ES2560014T3 - Autoclave para uso médico-dental - Google Patents
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Abstract
Un autoclave (1) para instrumentos médico-dentales y similares, que comprende: una cámara de esterilización (2), un acumulador (3), un canal principal (10) que conecta dicha cámara de esterilización (2) y dicho acumulador (3) en circuito y que establece comunicación entre ellos para el paso de fluido, una bomba (4) adaptada para mover dicho fluido dentro de dicho canal principal (10), caracterizada por que dicho acumulador (3) incluye un volumen (3a) de un material consistente en zeolita que tiene propiedades higroscópicas derivadas de una reacción exotérmica y viceversa.
Description
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DESCRIPCION
Autoclave para uso medico-dental
La presente invencion se refiere a un desinfectador o esterilizador a vapor denominado en adelante autoclave, en particular para uso medico-dental, del tipo indicado en el preambulo de la primera reivindicacion. Dispositivos similares se develan en los documentos de patente: EP-A-0654274, EP-A- 0654274, US 6 319 463 y US 5 173 258. Actualmente, se conocen autoclaves para la esterilizacion de instrumentos medicos. Actuan por medio de vapor saturado a temperaturas y presiones elevadas que se envlan al interior de una camara en la que se colocan los instrumentos que van a esterilizarse.
En consecuencia, los propios autoclaves comprenden una camara de esterilizacion en la que se introducen los instrumentos que van a esterilizarse y los aparatos de humidificacion y calentamiento adaptados para crear vapor saturado a temperaturas y presiones elevadas. Despues se purga el aire mediante la expulsion de vapor mezclado con aire o mediante vaclo fraccionado.
Asimismo, comprenden medios para obtener un flujo de aire caliente para realizar el secado de los instrumentos dentro de la camara de esterilizacion cuando la esterilizacion ha finalizado, y la evacuacion desde la camara de esterilizacion. Ademas, el secado puede tener lugar mediante vaclo (utilizando el calor latente presente en los instrumentos), mediante vaclo y radiacion termica, mediante ventilacion. La combinacion mas eficiente es la radiacion al vaclo seguida de la ventilacion de aire caliente seco y filtrado. Los autoclaves se utilizan cada vez mas porque permiten una esterilizacion total y precisa sin utilizar sustancias qulmicas peligrosas.
De hecho, los instrumentos esterilizados mediante el uso de sustancias qulmicas deben aclararse a fondo para evitar que dichas sustancias qulmicas permanezcan en los instrumentos medicos utilizados posteriormente para operaciones quirurgicas o similares.
Por el contrario, no es necesario aclarar el vapor proveniente de agua filtrada porque el mismo no es peligroso en absoluto.
En particular, para el uso dental se emplean autoclaves pequenos que son de uso sencillo y conveniente, que pueden localizarse en laboratorios de pequeno tamano.
Sin embargo, la tecnica conocida mencionada anteriormente tiene algunas desventajas importantes.
De hecho, hace falta una gran cantidad de energla termica para el funcionamiento de los autoclaves.
En particular, cada autoclave debe llevar a cabo fases de esterilizacion con vapor a una temperatura elevada y tambien fases de secado mediante aire a una temperatura elevada o tambien al vaclo o utilizando ambas fases de forma simultanea o alternativa.
Ademas, es necesario proporcionar sistemas de evacuacion para el vapor y el agua caliente gastados. Estos sistemas de evacuacion no pueden coincidir con el entorno externo porque este entorno a menudo consiste en el propio laboratorio dental. Por consiguiente, es necesario concebir sistemas complicados de evacuacion y enfriamiento.
Otra desventaja radica en que el tiempo de secado correcto de los instrumentos colocados en el autoclave no siempre puede preverse de una forma sencilla. De hecho, no es posible mirar al interior de la camara de esterilizacion que se somete a temperaturas y presiones elevadas, por lo que es necesario calcular mucho tiempo para asegurarse de que el secado de los instrumentos se ha producido de forma adecuada. Esta inexactitud en el calculo del tiempo de secado aumenta aun mas la cantidad de energla utilizada por el autoclave.
En esta situacion, la tarea tecnica subyacente a la presente invencion es proporcionar un autoclave en particular para uso medico-dental capaz de obviar sustancialmente las desventajas mencionadas.
Dentro del alcance de esta tarea tecnica, un objetivo importante de la invencion es obtener un autoclave para uso dental en particular, que comporte un consumo de energla reducido.
La tarea tecnica mencionada y los objetivos especificados se alcanzan mediante un autoclave para uso dental en particular, como se reivindica en la Reivindicacion 1 adjunta. Las realizaciones preferidas se destacan en las subreivindicaciones.
Las caracterlsticas y ventajas de la invencion se aclaran en adelante mediante la descripcion detallada de una realizacion preferida de la invencion, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra una primera vista esquematica del autoclave de acuerdo con la invencion;
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La Figura 2 es una segunda vista esquematica del autoclave de la invencion;
Las Figuras 3a-3f muestran cada una el diagrama de la Figura 2 en diversas fases de funcionamiento diferentes;
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la Figura 4 es un grafico tiempo-presion del proceso de esterilizacion de acuerdo con la invencion.
Haciendo referencia a las figuras mencionadas, el autoclave de acuerdo con la invencion se indica en 1.
Consiste basicamente en un sistema de esterilizacion para instrumentos medicos-dentales y similares, que utiliza vapor a presiones y temperaturas elevadas.
Comprende brevemente: una camara de esterilizacion 2, un acumulador 3 como se caracteriza mejor en adelante, al menos una bomba 4, y preferentemente tambien: un generador de vapor 5, un intercambiador de calor 6 y al menos un tanque de descarga 7.
En mayor detalle la camara de esterilizacion 2 es una camara de esterilizacion de volumen reducido para instrumentos dentales y similares. Se conoce por si misma, esta fabricada de acero y tiene una forma basicamente cillndrica.
El acumulador 3 comprende ventajosamente un volumen 3a de un material que tiene propiedades higroscopicas derivadas de una reaccion exotermica y viceversa, y un calentador 3b para el volumen 3a, preferentemente de tipo electrico. Basicamente, cuando el volumen 3a absorbe vapor o humedad, emite aire caliente seco y, por el contrario, cuando absorbe calor del calentador 3b por ejemplo, emite vapor. Por lo tanto, basicamente permite el almacenamiento de energla y la recirculacion de la misma para que dicha energla no deba evacuarse en el entorno, como se indica mejor en adelante. El material que tiene dichas propiedades higroscopicas derivadas de una reaccion exotermica y viceversa es la zeolita.
El acumulador 3 comprende finalmente un envase 3c para el condensado, en la parte inferior del mismo.
La bomba 4 se adapta para realizar transferencias de fluidos entre los diferentes elementos, como se especifica en adelante, y es ventajosamente una bomba de piston o, como alternativa, una bomba de diafragma. Como alternativa, la bomba 4 puede consistir en un ventilador o cualquier otro medio adecuado para la transferencia de fluidos.
El generador de vapor 5 se conoce por si mismo y consiste en una resistencia o elemento similar en contacto con el tanque de agua desmineralizada, para que pueda generar calor que sea introducido en la camara de esterilizacion 2.
El intercambiador de calor 6 es basicamente un radiador para fluidos, conocido por si mismo, que se enfrla mediante aire o llquido, y el tanque de descarga 7 se adapta para almacenar los fluidos gastados. Consiste preferentemente en un primer tanque para llquidos 7a y un segundo tanque para sustancias aeriformes 7b.
Dichos elementos se conectan entre si por medio de canales y conductos que forman los mismos y valvulas adaptadas para desconectar o no dichos canales.
En particular, un canal principal 10 se conecta en circuito y establece comunicacion para el paso de fluido: la camara de esterilizacion 2, el intercambiador de calor 6, el acumulador 4, la bomba 4 y la camara de esterilizacion 2 nuevamente, preferentemente siguiendo el orden establecido.
Preferentemente hay algunas valvulas de encendido-apagado presentes a lo largo del canal principal. En particular se coloca una primera valvula 11 entre la bomba 4 y la camara de esterilizacion 2, un conjunto de segunda valvula 12 se coloca por el contrario entre la camara de esterilizacion 2 y el intercambiador de calor 6.
Ademas, el canal principal 10, como se muestra en la Figura 2, comprende una parte bifurcada que une la camara de esterilizacion 2 y el intercambiador de calor 6. Por lo tanto, esta parte bifurcada comprende dos conductos separados 10a, uno que tiene por objeto la evacuacion del condensado mezclado con vapor desde la camara de esterilizacion 2 y que esta colocado en la parte inferior de la misma, y uno que tiene por objeto la extraccion y que esta colocado en la parte superior de la camara de esterilizacion 2. Estos conductos 10a se desconectan mediante el conjunto de valvula 12 que, en consecuencia, consiste en dos valvulas 12a separadas, una en cada conducto 10a.
Despues se proporciona un canal de descarga 13 y conecta el canal principal 10, en particular el tramo desde la bomba 4 a la camara de esterilizacion 2, al tanque de descarga 7. La conexion entre el canal de descarga 13 y el canal principal 10 se proporciona convenientemente en la primera valvula 11 que, ventajosamente en este caso, consiste en una valvula de tres vlas, adaptada para conectar alternativamente la bomba 4 al tanque de descarga 7 que cierra la conexion a la camara de esterilizacion 2, o la bomba 4 a la camara de esterilizacion 2 que cierra la conexion al tanque de descarga 7. Como alternativa, pueden proporcionarse dos valvulas diferentes de dos vlas.
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El canal de escape 13 tambien se bifurca preferentemente en dos partes 13a conectadas a los tanques para los llquidos 7a y para las sustancias aeriformes 7b.
Tambien se proporciona un canal de carga 14 adaptado para conectar el generador de vapor 5 con la camara de esterilizacion y posiblemente esta proviso de valvulas y bombas de diafragma, o bombas de vibracion o similares, y un canal conector 15 adaptado para conectar el acumulador 3 al entorno externo o al tanque para sustancias aeriformes. El canal conector 15 esta convenientemente provisto de una segunda valvula 16 y un filtro de purificacion bacteriologica 17 adaptado para filtrar el aire que entra en el acumulador 3.
Los canales, y en particular el canal principal 10, pueden comprender finalmente valvulas de no retorno 18 para garantizar la correcta circulation del fluido y evitar el retorno del mismo.
De manera practica, el autoclave 1 comprende finalmente sensores tales como un sensor 19 principal adaptado para medir la temperatura y la presion dentro de la camara de esterilizacion 2 y tambien, ventajosamente, un sensor de termorregulacion, simplemente denominado termometro 20 de entrada, adaptado para medir la temperatura del fluido en la entrada del canal principal 10 dentro de la camara de esterilizacion 2. Tambien puede haber otro sensor de termorregulacion presente, simplemente denominado segundo termometro 21, en el acumulador 3 o la salida del acumulador.
El funcionamiento del autoclave 1, descrito anteriormente desde un punto de vista estructural, es el siguiente. Este funcionamiento define un nuevo proceso de esterilizacion 50 para distintos instrumentos y en particular instrumentos dentales.
Al principio, la camara de esterilizacion 2 esta a temperatura ambiente y la atmosfera consiste en aire que no esta disinfectado o esterilizado, mientras que el volumen 3a se rellena con la humedad recogida internamente procedente de un ciclo de esterilizacion anterior.
En consecuencia, la camara de esterilizacion 2 puede abrirse y es accesible manualmente y los instrumentos dentales o similares pueden cargarse.
Comienza una fase de regeneration 51 (Figura 3a) durante la cual se produce la regeneration del volumen 3a, de zeolita, presente en el acumulador 3.
Por el termino “regeneracion” se entiende el proceso por el cual mediante el calentador 3b, el volumen 3a se calienta de tal forma que emite vapor hasta su completa deshidratacion. El proceso inverso, es decir, el proceso de hidratacion con emision de aire caliente seco, se denomina absorcion.
Durante la fase de regeneracion 51, en una primera parte el calentador 3b calienta el volumen 3a que emitira vapor. El vapor se transporta desde la bomba 4 a lo largo del canal principal 10, a traves de la primera valvula 11 y, desde ahl, a la camara de esterilizacion 2 que comenzara el precalentamiento. Durante este proceso la segunda valvula 16 se abre de vez en cuando para suministrar aire esteril al volumen 3a, ya que este volumen, debido al filtro 17 quedarla de otro modo al vaclo.
Posteriormente, en una segunda parte de la fase de regeneracion 51, llevada a cabo junto con la primera parte o, como alternativa, en distintos momentos alternados, se cierran la primera y segunda valvulas 11 y 16 y se abre el conjunto de valvula 12. El vapor se transfiere desde la camara de esterilizacion 2 al intercambiador de calor 6, donde se condesa y se asienta en el envase 3c en la base del acumulador 3 en forma de condensado.
Comienza la fase de extraction 52, siendo el objetivo de esta fase vaciar completamente la camara de esterilizacion 2 del aire y rellenarla exclusivamente con vapor que esteriliza mejor los instrumentos.
La fase de extraccion 52 es convenientemente del tipo descrito en la patente italiana IT-B-1265206 entre la primera llnea, pagina 5, y el penultimo parrafo de la pagina 16 y en la Figura 2b. De hecho, en una primera sub- fase de descarga 52a (Figura 3b) de la fase de extraccion 52 la camara de esterilizacion 2 se pone al vaclo, hasta aproximadamente una presion incluida entre -0,8 y -0,9 bares de presion relativa.
En particular, durante esta primera sub-fase 52a el conjunto de valvula 12 esta en la position abierta y la primera valvula 11 conecta el canal principal 10 al tanque de descarga 7, cerrando la parte de entrada a la camara de esterilizacion 2.
En consecuencia, el aire y el vapor presentes en la camara de esterilizacion 2 se transfieren, todavla a traves de la bomba 4, al intercambiador de calor 6 y, desde ahl, al acumulador 3 que retendra el vapor transferido. El aire seco restante se transfiere entonces a la bomba 4 y al tanque de descarga 7.
Despues comienza la segunda sub-fase de carga 52b (Figura 3c) en la que se introduce vapor en la camara de esterilizacion 2 para someterlo a una presion relativa incluida entre 0,3 y 1,2 bares.
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Durante esta fase la camara de esterilizacion 2 esta cerrada; el conjunto de valvula 12 y, en algunos casos, la primera valvula 11 tambien cierran el conducto principal, mientras que el generador de vapor 5 alimenta la camara de esterilizacion 2 hasta que se alcanza dicha presion. Ademas, preferentemente el acumulador 3 y, en particular, el volumen 3a de zeolita pueden suministrar otro vapor. Este vapor se transfiere entonces a la camara de esterilizacion 2.
En una tercera sub-fase de descarga 52c (Figura 3b), el vapor se evacua al menos parcialmente desde la camara de esterilizacion 2 para llevarlo a una presion relativa incluida entre -0,9 y 0,4 bares. En esta sub-fase 52c, el vapor y el aire se tramsmiten al volumen 3a y se almacenan internamente.
Como se muestra en la Figura 4a y en la Figura 4c, en esta fase la presion relativa en la camara de esterilizacion 2 puede ser positiva o negativa como se muestra en la Figura 4b. En particular, durante esta tercera sub-fase 52c los ajustes son identicos a los ajustes de la primera sub-fase 52a, con la unica diferencia de que el porcentaje de vapor en los canales es mucho mayor, y el acumulador 3 y, mas en particular el volumen 3a de zeolita, esta muy cargado con el mismo vapor.
Dichas segunda sub-fase 52b y tercera subfase 52c pueden repetirse varias veces para eliminar casi completamente el aire presente en la camara de esterilizacion 2 y optimizar la esterilizacion mediante el vapor. Este recurso se describe en particular en la mencionada patente IT- B-1265206.
Tambien es posible comprobar si el entorno interno de la camara de esterilizacion 2 esta compuesto totalmente de vapor verificando que la presion y temperatura internas, medidas por el sensor 19, tienen proporciones muy proximas a las proporciones teoricas de los diagramas de estado del vapor.
Despues de un numero predeterminado de ciclos o cuando el sensor 19 mide el porcentaje correcto de vapor dentro de la camara de esterilizacion 2, comienza la fase de carga 53 (Figura 3c).
Al principio de esta fase el acumulador 3 y, mas en particular, el volumen 3a de zeolita, se carga con vapor. Este vapor se transfiere entonces a la camara de esterilizacion 2.
Despues el calentador 3b calienta el volumen 3a regenerandolo. El ultimo emite vapor a traves del canal principal 10.
El vapor atraviesa la bomba 4, la primera valvula 11 que conecta el acumulador 3 a la camara de esterilizacion 2 que cierra la via hacia el tanque de descarga 7, el vapor entra en la camara de esterilizacion 2 y la presuriza, hasta una presion relativa incluida entre 1,8 y 2,2 bares, ya que el conjunto de valvula 12 esta en la posicion cerrada.
Ademas, durante esta fase de carga 53 preferentemente el generador de vapor 5 tambien alimenta la camara de esterilizacion 2, hasta dicha presion.
Cuando la fase de carga 53 ha finalizado, comienza la fase de esterilizacion 54; durante esta fase la camara de esterilizacion se alsla mientras el conjunto de valvula 12 y la primera valvula 11 cierran el conducto principal, y el canal de carga 14 tambien se cierra. En consecuencia, el vapor lleva a cabo la esterilizacion de los instrumentos dentro de la camara de esterilizacion 2.
Al final de la esterilizacion, el acumulador 3 y, en particular, el volumen 3a, esta seco, porque ha emitido todo el vapor.
Despues comienza la fase de secado 55 (Figura 3d). Durante esta fase se utiliza el flujo de aire caliente generado en el volumen 3a por absorcion en dicho material.
En particular, el conjunto de valvula 12 y la primera valvula 11 estan en la posicion abierta, la via al tanque de descarga 7 esta cerrada y el canal principal 10 esta completamente abierto.
En este caso el vapor se envla al intercambiador de calor 6 y despues al acumulador 3. El ultimo absorbe el vapor y emite aire caliente seco. El aire caliente seco alcanza la bomba 4 que siempre esta realizando transferencias de fluidos, atraviesa la primera valvula 11 y vuelve a la camara de esterilizacion 2. El ciclo continua y el aire que sale de la camara de esterilizacion 2 es cada vez mas seco y el aire que sale del acumulador 3 es cada vez mas caliente, por efecto de la fase de absorcion del volumen 3a, como se ha descrito anteriormente. Como alternativa, el secado puede contemplar una fase alternada de vaclo y presion ambiental (Figura 4c) o exclusivamente fases de presion ambiental.
Despues se secan los instrumentos y el termometro 20 mide la temperatura a la entrada de la camara de esterilizacion 2. Este secado puede alcanzar un vaclo de la camara de esterilizacion 2.
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Cuando la fase de secado 55 ha finalizado, posiblemente se espera al enfriamiento de los instrumentos, y entonces vuelven a darse las condiciones de partida en las que el acumulador 3 se carga con vapor y la camara de esterilizacion 2 esta a temperatura ambiente y es accesible para la extraccion de los instrumentos y la introduccion de nuevos instrumentos para un nuevo ciclo de esterilizacion.
La invencion consigue importantes ventajas.
De hecho, debido a la presencia del acumulador 3, el vapor y el calor no se pierden en el entorno, sino que pueden reciclarse y el aire caliente y el vapor pueden emitirse alternativamente, para poder obtener importantes ahorros en energla y vapor.
Otra ventaja se obtiene del hecho de que el condensado no atraviesa la bomba 4, de hecho, el acumulador 3 lo retiene. Por lo tanto, dicha bomba 4 puede consistir en una bomba de piston con mejores resultados que las bombas de diafragma. Por el contrario, en la tecnica conocida, debido a la presencia de condensado, el uso de bombas de diafragma era obligatorio.
Otra ventaja radica tambien en que el termometro 20 o el segundo termometro 21 pueden medir el estado de secado de los instrumentos en la camara de esterilizacion 2 en tiempo real. De hecho, cuando la temperatura de los sensores 20 y 21 cae por debajo de un valor determinado, 50 °C por ejemplo, y por tanto, se introduce aire no caliente en la entrada, esto significa que el vapor ya no esta presente en la camara de esterilizacion 2 y que, en consecuencia, los instrumentos ahora estan secos.
Por consiguiente, es posible ajustar el secado basandose en los instrumentos presentes en la camara de esterilizacion 2.
Otra ventaja mas se representa por el hecho de que puede reciclarse parte del agua utilizada, por lo que no es necesario eliminarla del entorno.
La invencion es susceptible de variaciones que pertenecen al alcance de la idea inventiva expresada por las reivindicaciones independientes y los correspondientes equivalentes tecnicos.
Claims (9)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Un autoclave (1) para instrumentos medico-dentales y similares, que comprende:una camara de esterilizacion (2), un acumulador (3), un canal principal (10) que conecta dicha camara de esterilizacion (2) y dicho acumulador (3) en circuito y que establece comunicacion entre ellos para el paso de fluido, una bomba (4) adaptada para mover dicho fluido dentro de dicho canal principal (10), caracterizada por que dicho acumulador (3) incluye un volumen (3a) de un material consistente en zeolita que tiene propiedades higroscopicas derivadas de una reaccion exotermica y viceversa.
- 2. Un autoclave de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicho acumulador (3) comprende un calentador (3b) para dicho volumen (3a).
- 3. Un autoclave de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha bomba (4) es una bomba de piston.
- 4. Un autoclave de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, que comprende un termometro (20) colocado cerca de la conexion entre dicho canal principal (10) y dicha camara de esterilizacion (2).
- 5. Un proceso de esterilizacion (1) para instrumentos medico-dentales, que comprende: una fase de carga (53) en la que se introduce vapor a una presion elevada en una camara de esterilizacion (2), una fase de esterilizacion (54) en la que dicho vapor en dicha camara de esterilizacion (2) se mantiene a dicha presion elevada, una fase de secado (55) en la que se expulsa dicho vapor y se introduce aire caliente seco en dicha camara de esterilizacion (2), caracterizado por que durante dicha fase de secado (55), dicho vapor se introduce en un acumulador (3) que incluye un volumen (3a) de un material que consiste en zeolita que tiene propiedades higroscopicas derivadas de una reaccion exotermica y viceversa y dicho volumen (3a) emite aire caliente seco que se introduce en dicha camara de esterilizacion (2).
- 6. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicho acumulador (3) comprende un calentador (3b) para dicho volumen (3a) y en el que durante dicha fase de carga (53) se activa dicho calentador (3b) y dicho vapor se extrae de dicho volumen (3a) y se lleva a dicha camara de esterilizacion (2).
- 7. Un proceso de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, en el que dicha fase de secado (55) se interrumpe cuando un termometro (20) colocado cerca de la conexion entre dicho canal principal (10) y dicha camara de esterilizacion (2) mide una temperatura de dicho aire seco, que entra en dicha camara de esterilizacion (2), por debajo de un umbral predeterminado.
- 8. Un proceso de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones 5-7, en donde dicho proceso comprende una fase de extraccion (52) durante la cual dicha camara de esterilizacion se vacla completamente del aire y se rellena con vapor, en donde en dicha fase de extraccion (52), se repiten sub-fases de carga (52b) y descarga (52a, 52c) de dicha camara de esterilizacion (2).
- 9. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que en dichas sub-fases de descarga (52a, 52c) de dicha camara de esterilizacion (2), dicho acumulador (3) absorbe dicho vapor.
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