si se selecciona la RSA entonces el paso -X se activa cuando el código seleccionado por el operador es verdadero. El código es uno de una secuencia que puede estar secuenciada por uno de los siguientes procedimientos. Pueden utilizarse otros procedimientos, pero estos son los más comunes:
1.
Secuenciación manual: el operador introducirá el código y los puntos de referencia para el paso actual.
2.
Tambor tenor: una secuencia de códigos y puntos de referencia preconfigurados será controlada por la finalización de pasos de procesamiento.
3.
Programación de puntos de referencia (SPP): una herramienta de programación del sistema de Software de Control de Honeywell, que suministra una secuencia controlada por el tiempo y el procesamiento de códigos numéricos y de los puntos de referencia correspondientes.
Para simplificar la programación, según se muestra en la figura 57, se programa la RSA pero la SSA no se define explícitamente. Cuando la RSA está inactiva (FALSO), entonces la SSA se activa por defecto.
La finalización de los pasos se contempla de acuerdo con los patrones de pasos mostrados en las figuras 57 y 58.
Cuando un paso de procesamiento ha llegado a su punto de referencia diana o cuando ha expirado el tiempo del paso, el paso finaliza normalmente. El patrón muestra que el paso está enclavado hasta que se alcanzan tanto el "TIEMPO DEL PASO" como el "PUNTO DE REFERENCIA DEL PASO". Para algunos casos es apropiado que se alcancen ambos para romper el enclavamiento; para la mayoría de los pasos solamente se utiliza una rama. Debe observarse que las ramas de los pasos de procesamiento están activas en la ausencia del indicador "CONFIRMACIÓN", y los puntos de referencia y los valores del proceso están en vigor.
Por otra parte, cuando el operador ha fijado el indicador "CONFIRMACIÓN", entonces las ramas normales de "TIEMPO DEL PASO" y de "PUNTO DE REFERENCIA DEL PASO" están inactivas y las ramas TIEMPO DE CONFIRMACIÓN y PUNTOS DE REFERENCIA DE CONFIRMACIÓN están activadas. Los pasos se ejecutan y finalizan según se describe en la Finalización Normal de Pasos, pero los valores de tiempo de confirmación y de punto de referencia están en vigor.
Cuando el operador efectúa un comando (preferiblemente un comando privilegiado de operador) se activará el "MARCADOR DE PASO OBLIGADO" durante un ciclo. Esto finalizará el paso actualmente activo sin tener en cuenta el tiempo o la condición del proceso. El siguiente paso comenzará normalmente. El patrón muestra que el paso está desenclavado cuando el "PASO OBLIGADO" es "VERDADERO". La rotura del enclavamiento finaliza el paso. En un proceso confirmado, la obligación de ejecución de un paso constituye una desviación del proceso y debe ser efectuada con procedimientos adecuados al proceso.
Cuando se produce un comando del operador o en respuesta a los requerimientos de seguridad del proceso o de integridad del producto, el "MARCADOR DE ANULACIÓN" puede fijarse a "VERDADERO". Los patrones del paso en las figuras 57 y 58 muestran que cualquier paso de procesamiento, si estuviera activo, es desenclavado cuando "ANULACIÓN" es "VERDADERO" y, si está inactivo, se inhibe. Esto iniciará la secuencia de anulación preprogramada. El paso actual finalizará inmediatamente. Para cualquier paso en un proceso abortado solo hay uno y solamente un posible paso siguiente, al final de la secuencia de anulación el sistema será devuelto a una condición segura. Un patrón de pasos de anulación se presenta en la figura 58. Observe que el marcador ANULACIÓN inicia una anulación y pone en "ACTIVADO" el marcador de activación aleatoria de pasos. La secuencia de anulación es una secuencia de activación secuencial de pasos especial que no puede ser abortada.
Se apreciará que un conjunto de temporizadores dan servicios a todos los pasos. En el inicio de cualquier paso las preselecciones de los temporizadores se ponen a cero con el nuevo paso y los temporizadores se reinician.
En tanto que la secuencia descrita anteriormente puede posiblemente iniciarse mediante activación manual por un operador, se apreciará que un proceso de acuerdo con la presente invención puede hacer que dicha secuencia sea automática. Además, en el contexto de la secuenciación automática, se apreciará que un proceso de acuerdo con la presente invención, permitirá que la secuencia, o cualquiera de los pasos de procesamiento individuales, sea abortada en el caso de un "fallo" predeterminado.
En tanto que un aparato esterilizador de acuerdo con la presente invención está diseñado para ser fácilmente adaptable a cualquiera de una gran variedad de espacios cerrados dispuestos para ser esterilizados, se apreciará que un proceso de acuerdo con la invención también permitirá alguna estandarización de las secuencias de procesamiento efectuadas. En otras palabras, el patrón que prepara el software de acuerdo con la presente invención suministra una estructura básica que se cree es común a una amplia variedad de aparatos y procesos de esterilización, dicha estructura puede
sin embargo modificarse y reconstruirse de acuerdo con las necesidades de la situación que se presente en cada paso.
Por ejemplo, es posible suministrar una instalación de control en la cual el operador puede preseleccionar bandas de parámetros para el aparato y el proceso de esterilización que no puedan violarse y, si se violan, dará como resultado una alarma y/o su anulación, según se analizó anteriormente.
También se reconoce que pueden existir parámetros que tenderán a fallar en bandas que sean comunes a una amplia gama de aparatos y procesos de esterilización. En este caso, dichos parámetros pueden ya estar preprogramados en el controlador en cuestión.
Se apreciará que el aspecto de "auto-validación" de la presente invención suministra ventajas únicas en comparación con las instalaciones ya conocidas. Particularmente, la mayoría del software de validación convencional tiende a estar operacionalmente desasociado del software que actualmente realiza un procedimiento de esterilización o descontaminación. Sin embargo, de acuerdo con al menos una realización actualmente preferida de la presente invención, la instalación de "auto-validación" aquí contemplada forma parte de la instalación que realiza el procedimiento de esterilización/descontaminación, en lo referente a que, para el propósito de realizar una pasada de validación, el patrón mostrado en la figura 57, por ejemplo, necesita alterarse solamente "marcando" una solicitud de pasada de validación. Esto puede llevarse a cabo, por ejemplo, por el operador pulsando únicamente un botón o suministrando cualquier otro tipo de estímulo.
Se apreciará además que la disposición de patrones aquí analizada permite que al menos dos pasos de una operación de esterilización sean automáticamente efectuados en una secuencia seleccionada por el operador o determinada por el operador. De acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención, puede considerarse que una secuencia "determinada por el operador" es una secuencia "ad-hoc".
Adicionalmente se apreciará que el sistema aquí analizado es "determinístico" en lo referente a que es capaz de auto-supervisarse y determinar si está ejecutando adecuadamente un paso de la secuencia.
Algoritmo de carga basada en el flujo
La presentación ahora se orienta hacia una descripción del algoritmo de carga basada en el flujo para el suministro de gas que puede utilizarse de acuerdo con al menos una realización preferida de la presente invención. Este algoritmo puede apreciarse mejor con referencia a las figuras 41 a 46.
Generalmente, el concepto de carga basada en el flujo combina:
-
la adición de gas basándose en un valor calculado, y
-
la adición de gas en respuesta al control de realimentación,
para obtener una concentración deseada del agente gaseoso activo mientras que se mantiene la presión en un punto de referencia cercano a la presión ambiente.
Este sistema preferiblemente comprende el bucle indicado por las flechas en la figura 43, junto con el detector 1560 supervisor de presión y el control 1510 mostrados en la figura 46.
Cuando se inicia la carga basada en el flujo, la válvula 282 de gas se abre. El gas activo es admitido desde el generador 274 de gas a través de la válvula 282, mientras que cualquier purga tiene lugar a través de la válvula 306. La carga inicial continúa entonces durante un tiempo "T" según se define mediante la fórmula:
T = (VC/FR) K,
en la que:
V
= volumen efectivo del vaso a esterilizar (m^{3} . 0'0283 (pie cúbico)).
C
= concentración esterilizante (mg/L)
F
= concentración del gas introducido en la válvula 282 (mg/L)
R
= caudal de gas introducido en la válvula 282 (m^{3} . 0'0283/minuto (pie cúbico/minuto))
T
= tiempo de carga (minutos)
K
= corrección porcentual para los contenidos de la cámara o porcentaje de volumen no ocupado.
Después de la carga inicial, preferiblemente los dispositivos de circulación dentro del aislador o del espacio cerrado 1310 se activarán para dispersar uniformemente el gas activo. Si la señal de control del detector 1214 de concentración indica que la concentración es inferior a C, preferiblemente las válvulas 270 y 282 se abrirán para admitir gas adicional.
Durante la fase de "inyección de gas" (según se muestra en la figura 43), preferiblemente la válvula 306 puede abrirse para aliviar el exceso de presión. Similarmente, si el supervisor 1560 de presión (u otro dispositivo de supervisión de presión) señala que la presión ha alcanzado o ha excedido el punto de referencia, preferiblemente la válvula 306 se abrirá para mantener esta presión dentro del vaso (tal como el aislador 1310). Cuando se obtiene la concentración C se efectuará una transición a la "fase de exposición" mostrado en la figura 44.
De este modo, ya que se contempla un procedimiento para introducir un volumen predeterminado de gas dentro de un vaso a prueba de escapes, el sistema utilizará válvulas para suministrar al vaso un gas activo y para sacar el gas según se requiera para mantener la presión y la concentración. La instalación 1510 de control, que incluye la CPU 1520, controlará la ejecución de una secuencia predeterminada de instrucciones. El procedimiento puede aplicarse a todos los tipos de aisladores a pesar de su presión interna prevista (es decir, presión atmosférica, vacío o presión positiva).
Así, de acuerdo con un algoritmo de carga basada en el flujo de acuerdo con la presente invención, se apreciará que, eliminando el problema de los sistemas de esterilización basados en la presión puede efectuarse la esterilización gaseosa de esencialmente cualquier volumen cerrado. Los pequeños aisladores microbianos sensibles a la presión pueden esterilizarse/descontaminarse sin daños; esto también puede realizarse en grandes salas industriales o en contenedores. En todos los casos, no existe esencialmente la necesidad de evacuar o manipular el volumen del espacio a esterilizar. Además, el flujo sincronizado de gas esterilizante de concentración conocida a un caudal conocido permite el cálculo directo del esterilizante suministrado. Además, la concentración es supervisada por un detector (por ejemplo, tal como el indicado por 1214 en la figura 46) y controlada mediante realimentación por el ordenador, eliminando así los cálculos indirectos comunes a los sistemas basados en la presión.
Si aquí no se ha expuesto en otro sentido, puede asumirse que todos los componentes y/o procesos aquí descritos pueden considerarse, si fuera apropiado, intercambiables con componentes y/o procesos similares presentados en algún lugar de esta memoria técnica, a menos que se indique lo contrario.
Debe apreciarse que el aparato y los procedimientos de la presente invención pueden configurarse y realizarse como se considere apropiado para la aplicación. Las realizaciones aquí descritas deben considerarse, en todos los aspectos, solamente ilustrativas y no restrictivas. El ámbito de la invención se define mediante las siguientes reivindicaciones en vez por la anterior descripción. Todos los cambios que recaigan dentro del significado y el alcance de la equivalencia de las reivindicaciones deben considerarse incluidos dentro de su ámbito.

Claims (46)

1. Un aparato (30) para descontaminar al menos una parte de un espacio cerrado, dicho aparato comprende:
medios (260) para suministrar gas descontaminante;
medios (215) para iniciar selectivamente la administración de gas descontaminante al interior del espacio cerrado;
medios (310) para permitir selectivamente la extracción permanente de gas de dicho espacio cerrado; y
medios secuenciadores (1510) para, de forma automática y en una secuencia seleccionada por el operador entre una secuencia predeterminada y una secuencia determinada por el operador, llevar a cabo al menos dos de los pasos de: i) suministrar gas descontaminante, ii) iniciar la administración de gas descontaminante al interior del espacio cerrado y iii) extraer gas de dicho espacio cerrado.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden además medios para supervisar dicho aparato y determinar si dicho aparato está ejecutando adecuadamente un paso de dicha secuencia.
3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden además medios para asegurar que dicho aparato está ejecutando uno y solamente un paso de dicha secuencia en un punto temporal dado.
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden además medios para abortar automáticamente dicha secuencia cuando se detecta que no se está ejecutando un paso de dicha secuencia en un punto temporal dado.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden además medios para devolver dicho aparato a una condición de inactividad cuando se aborta dicha secuencia mediante dichos medios para abortar automáticamente.
6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden además medios para abortar automáticamente dicha secuencia cuando se detecta que uno o más pasos de dicha secuencia están siendo ejecutados simultáneamente en un punto temporal dado.
7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden medios para devolver dicho aparato a una condición de inactividad cuando es abortado por dichos medios para abortar automáticamente.
8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden medios para ejecutar selectivamente una entre:
una secuencia de activación secuencial de pasos mediante la cual los pasos son ejecutados en una secuencia fija predeterminada y
una secuencia de activación aleatoria de pasos, en la que los pasos se ejecutan en una secuencia aleatoriamente determinada.
9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende medios para admitir selectivamente aire al interior del espacio cerrado.
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden medios para predeterminar selectivamente los parámetros operativos para al menos uno de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden medios para predeterminar selectivamente los parámetros operativos para todos los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que los parámetros operativos predeterminables incluyen al menos uno de los siguientes: la presión del gas en el espacio cerrado, la concentración del gas descontamínate en el espacio cerrado, la humedad del gas en el espacio cerrado y la temperatura del gas en el espacio cerrado.
13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden medios para abortar automáticamente uno de los pasos (i) y (ii) según se definen en la reivindicación 1, cuando se incumple al menos uno de los límites de los parámetros operativos predeterminables.
14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que al menos uno de los parámetros operativos predeterminables se expresa como una banda de valores.
15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden además medios para activar una alarma cuando se incumple al menos uno de los límites de los parámetros operativos predeterminables.
16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dichos medios secuenciadores (1510) comprenden patrones de programación personalizables para cada paso para establecer los parámetros operativos predeterminables.
17. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de un tiempo de paso mínimo para cualquiera de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
18. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de un tiempo de paso máximo para cualquiera de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
19. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de un tiempo de paso de fallo para cualquiera de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
20. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de una secuencia de abortado para al menos uno de los pasos (i) y (ii) según se definen en la reivindicación 1.
21. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que uno de dichos patrones personalizables permite el establecimiento de un temporizador de tiempo de paso que sirve para grabar el tiempo que ha transcurrido en cualquiera de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
22. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en el que uno de dichos patrones personalizables permite el establecimiento de un temporizador de tiempo de funcionamiento correcto que sirve para grabar el tiempo acumulado durante el cual se satisficieron los requerimientos de los parámetros del paso en cualquiera de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 1.
23. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que al menos uno de dichos patrones personalizables permite las condiciones requeridas para completar un paso, dichas condiciones incluyen al menos una de estas: un tiempo en el cual el paso tiene que completarse y al menos una condición paramétrica a satisfacer antes de la finalización del paso.
24. Un procedimiento para descontaminar al menos una parte de un espacio cerrado, que comprende:
suministrar un gas descontaminante;
iniciar selectivamente la administración del gas descontamínate al interior de un espacio cerrado;
permitir selectivamente la extracción permanente de gas de dicho espacio cerrado;
realizar al menos dos de los siguientes pasos automáticamente y en una secuencia seleccionada por el operador entre una secuencia predeterminada y una secuencia determinada por el operador: i) suministrar gas descontaminante, ii) iniciar la administración del gas descontaminante al interior del espacio cerrado y iii) extraer gas de dicho espacio cerrado; y
autovalidar selectivamente dichos pasos mientras que se lleva a cabo dicha secuencia de pasos.
25. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, que comprende además el paso de supervisar dichos pasos y determinar si un paso de dicha secuencia se ejecuta adecuadamente.
26. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, que comprende además el paso de asegurar que uno y solamente un paso de dicha secuencia se ejecuta en un punto temporal dado.
27. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 26, que comprende además el paso de abortar automáticamente dicha secuencia cuando se detecta que no se está ejecutando ningún paso de dicha secuencia en un punto temporal dado.
28. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 27, que comprende además el paso de volver a una condición de inactividad cuando dicha secuencia se aborta.
29. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 26, que comprende además el paso de abortar automáticamente dicha secuencia cuando se detecta que dos o más pasos de dicha secuencia se está ejecutando simultáneamente en un punto temporal dado.
30. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 29, que comprende además el paso de volver a una condición de inactividad cuando dicha secuencia se aborta.
31. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 30, que comprende además el paso de ejecutar selectivamente una de las siguientes secuencias:
una secuencia de activación secuencial de pasos, mediante la cual los pasos se llevan a cabo en una secuencia fija predeterminada y
una secuencia de activación aleatoria de pasos, mediante la cual los pasos se llevan a cabo en una secuencia aleatoria determinada.
32. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, que comprende además el paso de admitir aire selectivamente al interior del espacio cerrado.
33. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 24, que comprende además el paso de predeterminar selectivamente parámetros operativos durante al menos uno de los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 24.
34. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 33, que comprende además el paso de predeterminar selectivamente parámetros operativos para todos los pasos (i), (ii) y (iii) según se definen en la reivindicación 24.
35. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 34, en el que los parámetros operativos predeterminables incluyen al menos uno de los siguientes: la presión del gas en el espacio cerrado, la concentración de descontaminante en el espacio cerrado, la humedad del gas en el espacio cerrado y la temperatura del gas en el espacio cerrado.
36. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 34, que comprende además el paso de abortar automáticamente al menos uno de los pasos (i) y (ii) según se definen en la reivindicación 24, cuando se ha incumplido al menos uno de los límites de los parámetros operativos predeterminables.
37. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 36, en el que al menos uno de los parámetros operativos predeterminables se expresa como una banda de valores.
38. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 36, que comprende además el paso de activar una alarma cuando se haya incumplido al menos uno de los límites de los parámetros operativos predeterminables.
39. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 33, en el que se establecen los parámetros operativos predeterminables para cada paso con patrones de programación personalizables.
40. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de un tiempo de paso mínimo para cualquiera de los pasos siguientes:
a) suministrar gas descontaminante;
b) iniciar la administración de gas descontaminante al interior del espacio cerrado y
c) extraer gas de dicho espacio cerrado.
41. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de un tiempo de paso máximo para cualquiera de los pasos (a), (b) y (c) según se definen en la reivindicación 40.
42. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de un tiempo de paso de fallo para cualquiera de los pasos (a), (b) y (c) según se definen en la reivindicación 40.
43. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de una secuencia de abortado para al menos uno de los pasos (a) y (b) según se definen en la reivindicación 40.
44. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite el establecimiento de un temporizador de tiempo de paso que sirve para grabar el tiempo que ha transcurrido en cualquiera de los pasos (a), (b) y (c) según se definen en la reivindicación 40.
45. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite el establecimiento de un temporizador de tiempo de funcionamiento correcto que sirve para grabar el tiempo acumulado durante el cual se satisficieron los requerimientos de los parámetros de un paso seleccionado entre cualquiera de los pasos (a), (b) y (c) según se definen en la reivindicación 40.
46. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 39, en el que uno de dichos patrones personalizables permite la preselección de las condiciones requeridas para completar un paso, dichas condiciones incluyen al menos una de las siguientes: un tiempo en el cual tiene que completarse el paso y al menos una condición paramétrica a satisfacer antes de la finalización del paso.
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