ES2950339T3

ES2950339T3 - Método para presurizar una cámara de esterilización por vapor

Info

Publication number: ES2950339T3
Application number: ES20708733T
Authority: ES
Inventors: David Petrak; Richard P Thurman
Original assignee: American Sterilizer Co
Current assignee: American Sterilizer Co
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2023-10-09
Anticipated expiration: 2040-01-22
Also published as: CA3127600C; AU2020222786A1; WO2020167428A1; US20200261609A1; AU2020222786B2; EP3924000A1; US11007289B2; EP3924000B1; CA3127600A1

Abstract

Un método para presurizar una cámara de esterilización de un esterilizador de vapor con una tasa controlada de cambio de presión. La presión se aumenta en la cámara de esterilización abriendo una válvula de vapor a la cámara durante un impulso durante cada uno de una pluralidad de PERIODOS de tiempo necesarios para alcanzar un valor de presión objetivo. Durante cada PERÍODO, la válvula de vapor a la cámara se mueve a un estado abierto durante la duración del pulso. Al final de cada PERÍODO se determina un valor de error indicativo de la diferencia entre una Presión Teórica y una Presión Medida. Este valor de error se utiliza para determinar la duración del pulso para el PERÍODO posterior, manteniendo así una tasa deseada de cambio de presión en la cámara de esterilización. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para presurizar una cámara de esterilización por vapor

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un método para operar un esterilizador de vapor, y más particularmente a un método para presurizar la cámara de esterilización de un esterilizador de vapor para lograr un objetivo de nivel de presión en la cámara.

Antecedentes de la invención

Los esterilizadores de vapor se usan comúnmente en entornos de atención médica para esterilizar dispositivos médicos. Los elementos a esterilizar se colocan dentro de un recipiente a presión, comúnmente denominado cámara de esterilización. Tres factores son críticos para garantizar una esterilización por vapor exitosa en un esterilizador de vapor: tiempo, temperatura y calidad del vapor. Para cumplir con estos requisitos, hay tres (3) fases en un ciclo de esterilización, a saber, una fase de acondicionamiento ("Fase I"), una fase de esterilización (o exposición) ("Fase II") y una fase de escape ("Fase III ").

Dado que el aire inhibe la esterilización, debe retirarse de la cámara durante la fase de acondicionamiento del ciclo de esterilización. Un enfoque común para la eliminación de aire en un esterilizador de vapor de tipo de eliminación de aire dinámico es aplicar una serie de presurizaciones con inyecciones de vapor (es decir, pulsos de presión) y evacuaciones de la cámara usando un sistema de vacío (es decir, pulsos de vacío). Una vez que se elimina el aire de la cámara, el drenaje del esterilizador se cierra y el vapor entra continuamente a la cámara, lo que aumenta rápidamente la presión y la temperatura dentro de la cámara hasta un nivel predeterminado. Esta etapa de proceso se denomina "cargar" la cámara. Una vez que se completa la carga, el ciclo de esterilización entra en la fase de esterilización y los artículos se mantienen a la temperatura de esterilización durante un tiempo fijo necesario para esterilizar una carga de artículos en la cámara. Durante la fase de escape del ciclo de esterilización, se abre el drenaje del esterilizador y se elimina el vapor, lo que despresuriza la cámara y permite que se sequen los artículos de la carga.

El gobierno de EE. UU. y las normas internacionales sobre esterilización por vapor (ANSI/AAMI STS, ISO 17655-1, EN285) exigen que los esterilizadores por vapor validen su rendimiento frente a los criterios de rendimiento establecidos para su uso en hospitales. Los criterios de rendimiento más difíciles de cumplir son: (1) uniformidad de temperatura en la cámara y la carga procesada durante la fase de esterilización y (2) uniformidad de densidad de vapor en la prueba de penetración de vapor de carga hueca. Se ha demostrado que la prueba de penetración de vapor con carga hueca es sensible a la "velocidad" de admisión de vapor a la cámara, y que las desviaciones de temperatura durante el ciclo de esterilización variarán dependiendo del contenido de la cámara. Por lo tanto, para proporcionar un ciclo de esterilización que cumpla de manera fiable y consistente con los estándares internacionales y del gobierno de EE. UU. para la esterilización por vapor, se necesita un control de retroalimentación automático que involucre los parámetros clave involucrados en el rendimiento de la esterilización por vapor.

Los esquemas de control existentes son el control ON/OFF y el control Proporcional-Integral-Derivativo (PID) basado en la temperatura. El control ON/OFF requiere pruebas exhaustivas para identificar los valores correctos de los parámetros. Una vez identificados, los valores de los parámetros son tan fiables como el método de prueba. El método de prueba se enfoca solo en una condición de carga (generalmente una cámara vacía), lo que resulta en un rendimiento variable con diferentes cargas, desviaciones en la temperatura de inicio inicial del contenido de la cámara y el tamaño de la cámara. El documento EP1988929 divulga un esterilizador de vapor que utiliza un sistema de control de presión basado en un control indirecto y que depende de una señal de temperatura.

Para el control PID que se basa en la temperatura, se reconoce que los sensores de temperatura a menudo son lentos para proporcionar retroalimentación a un sistema de control, por lo tanto, hacen que el control sea menos preciso y menos consistente. Además, el control PID basado en la temperatura a menudo requiere una costosa válvula controlada proporcionalmente para modular la magnitud del flujo de vapor según lo determina el sistema de control.

La presente invención proporciona un método mejorado para presurizar la cámara de un esterilizador de vapor que supera los inconvenientes de la técnica anterior.

Compendio de la invención

Según la presente invención, se proporciona un método para presurizar una cámara de esterilización de un esterilizador de vapor con una velocidad controlada de cambio de presión, que comprende: (a) mover una válvula de vapor a cámara a un estado abierto para duración de un pulso durante cada uno de una pluralidad de PERIODOS de tiempo necesarios para alcanzar un objetivo de valor de presión, en donde se inyecta vapor en la cámara desde una fuente de vapor cuando la válvula de vapor a cámara está en estado abierto; (b) determinar un primer valor de error después de presurizar la cámara de esterilización por un primer PERIODO; (c) ajustar la duración del pulso para un PERIODO de tiempo subsiguiente en función del valor de error; (d) determinar un valor de error subsiguiente después de presurizar la cámara de esterilización durante el PERIODO de tiempo subsiguiente; (e) repetir las etapas (c) y (d) hasta que se alcance el objetivo de valor de presión, en donde cada uno de los valores de error se determina a partir de una diferencia entre una Presión Teórica y una Presión Medida obtenida de un sensor de presión que detecta un nivel de presión en la cámara.

Una ventaja de la presente invención es la provisión de un método para presurizar una cámara de esterilización que proporciona una presurización de la cámara más precisa y uniforme sin necesidad de añadir equipo adicional a un esterilizador de vapor existente.

Otra ventaja de la presente invención es la provisión de un método para presurizar una cámara de esterilización que proporciona un control sustancialmente constante de la presión en la cámara independientemente de las condiciones de carga, las condiciones de temperatura inicial y el tamaño de la cámara.

Estas y otras ventajas serán evidentes a partir de la siguiente descripción de las realizaciones ilustradas consideradas junto con los dibujos adjuntos y las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención puede adoptar forma física en determinadas partes y disposición de partes, una realización de la misma se describirá en detalle en la memoria descriptiva se ilustrará en los dibujos adjuntos que forman parte de ella y en donde:

La FIG. 1 es una ilustración esquemática de un esterilizador de vapor ejemplar;

la FIG. 2 es un gráfico que muestra la presión (P) frente al tiempo (t) durante la fase de acondicionamiento, la fase de esterilización y la fase de escape de un ciclo de esterilización; y

la FIG. 3 muestra (i) un gráfico de la Presión Teórica y la presión medida durante un PERIODO de tiempo entre un punto de control de vacío (VCP) y un punto de control de vapor (SCP) de la fase de acondicionamiento, y (ii) los pulsos generados por el sistema de control para abrir una válvula para llenar una cámara de esterilización con vapor durante dicho PERIODO de tiempo.

Descripción detallada de la invención

Con referencia ahora a los dibujos en donde las representaciones son con el propósito de ilustrar una realización de la invención únicamente y no con el propósito de limitarla, la FIG. 1 es una representación esquemática de un esterilizador de vapor 10 a modo de ejemplo, como se usa en relación con el método de la presente invención. Debe apreciarse que el esterilizador 10 se muestra únicamente con el propósito de ilustrar una realización de la presente invención, y no para limitarla. En consecuencia, se contempla que el método de la presente invención pueda implementarse en relación con esterilizadores diferentes del esterilizador ilustrado 10.

El esterilizador 10 se compone generalmente de una carcasa 20 que define una cámara de esterilización 30, un sistema de control 80, una pluralidad de conductos, una pluralidad de válvulas controladas por el sistema de control 80, una pluralidad de sensores que proporcionan señales al sistema de control 80, y una bomba de vacío 48 controlada por el sistema de control 80. La carcasa 20 comprende una camisa de doble pared 22, una puerta de carga 24 para cargar la cámara 30 y una puerta de descarga 26 para descargar la cámara 30. Las puertas 24 y 26 están controladas por el sistema de control 80. En algunas realizaciones del esterilizador 10 solo hay una puerta para cargar y descargar la cámara 30. La pluralidad de conductos incluye un conducto de entrada de vapor 32 en comunicación de fluidos con la cámara 30 y que tiene una válvula 33 dispuesta en su interior; un conducto de entrada de vapor 34 en comunicación de fluidos con la camisa de doble pared 22 y que tiene una válvula 35 dispuesta en el mismo; un conducto de entrada de aire 52 en comunicación de fluidos con la cámara 30 y que tiene una válvula 54 y un filtro 58 dispuestos en el mismo; y un conducto de drenaje 42 en comunicación de fluidos con la cámara 30 y que tiene una válvula de drenaje 44 dispuesta en el mismo. La pluralidad de sensores incluye un primer sensor de presión 62, un segundo sensor de presión 64 y un par de sensores de temperatura 72. La bomba de vacío 48 se instala en el conducto de drenaje 42 para bombear gases y posiblemente agua condensada afuera de la cámara 30.

Los conductos de entrada de vapor 32 y 34 se conectan a un suministro de vapor (no mostrado). El suministro de vapor para el esterilizador 10 puede ser proporcionado por una caldera central en una instalación o por un generador de vapor dedicado. El vapor se inyecta en la camisa 22 a través del conducto de entrada de vapor 34 para calentar el lado interior de la camisa 22. El sistema de control 80 controla la válvula 35 para controlar el suministro de vapor a la camisa 22. Al mantener la camisa 22 a una temperatura de aproximadamente 0,5 °C a 1 °C más alta que la temperatura de la cámara 30, no se forma condensación en la camisa 22. El vapor se suministra a la cámara 30 a través del conducto de entrada de vapor 32. El sistema de control 80 controla la válvula 33 para controlar el suministro de vapor a la cámara 30. Debe apreciarse que las válvulas 33 y 35 son controladas independientemente por el sistema de control 80.

La válvula 44 se dispone en el conducto de drenaje 42 entre la cámara 30 y la bomba de vacío 48 para evitar que el agua, el vapor o el gas potencialmente contaminados fluyan de regreso a la cámara 30 a través del conducto de drenaje 42. Cuando se inyecta aire en la cámara 30 a través del conducto de entrada de aire 52, se filtra mediante el filtro 58 (por ejemplo, un aire de partículas de alta eficiencia (HEPA)) para evitar la recontaminación de las cargas.

Los sensores de presión 62 y 64 detectan la presión en la cámara 30 y dos sensores de temperatura 72 se montan en el conducto de drenaje 42. Un sensor de presión y un sensor de temperatura forman un conjunto. Un conjunto de sensores de presión/temperatura se utiliza como sensores de control para controlar el esterilizador 10. El segundo conjunto de sensores de presión/temperatura se utiliza como sensores de monitorización para la monitorización independiente de la presión y la temperatura a fin de garantizar que el proceso de esterilización funcione correctamente. Las salidas de los sensores de monitorización y control pueden presentarse a un usuario en una pantalla o indicadores visuales (no mostrados) en el esterilizador 10.

El sistema de control 80 recibe señales de entrada de los sensores 62, 64 y 72 y transmite señales de salida a las válvulas 33, 35, 44 y 54, la bomba de vacío 48 y las puertas 24, 26. El sistema de control 80 se programa para controlar el esterilizador 10 durante el ciclo de esterilización.

Según la presente invención, se utiliza una forma de control PID para controlar una variable en un valor móvil. Para un esterilizador de vapor, la presión y la temperatura son indicadores físicos importantes del rendimiento del esterilizador. Dado que los sensores de presión se pueden controlar más fácilmente, son más precisos y típicamente más rápidos que los sensores de temperatura, la presión del esterilizador se usa preferiblemente como la variable de control según el método de la presente invención.

Durante cualquier PERIODO en el que se induce el flujo a través del vapor, se produce un cambio de presión en la cámara 30. Para mantener un rendimiento constante de una carga a otra o de un conjunto de condiciones de la cámara a otro, se desea un cambio de presión sustancialmente constante durante los PERIODOs de presurización de la cámara. Según el método de la presente invención, se utiliza una forma de control basado en PID para controlar la presión de la cámara a un perfil de presión que satisfaga los criterios de rendimiento apropiados del Gobierno de EE. UU. y las normas internacionales sobre esterilización por vapor.

Con referencia ahora a la FIG. 2, se muestra un gráfico que muestra la presión frente al tiempo para las tres (3) fases de un ciclo de esterilización para un esterilizador de vapor, tal como se utiliza para esterilizar un dispositivo de prueba de proceso (PCD) para una carga de instrumentos huecos. Las líneas discontinuas cortas indican presurización, las líneas punteadas indican evacuación y la línea discontinua larga indica carga.

En la fase de acondicionamiento (Fase I) del ciclo de esterilización, el sistema de control 80 elimina el aire de la cámara de esterilización aplicando de manera alterna (i) presurización con inyección de vapor y (ii) evacuación de la cámara usando una bomba de vacío. Cada punto de control de vacío (VCP) es indicativo del final de una fase de evacuación, y cada punto de control de vapor (SCP) es indicativo del final de una fase de presurización. Por ejemplo, cada VCP podría establecerse en un nivel en el intervalo de 5 - 40 kPa (0,725 -4,4 PSIA), mientras que cada SCP podría establecerse en un nivel en el intervalo de 100 - 300 kPa (14,5 -43,5 PSIA). En el gráfico ilustrado, hay dos (2) fases de evacuación, dos (2) fases de presurización y una (1) fase de carga. La última fase de presurización es seguida por la fase de carga en donde el sistema de control 80 presuriza la cámara 30 con vapor a un nivel de presión deseado (por ejemplo, 43,5 PSIA) que es adecuado para la fase de esterilización (Fase II), que comienza en el punto de esterilización por vapor (SSP). El SSP indica una transición de la fase de acondicionamiento a la fase de esterilización.

Durante la fase de esterilización, el sistema de control 80 mantiene un nivel de presión sustancialmente constante en la cámara 30. El PERIODO de tiempo para la fase de esterilización es la cantidad de tiempo requerida para esterilizar artículos en la cámara 30. Una vez completada la fase de esterilización, el sistema de control 80 reduce la presión en la cámara 30 durante la parte inicial de la fase de escape (Fase III). Al final de la fase de escape, el sistema de control 80 llena la cámara 30 con aire filtrado abriendo la válvula de aire 54, llevando así la presión en la cámara 30 al nivel de la presión atmosférica (por ejemplo, 14,7 PSIA). Durante la fase de escape, el sistema de control 80 abre la válvula de drenaje 44, eliminando así el vapor de la cámara 30 para despresurizar la cámara 30 y permitir que se sequen los artículos de la carga.

El sistema de control 80 de la presente invención se programa para cambiar repetidamente las condiciones en la cámara 30 entre evacuación (un pulso de vacío) y presurización (pulsos de presión) en la Fase I (fase de acondicionamiento) del ciclo de esterilización. La FIG. 2 muestra una serie de fases de presurización y fases de evacuación (definidas por los puntos de control de vacío (VCP) y los puntos de control de vapor (SCP)), seguido de una fase de carga de presurización que finaliza en el punto de esterilización por vapor (SSP). El sistema de control 80 aumenta la presión en la cámara 30 durante las fases de presurización y carga abriendo la válvula de vapor a la cámara 33 durante una cantidad de tiempo predeterminada durante cada una de una pluralidad de PERIODOS. La línea continua en la FIG. 3 muestra la Presión Medida en la cámara 30, mientras que la línea discontinua en la FIG. 3 muestra una Presión Teórica deseada en la cámara 30.

La FIG. 3 proporciona un gráfico que muestra una vista detallada de una fase de presurización de la fase de acondicionamiento dividida en una pluralidad de PERIODOS, y un gráfico que muestra el funcionamiento pulsado de la válvula de vapor a cámara 33 durante cada uno de la pluralidad de PERIODOS. En la fase de presurización ilustrada por la FIG. 3, se muestran cuatro (4) PERIODOS (etiquetados como T1, T2, T3 y T4) necesarios para alcanzar el SCP. Debe apreciarse que el número de PERIODOS para las fases de presurización y carga será el número de PERIODOS respectivamente necesarios para alcanzar el SCP o SSP, que son objetivos de valores de presión. En consecuencia, para cada fase de presurización y carga, el sistema de control 80 controla la pulsación de la válvula de vapor a la cámara 33 durante el número de PERIODOS necesarios para alcanzar el nivel de presión del SCP o el SSP en la cámara 30. En la realización ilustrada, cada uno de los PERIODOS de las fases de presurización y carga es de igual tiempo. La duración del PERIODO puede ser definida por el usuario.

Para cada PERIODO (T1-T4), el sistema de control 80 determina una duración del pulso durante el que la válvula 33 de vapor a cámara permanece en el estado abierto. Al final del PERIODO, el sensor de presión 62 proporciona una señal al sistema de control 80 que indica la Presión Medida en la cámara 30. El sistema de control 80 se programa para comparar la Presión Medida con una Presión Teórica que se determina según la ecuación (1), como se muestra a continuación:

donde VELOCIDAD es un parámetro definido por el usuario para la tasa de cambio de presión, y Presión Anterior es la Presión Medida determinada para el PERIODO anterior. Para el primer PERIODO T1, la Presión Previa es la presión en el punto de control de vacío (VCP). La diferencia entre la Presión Teórica (indicada por la línea discontinua al final del PERIODO T1) y la Presión Medida (indicada por la línea continua al final del PERIODO T1) es el valor de error (E). Si el valor absoluto del valor de error (E) es mayor que cero, entonces el sistema de control 80 determina cuánto tiempo mantener la válvula 33 de vapor a cámara en el estado abierto (es decir, el Ancho de Pulso) durante el siguiente PERIODO (por ejemplo, PERIODO T2), según la ecuación (2) que se muestra a continuación:

donde Kp, Kd y Ki son parámetros definidos por el usuario denominados en la técnica constantes proporcionales, derivadas e integrales, respectivamente. Cada una de las constantes Kp, Kd y Ki influye en el Ancho de Pulso. Kp ordena una acción proporcional al error, Kd ordena una acción proporcional a la velocidad a la que el error (E) cambia de una muestra de error medida a la siguiente muestra de error medida, y Ki ordena una acción proporcional a la velocidad a la que el error (E) cambia de una muestra de error medida a la siguiente muestra de error medida el error (E) cambia en múltiples muestras de error. Además de estas constantes, Predisposición es un parámetro definido por el usuario que compensa el Ancho de Pulso general para mitigar los errores de estado estable que pueden ocurrir con el tiempo.

Si el Ancho de Pulso determinado es menor que un ancho de pulso mínimo definido por el usuario (Min_P) o mayor que un ancho de pulso máximo definido por el usuario (Max_P), entonces el sistema de control 80 establece el Ancho de Pulso al valor más cercano (Min_P o Max_P).En una realización de la presente invención, Max_P es igual a PERIODO.

Al final del PERIODO T2, el sistema de control 80 vuelve a calcular las ecuaciones (1) y (2) para determinar el Ancho de Pulso para el PERIODO T3. Para la ecuación (1), se utiliza como Presión Previa el valor de la Presión Medida determinada para el PERIODO T1.El sistema de control 80 repite este proceso hasta que la presión en la cámara 30 alcanza el punto de control de vapor (SCP), como se muestra en la FIG. 2. El sistema de control 80 también funciona de manera similar durante la fase de carga para obtener una presión en la cámara 30 que alcance el punto de esterilización por vapor (SSP).

Las ecuaciones (1) y (2) que se muestran arriba se aplican a cada cambio de presión positiva dentro de la Fase I del proceso de esterilización, que se muestran en la FIG. 2 como las líneas discontinuas cortas (presurización) y las líneas discontinuas largas (carga).

Debe apreciarse que el valor de todos los parámetros descritos anteriormente como "definidos por el usuario" son programares en el sistema de control 80 para proporcionar valores predeterminados para los parámetros. Como se ha indicado anteriormente, el número de PERIODOS se verá afectado por (i) la duración del PERIODO, y (ii) la cantidad de tiempo necesario para alcanzar un objetivo de valor de presión. En el ejemplo mostrado en la FIG. 3, se necesitan cuatro (4) PERIODOS para presurizar la cámara 30 desde el VCP al ^sC^p. Las pruebas de laboratorio de más de 150 experimentos realizados en un prototipo de esterilizador de vapor revelaron un error del 0,58 % al usar los siguientes parámetros en la ecuación (1) cuando la VELOCIDAD está entre 35 y 100 kPa/min:

Al comienzo de la Fase II (fase de esterilización), identificada como el punto de esterilización por vapor (SSP) en la FIG. 2, el sistema de control 80 sustituye VELOCIDAD en la ecuación (1) con la presión de esterilización (SP). Por lo tanto, en la Fase II la ecuación (1) se sustituye por la ecuación (1A), como se muestra a continuación:

donde

Presión Previa es la Presión Medida determinada en un PERIODO anterior o una presión en el punto de esterilización por vapor (SSP).

El sistema de control 80 determina la presión de esterilización (SP) según la ecuación (3), que se muestra a continuación:

donde:

y los valores de las respectivas constantes son los siguientes:

T^s= temperatura de esterilización (121 °C o 134 °C, dependiendo del ciclo seleccionado), exceso = número definido por el usuario de grados C por encima de T^s,

T^c= temperatura medida (en Celsius) en el conducto de drenaje,

P^c= 22,064 MPa (es decir, la presión del punto crítico del agua),

b1 = -7,85951783,

b2 = 1,84408259,

b3 = -11,7866497,

b4 = 22,6807411,

b5 = -15,9618719, y

b6 = 1,80122502.

Cabe señalar que T^ces una temperatura medida, detectada por un sensor de temperatura (p. ej., una sonda RTD) situado en el conducto de drenaje. En una realización de la presente invención, hay un PERIODO de estabilización de 20 segundos antes del comienzo de la fase de esterilización (p. ej., a 3-5 PSIA por debajo de SSP). Durante este PERIODO de estabilización, el sistema de control permite que la temperatura y la presión se estabilicen para calcular un valor estable y preciso para T^c.

Según una realización de la presente invención, la ecuación (3) puede adoptar la siguiente forma:

donde:

T^c= temperatura medida en Celsius exceso, en donde T^cse mide y registra en tiempo real por el uso de un sensor de temperatura (p. ej., una sonda RTD) ubicado en el conducto de drenaje del esterilizador de vapor, y el exceso es una variable de software.

En la Fase II, en las ecuaciones (1) y (2) se usa un conjunto diferente de valores para Kp, Kd, Ki, Predisposición y PERIODO para garantizar que se cumplan los requisitos de temperatura de los estándares y porque los cambios de presión son menos drásticos con el tiempo durante la Fase II que en la Fase I del ciclo de esterilización que se muestra en la FIG. 2. En particular, durante la Fase II, el sistema de control 80 controla la válvula 33 para regular el suministro de vapor a la cámara 30 de la misma manera que en la Fase I, excepto que el objetivo es regular la presión en la cámara 30 a una Presión Teórica calculada (es decir, una presión de consigna fija).

Según el método de la presente invención, la presión en la cámara 30 se mantiene sustancialmente a una velocidad de cambio definida por el usuario, lo que facilita un proceso de esterilización constante de un ciclo de esterilización al siguiente ciclo de esterilización, independientemente de cambios físicos internos o externos a la cámara 30.

Debe apreciarse que si bien la presente invención se ha descrito con referencia a un esterilizador de vapor, se contempla que la presente invención encuentre utilidad con cualquier aparato de descontaminación utilizado para desinfectar o esterilizar dispositivos médicos con canales estrechos por medio de una sustancia química, gas y/o fluido cuya composición esté directamente influenciada por cambios en los parámetros físicos, como la presión y/o la temperatura. También se contempla que el método de la presente invención pueda adaptarse para modular la acción de un elemento inductor de flujo según la diferencia entre la velocidad de cambio de temperatura deseada y la velocidad de cambio de temperatura medida.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para presurizar una cámara de esterilización de un esterilizador de vapor con una velocidad de cambio de presión controlada, que comprende:

(a) mover una válvula de vapor a cámara a un estado abierto por la duración de un pulso durante cada uno de una pluralidad de PERIODOS de tiempo necesarios para alcanzar un objetivo de valor de presión, en donde se inyecta vapor en la cámara desde una fuente de vapor cuando la válvula de vapor a la cámara está abierta; (b) determinar un primer valor de error después de presurizar la cámara de esterilización por un primer PERIODO;

(c) ajustar la duración del pulso para un PERIODO de tiempo subsiguiente en función del valor de error; (d) determinar un valor de error subsiguiente después de presurizar la cámara de esterilización durante el PERIODO de tiempo subsiguiente;

(e) repetir las etapas (c) y (d) hasta que se alcance el objetivo de valor de presión, en donde cada uno de los valores de error se determina a partir de una diferencia entre una Presión Teórica y una Presión Medida obtenida de un sensor de presión que detecta un nivel de presión en la cámara.

2. El método según la reivindicación 1, en donde dicha Presión Teórica es determinada por un sistema de control según la siguiente expresión:

donde

PERIODO es una duración de tiempo,

VELOCIDAD es una velocidad de cambio de presión, y

La Presión Previa es la Presión Medida determinada en un PERIODO anterior o una presión en un punto de control de vacío (VCP).

3. El método según la reivindicación 2, en donde si un valor absoluto de dicho valor de error es mayor que cero, entonces la duración de dicho pulso se define por un Ancho de Pulso según la siguiente expresión:

donde

Kp es una constante proporcional definida por el usuario,

Kd es una constante derivada definida por el usuario,

Ki es una constante integral definida por el usuario,

E es el valor de error,

—

es una velocidad a la que cambia el valor de error de cada muestra de error medida,

(E-1 + AEAt) es la velocidad de cambio del valor de error en múltiples muestras de error, y Predisposición es un parámetro definido por el usuario que compensa el Ancho de Pulso para mitigar los errores de estado estable.

4. El método según la reivindicación 3, en donde si un valor absoluto de dicho valor de error es mayor que cero, entonces

(a) si el Ancho de Pulso es menor que un ancho de pulso mínimo (Min_P), entonces el Ancho de Pulso se establece en Min_P, y

(b) si el Ancho de Pulso es mayor que dicho PERIODO, entonces el Ancho de Pulso se establece en Max_P.

5. El método según la reivindicación 4, en donde Max_P es igual a PERIODO.

6. El método según la reivindicación 1, en donde la presión se aumenta en la cámara durante un PERIODO de tiempo definido por un punto de control de vacío (VCP) y un punto de control de vapor (SCP).

7. El método según la reivindicación 1, en donde la presión se aumenta en la cámara durante un PERIODO de tiempo definido por un punto de control de vacío (VCP) y un punto de esterilización con vapor (SSP).

8. El método según la reivindicación 1, en donde el objetivo de valor de presión se define por un punto de control de vapor (SCP).

9. El método según la reivindicación 1, en donde el objetivo de valor de presión se define por un punto de esterilización por vapor (SSP).

10. El método según la reivindicación 1, en donde dicha Presión Teórica es determinada por un sistema de control según la siguiente expresión:

donde

PERIODO es una duración de tiempo,

VELOCIDAD es una velocidad de cambio de presión,

Presión Previa es la Presión Medida determinada en un PERIODO anterior o una presión en un punto de esterilización por vapor (SSP), y

donde:

T^s= temperatura de esterilización,

exceso = número definido por el usuario de grados °C por encima de T^s,

T^c= una temperatura medida,

,P^c= presión del punto crítico del agua,

b1 = -7,85951783,

b2 = 1,84408259,

b3 = -11,7866497,

b4 = 22,6807411,

b5 = -15,9618719, y

b6 = 1,80122502.