ES2851231T3 - Cabina de flujo de aire laminar - Google Patents
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Abstract
Cabina de flujo de aire laminar, del tipo que comprende una zona de flujo laminar y dos zonas adyacentes, una primera zona adyacente situada sobre la zona laminar y una segunda zona adyacente situada bajo la zona de flujo laminar en la que la cabina comprende: - al menos un ventilador que impulsa aire desde la primera de dichas zonas adyacentes a través de un primer filtro hacia la zona de flujo laminar; y - un segundo filtro dispuesto en la segunda de dichas zonas adyacentes; estando la primera zona adyacente conectada a la segunda adyacente mediante un conducto de recirculación de aire, la cabina también comprendiendo: - al menos un pulverizador dispuesto en la zona de flujo laminar; - una bomba hidráulica que inyecta fluido de limpieza a través del pulverizador; y - al menos una superficie impermeable dispuesta entre dicho segundo filtro y la zona de flujo laminar; un segundo conducto de aire conectando la segunda zona adyacente con el conducto de recirculación de aire mediante el segundo filtro estando situado bajo la superficie impermeable, caracterizada por que la superficie impermeable presenta un desnivel que dirige el fluido de limpieza hacia un desagüe, y por que una lámina agujereada se dispone entre la superficie impermeable y la zona de flujo laminar, la lámina agujereada comprendiendo una región agujereada y una región libre de agujeros y la superficie impermeable disponiendo de al menos un conducto de aire bajo la región libre de agujeros de la lámina y a través del cual puede pasar el aire que viaja hacia el segundo filtro.
Description
DESCRIPCIÓN
Cabina de flujo de aire laminar
La presente invención hace referencia a una cabina de flujo de aire laminar que comprende un mecanismo de limpieza asociado. En particular, la presente invención hace referencia a una cabina de flujo de aire laminar y un mecanismo de limpieza por arrastre de residuos químicos que puedan quedar dispuestos en la cabina, por ejemplo, tras la preparación de medicamentos.
Existen diversos mecanismos para limpieza de cabinas de flujo laminar, tales como mecanismos de limpieza por ultravioleta que permiten la eliminación de bacterias mediante la utilización de rayos UV, sin embargo, estos mecanismos de limpieza funcionan como antibacteriales pero son ineficientes en cuanto a la limpieza química y/o microbiológica de la cabina de flujo laminar.
Por otra parte, existen sistemas de limpieza física que se añaden a cabinas en la industria farmacéutica. Estos sistemas suelen ser sistemas adaptables a las cabinas que adicionan boquillas para la expulsión de fluido a presión y desagües. En dichos sistemas se realiza un ciclo de limpieza en el que se expulsa agua a presión a través de las boquillas, se mide el pH del agua que sale a través de los desagües y, una vez el pH medido es neutro, se detiene el procedimiento de limpieza. Un ejemplo se puede encontrar en la solicitud de Patente Japonesa JP2012-007769 que da a conocer una novedosa cabina de flujo de aire laminar del tipo que comprende una zona de flujo laminar y dos zonas adyacentes, una primera zona adyacente dispuesta sobre la zona laminar y una segunda zona adyacente dispuesta bajo la zona de flujo laminar, la cabina comprendiendo: al menos un ventilador impulsando aire desde la primera de las zonas adyacentes mencionadas a la zona de flujo laminar a través de un primer filtro, y un segundo filtro dispuesto en la segunda de las zonas adyacentes anteriormente mencionadas; y al menos un pulverizador dispuesto en la zona de flujo laminar.
Dichos mecanismos de limpieza pueden afectar partes de las cabinas ya que no tienen en cuenta la disposición de los elementos delicados.
Por ejemplo, las cabinas de flujo laminar en aplicaciones farmacéuticas comprenden filtros HEPA (atendiendo a la expresión inglesa, “High Efficiency Particulate Air” que significa alta eficiencia para aire particulado), ULPA (atendiendo a la expresión inglesa “Ultra Low Penetration Air” que significa penetración de aire ultra baja) o de carbono activo. Estos filtros tienen en común que son muy delicados y que se deterioran notablemente al tener contacto con líquidos.
Tal y como se ha indicado anteriormente, los sistemas de limpieza física de la técnica anterior, involucran grandes cantidades de agua a altas presiones que, en el caso de aplicaciones farmacéuticas, es poco conveniente en cuanto a que se pueden mojar los filtros de aire debido a salpicaduras y/o sistemas inadecuados de drenaje.
Para solventar los problemas anteriormente mencionados, la presente invención da a conocer una cabina de flujo de aire laminar que dispone de un sistema de limpieza asociado que asegura la integridad de los filtros y produce una limpieza física adecuada a cada uno de los componentes del sistema.
En concreto, la presente invención da a conocer una cabina de flujo de aire laminar del tipo que comprende una zona de flujo de aire laminar y dos zonas adyacentes, una primera zona adyacente situada sobre la zona de flujo laminar y una segunda zona adyacente situada bajo la zona de flujo laminar en la que la cabina comprende: - al menos un ventilador que impulsa aire desde la primera de las citadas zonas adyacentes a través de un primer filtro hacia la zona de flujo laminar; y
- un segundo filtro dispuesto en la segunda de las citadas zonas adyacentes;
estando la primera zona adyacente conectada a la segunda adyacente mediante un conducto de recirculación de aire comprendiendo, la citada cabina, adicionalmente:
- al menos un pulverizador dispuesto en la zona de flujo laminar;
- una bomba hidráulica que inyecta fluido a través del pulverizador; y
- al menos una superficie impermeable dispuesta entre el citado segundo filtro y la zona de flujo laminar; en la que la superficie impermeable presenta un desnivel que dirige el fluido de limpieza hacia un desagüe, estando situado bajo la superficie impermeable un segundo conducto de aire que conecta la segunda zona adyacente con el conducto de recirculación de aire mediante el segundo filtro.
En concreto, la presente invención da a conocer una cabina de flujo de aire laminar según la reivindicación 1. Realizaciones preferentes son objeto de las reivindicaciones dependientes.
En la presente invención, cuando se menciona la presencia de un flujo laminar se refiere a un flujo de aire laminar.
Adicionalmente, cuando se describe que la superficie impermeable presenta al menos un desnivel, se refiere a que hay una diferencia de altura entre al menos dos puntos de la superficie y que permite dirigir el fluido de limpieza que cae sobre la superficie hacia un desagüe.
En realizaciones preferentes de la presente invención, los filtros pueden ser, entre otros, filtros HEPA, ULPA, de carbono activo, etc. Aún más preferentemente, se disponen varios filtros de distintos tipos en la cabina.
En una realización particular la superficie con desnivel dispone de una sección central que define el punto más alto de la superficie y dos secciones laterales que definen los puntos más bajos de la superficie. Es decir, la superficie podría tener una forma de “V” invertida, cónica, piramidal, entre otras.
Con el fin de garantizar un mejor flujo laminar y disponer de caídas de fluido de limpieza proveniente de los aspersores en unas regiones concretas, entre la superficie impermeable y la zona de flujo laminar se dispone una lámina agujereada, en la que a través de dichos agujeros pasará tanto el aire del flujo laminar como el fluido de limpieza expulsado por los pulverizadores.
En particular, la lámina comprende una región agujereada y una región libre de agujeros, siendo, preferentemente, la región agujereada una región que corresponde la vecindad del perímetro de la lámina. De esta manera, es posible disponer de al menos un conducto de aire bajo la parte libre de agujeros de la lámina en el que no caerá agua ya que la lámina funciona como techo y por el que puede pasar el aire que se dirige al segundo filtro.
Adicionalmente, una realización de cabina según la presente invención incorpora un sistema de medición del caudal y un sistema de control de caudal conectado tanto al sistema de medición de caudal como a la bomba para mantener un caudal del líquido de limpieza sustancialmente constante de inyección de fluido al pulverizador. Este fluido que se inyecta al pulverizador puede comprender agua y/o al menos un agente limpiador como, por ejemplo, un detergente.
Preferentemente, al menos uno de los pulverizadores comprende una boquilla de aspersión de cono completo. Además, al menos uno de los pulverizadores puede unirse a la cabina mediante medios de unión articulables que permitan mover la boquilla para ajustar hacia donde se quiere expulsar el fluido.
Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización del sistema de limpieza objeto de la presente invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una cabina según la presente invención.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de los elementos internos de la cabina de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista frontal de la cabina de la figura 1.
La figura 4 muestra un esquema de un ejemplo de un circuito de agua de una cabina según la presente invención.
La figura 1 muestra una cabina de flujo de aire laminar que comprende un sistema de impulsión de aire -1-, un filtro superior -21- una zona de flujo laminar entre este filtro superior -21- y la bandeja -10-, una zona de recolección de líquidos (no mostrada) y, al menos, un filtro inferior (no mostrado) bajo la lámina o bandeja -10-. La cabina de flujo laminar comprende un sistema de limpieza mediante fluido que comprende, al menos un tanque de almacenamiento de fluidos -32-, una bomba -31- para expulsar a presión dichos fluidos y un tanque de recolección de residuos -33-.
Este sistema de limpieza comprende medios para la expulsión de un fluido hacia la zona de flujo laminar para limpiar mecánicamente mediante arrastre los posibles productos químicos que se hayan podido derramar como consecuencia de la elaboración de medicamentos. El fluido expulsado puede ser agua y/o alguna combinación de fluidos detergentes para, además del arrastre mecánico, ofrecer una limpieza química y/o microbiológica. Dado que los filtros utilizados son, preferentemente, filtros HEPA, ULPA, de carbono activo o alguna combinación entre ellos, es conveniente evitar que estos filtros entren en contacto con líquidos ya que ello puede ser perjudicial para su funcionamiento así como reducir su vida útil. En consecuencia se debe disponer de un sistema adecuado de desagüe que se describirá con mayor detalle haciendo referencia a la figura 2. En la figura 1, sin embargo, se puede observar que la bandeja -10- dispone de orificios -101- a lo largo de su periferia de manera que los líquidos únicamente pasarían de la zona de flujo laminar hacia la zona en la que se encuentran
los filtros inferiores por la zona periférica de la cabina, donde no se sitúan los filtros, los cuales quedan situados en las zonas libres de agujeros.
En otras realizaciones particulares los agujeros no se encuentran dispuestos en la periferia sino que siguen otros patrones de disposición aunque se mantiene el principio de diferenciar zonas libres de agujeros bajo los que se disponen los filtros.
Adicionalmente, la cabina mostrada en la figura 1 comprende un sistema de recirculación de aire, de manera que el aire que pasa a través del filtro inferior (no mostrado) pasa por detrás del panel -11- de la zona de flujo laminar y parte de este aire se vuelve a pasar mediante el sistema de impulsión de aire a través del filtro superior -21-. La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la cabina de la figura 1 eliminando la bandeja -10- y uno de los paneles laterales.
La figura 2 permite observar en detalle los elementos que se encuentran dispuestos bajo la bandeja -10-. En particular, permite observar que, una realización de la presente invención, comprende dos filtros inferiores -13- y que bajo la bandeja -10- se dispone una superficie impermeable -14- que dispone de un mecanismo de desagüe dual con dos desniveles cuyos puntos de menor altura se encuentran dispuestos substancialmente en los laterales de la cabina. En la vecindad de la parte más baja de estos desniveles se disponen desagües a través de los cuales pasa el fluido de limpieza que posteriormente será recogido en un tanque de recolección de residuos -33-. Preferentemente, el fluido recogido se traslada a dicho tanque de recolección de residuos -33- por acción de la gravedad.
Además, se observa que para facilitar el flujo del aire hacia los filtros, la superficie impermeable incorpora dos embocaduras -12-. Estas embocaduras disponen de un saliente sustancialmente transversal a la placa para evitar que a través de ellas pasen líquidos debido a salpicaduras que puedan ocurrir como consecuencia de la caída libre del líquido a través de la bandeja -10- hacia la superficie impermeable -14-.
Por otra parte, esta realización a título de ejemplo incorpora tres tanques -32- (aunque puede ser un único tanque) conectado cada uno a una válvula de membrana de accionamiento neumático de grado farmacéutico con un caudal máximo de 3,5 m3/h. Dicha válvula se abre durante un tiempo definido para permitir el paso del fluido de limpieza de los tanques mediante la acción de una bomba hidráulica de accionamiento eléctrico de grado sanitario que funciona, preferentemente, a 1800rpm en un rango de caudales de hasta 1,4m3/h, y capaz de inyectar el fluido de limpieza al circuito con la presión necesaria para mantener un caudal constante durante la pulverización (evitando pulsos y efecto de goteo, que afectan al funcionamiento de la pulverización).
Adicionalmente, uno de los tanques -32- puede estar conectado a un dosificador de detergente, desinfectante. En lugar de tanques -32- de agua desmineralizada y/o estéril (para evitar marcas de cal y/o contaminación en los materiales de la zona de trabajo), podría utilizarse agua de uso sanitario y un equipo interno de purificación de agua.
La figura 3 muestra una vista frontal de la cabina de la figura 1. En esta figura se muestra de manera más detallada la disposición de los pulverizadores -100- que son los encargados de expulsar los fluidos contenidos en el tanque -32- para limpiar la cabina.
Los pulverizadores -100- comprenden boquillas de pulverización, dichas boquillas son, preferentemente, de cono completo (tal y como se muestra en la figura), y disponen de un diámetro de salida de 1,6 mm, con caudales de entre 1 y 3 litros por minuto.
Las boquillas están colocadas sobre una rótula que permite mantener la boquilla tan cerca como sea posible a la pared de la zona de flujo laminar y modificar el ángulo de giro para configurar una pulverización de limpieza adecuada a las zonas con más riesgo de contaminación. Además dichas rótulas limitan el ángulo de giro hacia arriba (para que las boquillas no dirijan la pulverización hacia arriba donde están los filtros superiores).
En la presente realización se utilizan cuatro pulverizadores -100- para llegar a las regiones más críticas de la zona de flujo laminar minimizando sombras de limpieza, pero debe considerarse que el número de pulverizadores -100- es variable dependiendo del tamaño y/o la forma de la superficie a limpiar. El efecto de arrastre se consigue gracias a la caída del agua por superficies de mínima rugosidad, de suficiente volumen e líquido. El objetivo del sistema de limpieza no es limpiar a chorro, sino que haya un cono de gotas pequeñas de líquido que cubran todas las superficies y resbalen por ellas hacia abajo por efecto de la gravedad.
En cuanto al mecanismo de secado de la cabina, el mismo sistema de flujo de aire laminar se encarga de efectuar esta labor. De hecho, la cabina también puede secarse aunque el flujo de aire no fuera laminar, el único requerimiento para el secado es que exista un movimiento de aire y cierta renovación de la cantidad de aire que pasa por la zona mojada. En consecuencia, se podría utilizar como mecanismo de secado el mismo sistema de flujo de aire laminar o se puede incorporar un mecanismo que insufle un flujo de aire turbulento.
En las realizaciones mostradas se trabaja con velocidades de aire de entre 0,19 m/s y 0,45 m/s, lo que supone caudales de entre 700 m3/h y 1400 m3/h en una superficie aproximadamente de 1m3. La tasa de aire recirculado a la zona de flujo laminar es de entre un 60 % y un 80% cuando la ventana frontal está abierta (con unos 250 mm de apertura), y de entre 85% y 100% cuando está cerrada.
La figura 4 muestra un ejemplo de realización de un circuito de agua del sistema de limpieza de la cabina de las figuras 1 a 3.
En este circuito se observa como el tanque de almacenamiento de fluido -32- puede estar conectado a un sistema de suministro de fluido -320-, con el fin de rellenarlo cuando llegue a un nivel mínimo definido previamente.
La salida de este tanque -32- está conectada a una bomba -31- cuyo accionamiento puede ser manual o automático. Entre los medios automáticos de accionamiento de la bomba -31- se podrían incluir medios hidráulicos y/o eléctricos.
Es especialmente recomendable que la bomba -31- tenga un caudal de salida constante, en consecuencia, se incorpora un dispositivo -310-, medidor y/o controlador del flujo de salida de manera que se garantice un flujo constante que permita que los pulverizadores -100- tengan un flujo constante, y se eviten goteos o una pulverización con un ángulo de aspersión menor al inicialmente calculado.
La salida de los pulverizadores -100- se recoge mediante el sistema de desagüe anteriormente descrito para llevar el fluido residual hacia un tanque de almacenamiento de residuos -33-.
Si bien la invención se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben considerar limitativos de la invención, que se definirá por la interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.
Claims (12)
1. Cabina de flujo de aire laminar, del tipo que comprende una zona de flujo laminar y dos zonas adyacentes, una primera zona adyacente situada sobre la zona laminar y una segunda zona adyacente situada bajo la zona de flujo laminar en la que la cabina comprende:
- al menos un ventilador que impulsa aire desde la primera de dichas zonas adyacentes a través de un primer filtro hacia la zona de flujo laminar; y
- un segundo filtro dispuesto en la segunda de dichas zonas adyacentes;
estando la primera zona adyacente conectada a la segunda adyacente mediante un conducto de recirculación de aire, la cabina también comprendiendo:
- al menos un pulverizador dispuesto en la zona de flujo laminar;
- una bomba hidráulica que inyecta fluido de limpieza a través del pulverizador; y
- al menos una superficie impermeable dispuesta entre dicho segundo filtro y la zona de flujo laminar; un segundo conducto de aire conectando la segunda zona adyacente con el conducto de recirculación de aire mediante el segundo filtro estando situado bajo la superficie impermeable,
caracterizada por que la superficie impermeable presenta un desnivel que dirige el fluido de limpieza hacia un desagüe, y por que una lámina agujereada se dispone entre la superficie impermeable y la zona de flujo laminar, la lámina agujereada comprendiendo una región agujereada y una región libre de agujeros y la superficie impermeable disponiendo de al menos un conducto de aire bajo la región libre de agujeros de la lámina y a través del cual puede pasar el aire que viaja hacia el segundo filtro.
2. Cabina, según la reivindicación 1, caracterizada por que al menos uno de los citados filtros es un filtro HEPA.
3. Cabina, según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos uno de los citados filtros es un filtro ULPA.
4. Cabina, según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos uno de los citados filtros es un filtro de carbono activo.
5. Cabina, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la superficie impermeable dispone de una sección central que define el punto más alto de la superficie impermeable y dos secciones laterales que definen los puntos más bajos de la superficie impermeable.
6. Cabina, según la reivindicación 1, caracterizada porque la región agujereada corresponde a la vecindad del perímetro de la lámina.
7. Cabina, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un sistema de medición del caudal inyectado al pulverizador.
8. Cabina, según la reivindicación 7, caracterizada porque comprende un sistema de control del caudal conectado al sistema de medición de caudal y a la bomba para mantener un caudal sustancialmente constante de inyección de fluido al pulverizador.
9. Cabina, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos uno de los pulverizadores comprende una boquilla de aspersión de cono completo.
10. Cabina, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos uno de los pulverizadores se encuentra unido a la cabina mediante medios de unión articulables.
11. Cabina, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fluido de inyección al pulverizador comprende agua.
12. Cabina, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fluido de inyección al pulverizador comprende al menos un agente limpiador.
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