ES2299658T3 - Sistema y metodo de descontaminacion de bucle cerrado, de funcionamiento continuo. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de descontaminación de fase vapor de bucle cerrado y flujo pasante que incluye una cámara sellable (10) que tiene un orificio (12) de entrada y un orificio (14) de salida, un circuito (16) de bucle cerrado para paso de fluido que tiene un primer extremo conectado para paso de fluido con el orificio de entrada de la cámara y un segundo extremo conectado para paso de fluido al orificio de salida de la cámara que proporcionan un camino para recircular un gas portador al interior, a través de y al exterior de la cámara (10), unos medios (22a, 22b) para circular gas a través del circuito de bucle cerrado para paso de fluido, un vaporizador (18) conectado para paso de fluido al circuito de fluido adyacente al orificio (12) de entrada para descargar un vapor descontaminante al gas portador recirculante, caracterizado por: una unidad (70) conectada para paso de fluido al conducto de gas portador y controlada por un procesador (42), para el ajuste fino de la presión en la cámara mediante la adición y extracción de partículas diminutas del gas portador del conducto de gas portador en respuesta a las variaciones en la presión detectada de la cámara, cuya unidad (70) incluye una bomba (78) para extraer las diminutas cantidades de gas.
Description
Sistema y método de descontaminación de bucle
cerrado, de funcionamiento continuo.
La presente solicitud se refiere a un sistema y
un método de descontaminación de fase de vapor. En particular, se
aplica a sistemas del tipo flujo pasante o de bucle cerrado, y se
describirá con referencia particular a los mismos.
Los instrumentos médicos, farmacéuticos y
biológicos reusables generalmente se esterilizan antes de cada uso.
Adicionalmente, los recipientes reusables empleados en aplicaciones
médicas, farmacéuticas y biológicas, tales como guantes e
incubadoras, generalmente se esterilizan antes de cada uso. En las
instalaciones y aplicaciones donde se usan estos tipos de
instrumentos y recipientes varias veces al día, es importante
conseguir la esterilización de un modo eficiente y económico. Se
han desarrollado varios métodos para descargar un esterilizante en
fase vapor a un recinto o cámara para esterilizar una carga o el
interior de los mismos. En una opción, la solución de "alto
vacío", se usa un alto vacío del orden de un Torr o menor para
introducir un esterilizante líquido en un vaporizador con calor.
Una vez vaporizado, el vapor esterilizante se descarga en una cámara
evacuada y sellada. En otra opción, la solución de "flujo
pasante", el vapor esterilizante se mezcla con un gas portador
que transporta el vapor esterilizante al interior, a través de y
fuera de la cámara. Generalmente la cámara está casi a la presión
atmosférica, pero podría estar a una presión positiva o
negativa.
La patente de EE.UU. Nº 4.956.145, expedida el
11 de septiembre de 1990, describe un método de alto vacío de
esterilización de fase vapor en el que una concentración
predeterminada de peróxido de hidrógeno en fase vapor se mantiene
en una cámara evacuada y herméticamente cerrada. La cantidad de
vapor esterilizante inyectada a la cámara se regula o ajusta de
modo que se tenga en cuenta la descomposición en el transcurso del
tiempo del vapor esterilizante de peróxido de hidrógeno en agua y
oxígeno en el sistema cerrado. En otra solución, ilustrada en las
patentes de EE.UU. Nº 5.445.792 y Nº 5.508.009, un porcentaje
predeterminado de saturación se mantiene en una esterilización de
sistema abierto, de flujo pasante. El régimen de inyección de vapor
de peróxido de hidrógeno en el gas portador se regula o ajusta en
respuesta a características predeterminadas del gas portador.
Asimismo, se han desarrollado otros sistemas para llevar a cabo la
esterilización de fase vapor. En la patente de EE.UU. Nº 4.909.999,
expedida el 20 de marzo de 1990, se describe un sistema abierto de
flujo pasante diseñado para manejar la descarga de los vapores
esterilizantes residuales.
La patente de EE.UU. Nº 5.173.258, expedida el
22 de diciembre de 1992, describe otro sistema de flujo pasante en
el que se introduce peróxido de hidrógeno en fase vapor en un flujo
recirculante y cerrado de gas portador. El vapor de peróxido de
hidrógeno se introduce y mantiene en una concentración
preseleccionada elegida de modo que se optimice el ciclo de
esterilización. Un secador deshumidifica el flujo recirculante,
preferiblemente hasta al menos un 10% de humedad relativa, para
impedir la acumulación de humedad resultante de la descomposición
del vapor de peróxido de hidrógeno en el transcurso del tiempo.
Mediante la eliminación de la acumulación de humedad, el sistema
puede mantener la cámara de esterilización en concentraciones
mayores de vapor de peróxido de hidrógeno durante períodos de
tiempo más largos. El gas pre-secado acepta más
vapor esterilizante. Además, para evitar la condensación del vapor
esterilizante, preferiblemente se reduce la humedad relativa en el
interior de la cámara, hasta al menos alrededor del 10%, antes de
introducir el vapor esterilizante. Una vez que se ha completado la
descomposición, el recinto se puede rehumidificar o acondicionar si
se desea para la aplicación seleccionada. Aunque los métodos y
sistemas anteriormente descritos proporcionan ciclos efectivos de
esterilización, existe una necesidad de perfeccionar adicionalmente
y de aumentar el rendimiento de la esterilización.
Otro tipo de bucle cerrado de sistema de
descontaminación se describe en el documento EP- A- 0774263 que se
solicitó el 20 de noviembre de 1998 y se publicó el 21 de mayo de
1997 con una reivindicación de fecha de prioridad de 20 de
noviembre de 1999.
En un aspecto, el presente invento provee un
sistema de descontaminación de fase de vapor de bucle cerrado y
flujo pasante que incluye una cámara sellable que tiene un orificio
de entrada y un orificio de salida, un circuito de fluido de bucle
cerrado que tiene un primer extremo conectado para paso de fluido
con el orificio de entrada de la cámara y un segundo extremo
conectado para paso de fluido al orificio de salida de la cámara
que proporciona un camino para recircular un gas portador al
interior, a través de y fuera de la cámara, unos medios para
recircular gas a través del circuito de fluido de bucle cerrado, un
vaporizador conectado para paso de fluido al circuito de fluido
junto al orificio de entrada para descargar un vapor descontaminante
al gas portador recirculante, un detector de presión para detectar
la presión de la cámara, caracterizado por
una unidad conectada para paso de fluido al
conducto de gas portador y controlada por un procesador, para el
ajuste de la presión en la cámara mediante la adición y extracción
de cantidades diminutas de gas portador desde el conducto de gas
portador en respuesta a las variaciones de la presión detectada en
la cámara, cuya unidad incluye una bomba para extraer las
cantidades diminutas de gas.
En otro aspecto, el presente invento provee un
método de descontaminación de fase de vapor de bucle cerrado y
flujo pasante que incluye recircular un gas portador a un orificio
de entrada de una cámara sellable, a través de la cámara sellable,
salir por un orificio de salida de la cámara sellable, y desde el
orificio de salida de la cámara sellable alrededor de un circuito
de fluido de bucle cerrado de retorno al orificio de entrada de la
cámara sellable, descargar un vapor descontaminante al gas portador
recirculante aguas arriba del orificio de entrada de la cámara,
detectar la presión de la cámara usando un detector de presión,
caracterizado por
emplear una unidad conectada para paso de fluido
al circuito de fluido y funcionar bajo el control de un procesador
para el ajuste fino de la presión del gas portador en la cámara
mediante la adición de una diminuta cantidad de gas portador o la
extracción de una diminuta cantidad de gas de la corriente
recirculante de gas portador usando una bomba en respuesta a las
variaciones en la presión detectada.
Todavía más ventajas del presente invento
resultarán aparentes a los expertos en la técnica tras la lectura y
comprensión de la siguiente descripción detallada de las
realizaciones preferidas.
A continuación se describe una realización
preferida del invento, solamente a título de ejemplo, con referencia
a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es un gráfico que muestra ejemplos
de valores de descontaminación (en adelante valores D) de un
intervalo de concentraciones de peróxido de hidrógeno;
La Figura 2 es un gráfico que muestra ejemplos
de valores D de un intervalo de porcentajes de saturación de
peróxido de hidrógeno;
La Figura 3 es un gráfico que muestra las
concentraciones de esterilizante y los porcentajes de saturación de
esterilizante en el transcurso de un ciclo de esterilización para un
método de esterilización de bucle cerrado y flujo pasante de la
técnica anterior, que mantiene una concentración predeterminada de
vapor esterilizante;
La Figura 4 es un gráfico que muestra las
concentraciones de esterilizante y los porcentajes de saturación de
esterilizante en el transcurso de un ciclo de esterilización para el
método de esterilización del presente invento, que mantiene un
porcentaje predeterminado de saturación de vapor esterilizante;
La Figura 5 es un gráfico que compara las tasas
de exterminación de bacterias en el transcurso de un ciclo de
esterilización para los métodos de esterilización de las Figuras 3 y
4;
La Figura 6 es una ilustración esquemática de
una realización del sistema de bucle cerrado, flujo pasante y
funcionamiento continuo del presente invento;
La Figura 7 es una ilustración esquemática de
otra realización del sistema de bucle cerrado, flujo pasante y
funcionamiento continuo del presente invento;
La Figura 8 es una ilustración esquemática del
vaporizador descontaminante de líquidos, que incluye calentadores
del vaporizador; y,
La Figura 9 es una parte de vista recortada de
las ilustraciones de las Figuras 7 y 8, que ilustran
esquemáticamente los precalentadores de gas portador instalados en
serie.
Con el fin de proveer un conocimiento del
invento, a continuación se describen varias realizaciones de métodos
y aparatos, no todas ellas de acuerdo con el invento.
Se entenderá que el término
"descontaminación" incluye la esterilización, la desinfección y
el saneamiento. Para los fines de describir las realizaciones
preferidas en la presente memoria, el objetivo descrito será la
esterilización.
El vapor esterilizante comprende preferiblemente
peróxido de hidrógeno generado a partir de un 30-35%
en peso de solución acuosa de peróxido de hidrógeno. El gas
portador comprende preferiblemente aire. Se contempla que puedan
usarse también otros esterilizantes de gases condensables y otros
portadores de gases inertes, tales como nitrógeno. Para los fines
de describir las realizaciones preferidas, el gas portador y el
vapor esterilizante descritos serán respectivamente aire y peróxido
de hidrógeno en fase vapor, generado a partir de una solución
acuosa de peróxido de hidrógeno.
En un método conocido, un flujo de gas portador
se recircula en un circuito de conducto de bucle cerrado que
conduce al interior, a través de y fuera de una cámara sellable de
esterilización. Un esterilizante líquido se vaporiza y descarga al
flujo de gas portador que entra en la cámara, y luego se convierte a
una forma adecuada para su distribución después de salir de la
cámara, es decir, agua y oxígeno en el caso de un esterilizante de
peróxido de hidrógeno.
Un método adicional que no está de acuerdo con
el invento cumple el objetivo de optimizar la esterilización
mediante la vigilancia de los parámetros de temperatura, humedad
relativa y concentración del vapor de la cámara. El gas portador se
seca luego sólo parcial y selectivamente en respuesta a estos
parámetros, para mantener en la cámara de esterilización un
porcentaje predeterminado de saturación de vapor esterilizante. Se
define como porcentaje de saturación, a la relación entre la
concentración real de vapor esterilizante y la concentración de
punto de rocío de vapor esterilizante.
En el método adicional, la concentración de
vapor de agua del gas portador que entra en la cámara podría ser
mayor que la que previamente se obtuvo o deseó. Todavía, se pueden
obtener capacidades superiores de exterminación de bacterias y una
esterilización más eficiente.
El perfeccionamiento aportado por el método
adicional sobre el método conocido de la técnica anterior se puede
apreciar a la vista de las Figuras 1 y 2. La Figura 1 ilustra la
relación entre el valor D para el Bacillus sterothermophilus
y concentraciones de vapor esterilizante de peróxido de hidrógeno
que abarcan desde 1,5 mg/l hasta 3,7 mg/l. El porcentaje de
saturación se mantiene constante en el valor 80%. Como se indica, el
rendimiento de la esterilización aproximadamente se duplica (el
valor de D se divide por la mitad) cuando se duplica la
concentración.
En los sistemas de bucle cerrado y flujo pasante
de la técnica anterior se reconocía la relación anteriormente
indicada, y se intentó maximizar la concentración de vapor
esterilizante en el gas portador que circula al interior de la
cámara de esterilización. Sin embargo, la cantidad de esterilizante
que se puede inyectar en un gas portador es limitada, por
consideraciones del punto de rocío. La Tabla 1 presenta las
concentraciones de punto de rocío para un 35% de peróxido de
hidrógeno que se vaporiza por vaporización súbita (según se describe
en la patente de EE.UU. Nº 4.642.165) en un recinto con la
temperatura y humedad relativa del aire que aparecen en la
tabla.
La Figura 2 ilustra la relación entre el valor
de D para el Bacillus sterothermophilus y la concentración
del vapor de peróxido de hidrógeno mantenida en 1,6 mg/l. Como se ha
indicado, el rendimiento de la esterilización casi se cuadruplica
(el valor D va desde 4 hasta casi 1) cuando el porcentaje de
saturación de vapor esterilizante ha alcanzado un valor de un poco
más del doble. Mediante el control del porcentaje de saturación
independientemente de la concentración, se puede obtener una
esterilización significativamente perfeccionada.
Las Figuras 3 a 5 ilustran también los
resultados perfeccionados obtenidos con el método adicional. La
Figura 3 ilustra una representación gráfica típica de concentración
de vapor esterilizante y porcentajes de saturación para un ciclo de
esterilización de la técnica anterior que intenta maximizar la
concentración. La Figura 4 ilustra una representación gráfica
típica de la concentración de vapor esterilizante y porcentajes de
saturación para el método adicional. El porcentaje de saturación es
inferior al 70% durante la primera mitad del ciclo de
esterilización de la técnica anterior. En el método adicional, el
porcentaje de saturación es inferior al 70% solamente para los diez
primeros minutos del ciclo de esterilización, y es de alrededor del
90% para la mayor parte del ciclo.
Se puede determinar la capacidad de
exterminación para un ciclo de esterilización representando
gráficamente la tasa instantánea de exterminación en función del
tiempo para un ciclo de esterilización, y calculando el área del
recinto subtendido por la curva. En la Figura 5 se han representado
gráficamente las tasas de exterminación para el sistema de la
técnica anterior y para el presente invento, usando los valores de D
de la Figura 2 y las curvas de las Figuras 3 y 4. El área
cuadriculada muestra la capacidad de exterminación
significativamente perfeccionada para el método adicional.
A continuación se describe el método con
referencia adicional al ejemplo de sistema ilustrado en la Figura
6. Como se muestra en la figura, el sistema de esterilización de
fase vapor con flujo pasante del invento incluye una cámara
sellable (10) que tiene un orificio 12 de entrada y un orificio (14)
de salida. Un circuito (16) de conducto o de paso de fluido está
conectado para paso de fluido a los orificios de la cámara con el
fin de proporcionar un camino de flujo de bucle cerrado para
recircular un gas portador que entra, atraviesa y sale de la cámara
(10).
El sistema incluye también una unidad (18) de
vaporizador de esterilizante líquido para descargar esterilizante
líquido vaporizado al flujo de gas portador. La unidad (18) de
vaporizador está conectada para paso de fluido al circuito de
conducto entre la unidad de secado y el orificio de entrada a la
cámara. El esterilizante líquido preferiblemente se pulveriza en un
atomizador (56) conectado para paso de fluido al vaporizador (18), y
se descarga al vaporizador en la forma de una fina neblina, para
aumentar la probabilidad de una vaporización completa.
Como se ha ilustrado en las Figuras 7 y 8, se
emplean preferiblemente una serie de calentadores espaciados (60),
(61) y (62) de vaporizador de potencias decrecientes para
proporcionar un gradiente de calor desde la parte superior hasta la
parte inferior del vaporizador (18) cuando el esterilizante es un
vapor sensible al calor, tal como el vapor de peróxido de
hidrógeno. La mayor parte de la vaporización súbita del
esterilizante líquido y de la neblina tiene lugar en la parte más
alta del camino sinuoso (64) del vaporizador. A medida que la mezcla
de vapor y líquido desciende a través del camino sinuoso, los
calentadores de potencia más baja suministran menos calor en la
parte central y en la parte del fondo del vaporizador, con el fin de
no degradar el vapor ya formado, y de vaporizar cualquier líquido
remanente. Preferiblemente, los calentadores están espaciados y son
controlables en grupos de dos (60a 60b; 61a y 61b; 62a y 62b). Por
ejemplo, donde existe un caudal elevado de aire y vapor atravesando
el vaporizador, todos los calentadores pueden estar conectados.
Donde existe un caudal pequeño, se pueden desconectar
selectivamente algunos de los calentadores.
Adicionalmente, el sistema incluye un
convertidor (20) para convertir el vapor esterilizante a una forma
adecuada para descarga, y conectado para paso de fluido al circuito
de conducto aguas abajo del orificio (14) de salida de la cámara.
Cuando el vapor esterilizante es peróxido de hidrógeno, el
convertidor (20) preferiblemente comprende un convertidor
catalítico para descomponer el peróxido de hidrógeno en agua y
oxígeno.
El sistema incluye también una unidad (22a) y
(22b) de ventilación de impulsión y una unidad (24) de secado
ajustable, cada una de ellas conectadas para paso de fluido al
circuito de conducto. La unidad de ventilación de impulsión sirve
para impulsar o forzar al gas portador alrededor del camino del
flujo de bucle cerrado. Como se ha ilustrado en la Figura 7 y se
describe adicionalmente más adelante, el sistema incluye una unidad
adicional (70) de ajuste fino de presión de la cámara, conectada
para paso de fluido al circuito de conducto, que se puede usar para
el ajuste fino de la presión en el camino del flujo mediante la
adición de diminutas cantidades de aire atmosférico o la extracción
de cantidades diminutas del gas portador en el circuito de conducto.
Esta unidad se emplea preferiblemente cuando se usan flujos de gas
portador que tienen caudales elevados, y la unidad se puede usar
para el ajuste fino de la presión en el recinto sin cambiar la
velocidad de los ventiladores de impulsión de la unidad de
ventilación de impulsión.
Al menos un calentador (58) está conectado para
paso de fluido al circuito de conducto aguas abajo de la unidad
(24) de secado, con el fin de controlar la temperatura del gas
portador que entra al vaporizador (18). Como se ha ilustrado en las
Figuras 7 y 9, preferiblemente se instalan al menos dos calentadores
(58a) y (58b) de diferentes potencias, conectados en serie para
paso de fluido. Los calentadores son controlables con independencia
mediante la unidad (42) de tratamiento (descrita más adelante),
basándose en el caudal de gas portador detectado por el detector
(40) de caudal y en el régimen conocido de inyección de
esterilizante al vaporizador. Por tanto, se pueden activar
selectivamente los calentadores para precalentar el gas portador a
una temperatura deseada. Por ejemplo, en condiciones de bajo caudal
(menos de 568 dm^{3} estándar por minuto, 20 pies cúbicos estándar
por minuto o SCFM) y/o bajos regímenes de inyección, se conecta
selectivamente un calentador de pequeña potencia. En condiciones de
caudales de valores medios (568-1136 dm^{3}
estándar por minuto, 20-40 pies cúbicos estándar
por minuto o SCFM), y/o regímenes de inyección de valores medios, se
puede usar selectivamente un calentador de mayor potencia. En
condiciones de caudales elevados (1136-1988 dm^{3}
estándar por minuto, 40-70 pies cúbicos estándar
por minuto o SCFM), se puede usar selectivamente una combinación de
calentadores de alta y baja potencia. Los calentadores pueden
funcionar también por impulsos de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN mediante la
unidad de tratamiento, en respuesta a una temperatura detectada por
el detector (44) de temperatura, para mantener una temperatura
deseada del gas portador.
La unidad ajustable (24) de secado sirve para
extraer selectivamente la humedad del flujo de gas portador que
entra a la cámara. La unidad de secado comprende preferiblemente una
válvula variable (26) que tiene un camino (A-B) de
primer flujo y un camino (B-C) de segundo flujo y un
secador (28) de aire regenerativo que tiene un orificio (30) de
entrada y un orificio (32) de salida. El secador (28) de aire está
instalado aguas abajo de la válvula variable (26). Una tubería (34)
de primer flujo de fluido conecta el camino de primer flujo de
fluido al orificio (30) de entrada del secador, mientras que una
tubería (36) de segundo flujo de fluido está en derivación con el
secador (28) y se conecta al circuito de conducto aguas abajo de la
unidad de secado. Mediante la variación de la cantidad de flujo que
circula por los caminos del primero y segundo de flujo de la
válvula, se puede dirigir una parte seleccionada del flujo de gas
portador para conectarla en derivación al secador (28).
Alternativamente, se puede ajustar directamente un régimen de
secado, por ejemplo, condensación de vapor de agua, mediante el
secador (28). De este modo, se puede regular o ajustar la humedad
del gas portador (es decir, el gas portador se puede secar
selectivamente) para mantener un porcentaje predeterminado de
saturación de vapor esterilizante en la cámara a medida que
transcurre el ciclo de
esterilización.
esterilización.
Aguas abajo del convertidor (20) está instalado
un primer detector (50) de humedad para medir la humedad absoluta
del flujo de aire que sale del convertidor (20). Aguas abajo del
secador (28) de aire está instalado un segundo detector (52) de
humedad para medir la humedad absoluta del flujo de aire que sale
del secador (28) de aire. Suponiendo, por ejemplo, que la corriente
de aire que sale del convertidor tiene una humedad de 11,5 mg/l y
que el secador de aire reduce la humedad de la corriente de aire
que pasa a través de él a 2,3 mg/l; entonces, la humedad de la
corriente de aire que entra en el vaporizador se puede calcular como
se indica en la Tabla 2.
La unidad de ventilación de impulsión comprende
preferiblemente un primer ventilador (22a) de impulsión instalado
aguas arriba y un segundo ventilador (22b) de impulsor instalado
aguas abajo de la unidad de secado. Con más preferencia, los
ventiladores de impulsión se pueden ajustar basándose en la
realimentación desde detectores (38) y (40) de caudal para
suministrar una presión ligeramente negativa o positiva dentro de la
cámara (10) de esterilización, según se controle mediante un
transductor (54) de presión.
La unidad (70) de ajuste fino de presión de la
cámara, ilustrada en la Figura 7, comprende preferiblemente una
tubería (72) de aire, situada aguas arriba del ventilador de
impulsión (22a), que conecta para paso de fluido el circuito de
conducto al aire atmosférico por medio de la válvula (74) de dos
vías y de la válvula (76) de tres vías. La válvula (76) de tres
vías está conectada para paso de fluido a una bomba (78). Cuando no
se está usando la unidad de ajuste de presión, la válvula (74) está
cerrada y la válvula (78) se ha conmutado para cerrarse a la
corriente de gas portador que circula por el circuito de conducto.
Cuando hay que extraer una cantidad diminuta de gas portador del
camino de la corriente de gas portador, la bomba (78) extrae una
pequeña cantidad de aire de la corriente de aire de proceso. Cuando
hay que añadir una cantidad diminuta de aire atmosférico a la
corriente de gas portador, se cierra la válvula (76) y se abre
momentáneamente la válvula (74). Las operaciones de adición y
extracción pueden continuar de un modo oscilante hasta que se
alcance el valor de presión deseado en el recinto, en cuyo momento
se desactiva la unidad de ajuste fino de presión. La activación o
desactivación de la unidad se controla mediante la unidad de
tratamiento basándose en la realimentación desde al menos un
detector (54) de presión.
Adicionalmente, el sistema incluye una unidad
(42) de tratamiento para vigilar los tres parámetros siguientes
dentro de la cámara de esterilización durante la esterilización: 1)
la temperatura, 2) la humedad relativa, y 3) la concentración de
vapor esterilizante. La unidad de tratamiento determina o selecciona
también el grado de secado del gas portador en respuesta a estos
tres parámetros, a fin de mantener un porcentaje predeterminado de
saturación del vapor esterilizante durante la esterilización.
La unidad de tratamiento podría incluir un
detector (44) de temperatura, un detector 46 de humedad relativa, y
un detector (48) de concentración de vapor instalados dentro de la
cámara (10) para vigilar directamente la temperatura, la humedad
relativa y la concentración en el interior de la cámara. Como
alternativa, la unida de tratamiento podría incluir medios para
vigilar indirectamente estos parámetros. La concentración de vapor
se puede vigilar indirectamente mediante cálculos basados en el
caudal medido de aire y en el régimen de inyección de vapor
esterilizante. La humedad relativa se puede vigilar indirectamente
usando el detector (50) de humedad situado aguas abajo del
convertidor, con el fin de medir la humedad absoluta del flujo de
aire de salida. De ese valor se resta el valor de fondo de la
humedad. Luego, se puede consultar una tabla estándar del punto de
rocío del vapor de agua para obtener la humedad relativa para la
diferencia en la temperatura de la cámara.
Ciertas realizaciones que no están de acuerdo
con el invento se ilustran adicionalmente por los ejemplos
siguientes, en los que una solución acuosa de peróxido de hidrógeno
al 35% se sometió a una vaporización súbita:
Ejemplo
1
La temperatura de la cámara es de 35ºC, la
humedad relativa es del 20%, y la concentración del vapor
esterilizante es de 2,27 mg/l. Refiriéndose a la Tabla 1 o a otro
cuadro disponible de concentraciones de punto de rocío, se
determina que la concentración de punto de rocío del vapor
esterilizante es 2,810 mg/l. Por tanto, el porcentaje de saturación
es el 80%.
La humedad del gas portador que entra en la
cámara se ajusta reposicionando la válvula variable para dejar en
derivación una fracción mayor de aire, de tal manera que la humedad
relativa del recinto llegue a ser el 30%. De acuerdo con la tabla
de concentraciones de punto de rocío, la concentración de punto de
rocío es ahora 2,27 mg/l. Entonces, el porcentaje de saturación
pasa a ser el 100%.
Ejemplo
2
La temperatura de la cámara es de 40ºC y la
concentración del vapor esterilizante es 3,081 mg/l, calculada
basándose en el caudal de aire y en el régimen de descarga de vapor
esterilizante. El detector (50) de humedad indica que la humedad
absoluta en la corriente de aire de retorno es 15,94 mg/l. Para el
esterilizante vaporizado por vaporización súbita, la solución
acuosa contribuye con una humedad de 10,22 mg/l o (65/35) x 3,081
mg/l. Restando este valor de la humedad absoluta se obtienen 15,94
- 5,72 mg/l = 10,22 mg/l de humedad de fondo. Refiriéndose a una
tabla de puntos de rocío, a 40ºC esto resulta en una humedad
relativa del 20%. A 40ºC y una humedad relativa del 20%, la
concentración de punto de rocío del vapor esterilizante es 3,803
mg/l. Esto significa que el porcentaje de saturación calculado es
el 81%.
Se cambia la posición de la válvula variable
para derivar una fracción mayor de flujo de aire alrededor del
secador de aire. La humedad de fondo en la corriente de aire de
retorno en las condiciones de punto de rocío a 40ºC, para una
concentración de vapor de peróxido de hidrógeno de acuerdo con la
Tabla 1, es el 30%. La humedad absoluta correspondiente a una
humedad relativa de fondo del 30% se obtiene del modo siguiente:
HA (Humedad absoluta) = (65/35) x 3,081 mg/l +
15,35 mg/l = 21,08 mg/l. Repitiendo los cálculos anteriores para la
nueva humedad absoluta se ve que el porcentaje de saturación es el
100%. De ese modo, mediante el aumento de la humedad del gas
portador desde el 20% al 30%, la cámara alcanza el 100% de
esterilización, mejorando enormemente la esterilización.
Ejemplo
3
Se ajusta el ventilador (22b) de impulsión
basándose en la realimentación desde el detector (40) de caudal para
suministrar un caudal de aire de 2.514 dm^{3} por minuto (50
CFM). Se ajusta el ventilador (22b) de impulsión para suministrar
un caudal menor de aire. Se aumenta (o se disminuye) la velocidad de
rotación del ventilador (22a) de impulsión basándose en la lectura
del transductor (54) de presión. De ese modo, se mantiene una
presión ligeramente positiva (5,08 mm de columna de agua \leq P
\leq 50,8 mm de columna de agua) (0,2 pulgadas de columna de agua
\leq P \leq 2 pulgadas de columna de agua) en el recinto
semi-sellado mientras se mantengan los valores
deseados de caudal de aire, concentración del vapor esterilizante y
porcentaje de saturación.
Ejemplo
4
Se ajusta el ventilador (22a) de impulsión
basándose en la realimentación desde el detector (38) de caudal para
suministrar un caudal de aire de 2.514 dm^{3} por minuto (50
CFM). Se ajusta el ventilador (22b) de impulsión para suministrar
un caudal menor de aire. Se aumenta (o se disminuye) la velocidad de
rotación del ventilador de impulsión basándose en la lectura del
transductor (54) de presión. De ese modo se mantiene una presión
ligeramente negativa (5,08 mm de columna de agua \leq P \leq -
3,3 mm de columna de agua) (0,2 pulgadas de columna de agua \leq
P \leq -0,13 pulgadas de columna de agua) en el recinto
semi-sellado mientras se mantengan los valores
deseados de caudal de aire, concentración de vapor esterilizante y
porcentaje de saturación.
Claims (10)
1. Un sistema de descontaminación de fase vapor
de bucle cerrado y flujo pasante que incluye una cámara sellable
(10) que tiene un orificio (12) de entrada y un orificio (14) de
salida, un circuito (16) de bucle cerrado para paso de fluido que
tiene un primer extremo conectado para paso de fluido con el
orificio de entrada de la cámara y un segundo extremo conectado
para paso de fluido al orificio de salida de la cámara que
proporcionan un camino para recircular un gas portador al interior,
a través de y al exterior de la cámara (10), unos medios (22a, 22b)
para circular gas a través del circuito de bucle cerrado para paso
de fluido, un vaporizador (18) conectado para paso de fluido al
circuito de fluido adyacente al orificio (12) de entrada para
descargar un vapor descontaminante al gas portador recirculante,
caracterizado por:
una unidad (70) conectada para paso de fluido al
conducto de gas portador y controlada por un procesador (42), para
el ajuste fino de la presión en la cámara mediante la adición y
extracción de partículas diminutas del gas portador del conducto de
gas portador en respuesta a las variaciones en la presión detectada
de la cámara, cuya unidad (70) incluye una bomba (78) para extraer
las diminutas cantidades de gas.
2. Un sistema de acuerdo con la Reivindicación
1, en el que en uso el gas portador es aire.
3. Un sistema de acuerdo con las
Reivindicaciones 1 ó 2, en el que dichos medios (22a, 22b) para
circular gas son unidades de ventilación de impulsión.
4. Un método de descontaminación de fase de
vapor de bucle cerrado y flujo pasante que incluye recircular un
gas portador en un orificio de entrada (12) de una cámara sellable
(10), a través de la cámara sellable, descargarlo por un orificio
de salida (14) de la cámara sellable, y desde el orificio de salida
de la cámara sellable alrededor de un circuito (16) de fluido de
bucle cerrado de retorno al orificio de entrada de la cámara
sellable, descargar (18) un vapor descontaminante en el gas portador
recirculante aguas arriba del orificio de entrada de la cámara,
detectar la presión de la cámara usando un detector (64) de
presión,
caracterizado por:
emplear una unidad (70) conectada para paso de
fluido al circuito de fluido y funcionar bajo el control de un
procesador (42) para el ajuste fino de la presión de gas portador
contenido en la cámara mediante la adición de una cantidad diminuta
de gas portador a -o la extracción de una cantidad diminuta de gas
portador de- la corriente de gas portador recirculante usando una
bomba (78) en respuesta a las variaciones en la presión
detectada.
5. Un método de acuerdo con la Reivindicación 4,
en el que el gas portador es aire.
6. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
4 ó 5, en el que el vapor descontaminante es peróxido de
hidrógeno.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las
Reivindicaciones 4 a 6, en el que dichas diminutas cantidades de
gas portador alternativamente se añaden al circuito de fluido (18) y
se bombean del circuito (18) de fluido en una modalidad de
movimiento de vaivén para mantener una presión seleccionada en la
cámara.
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las
Reivindicaciones 4 a 7, en el que el gas portador se recircula por
unidades de ventilación de impulsión (22a, 22b).
9. Un método de acuerdo con la Reivindicación 8,
en el que se realiza un ajuste fino de la presión mediante la
adición de gas portador a -y el bombeo de gas portador de- la
corriente de gas portador en el circuito (16) de fluido aguas
arriba de las unidades de ventilación de impulsión (22a, 22b).
10. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las Reivindicaciones 5 a 9, en el que la adición de gas portador a
-y el bombeo de gas portador de- la corriente de gas recirculante se
realizan mientras la corriente de gas está recirculando a un
régimen fijo de tal manera que una presión en la cámara se mantenga
sustancialmente constante.
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