BRPI0804918B1 - Esterilizador a vapor - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTE-RILIZADOR A VAPOR" Técnica Anterior [001] A presente invenção refere-se ao vapor que é o meio mais econômico para submeter ao tratamento de esterilização da maioria dos materiais e componentes aos quais a esterilidade é necessária. Naturalmente, a condição essencial para que seja capaz de adotar esterilização a vapor é que os materiais suportam altas temperaturas, acima de 100Ό. [002] De fato, os ciclos de esterilização a vapor são, em geral, padronizados em temperaturas de aproximadamente 120Ό ou aproximadamente 135Ό. Esses sistemas reduzem a contage m de bactérias para menos de uma unidade de vida em um milhão inicial. [003] Os aparelhos mais avançados têm softwares capazes de controlar e verificar, em tempo real, que, na câmara de esterilização, as condições foram cumpridas por um período de tempo predeterminado para que se alcançasse um nível de esterilidade do material. Os parâmetros que determinam e garantem a redução da contagem de bactérias são temperatura, pressão, umidade e saturação do vapor como uma função de tempo. [004] A construção e desempenhos dos aparelhos para esterilização são administrados por regulamentos que compreendem os requerimentos mínimos para fabricá-los. [005] Os subcomponentes principais dos melhores aparelhos atualmente no mercado são os seguintes: 1) estrutura de carga, composta por uma armação de base e um possível módulo adicional para alojar os componentes. 2) câmara de esterilização feita em aço inoxidável austení-tico AISL 3161 ou melhor, com um espaço intermediário de aproximadamente 70% da superfície de acordo com a Diretriz de Equipamentos de Pressão Européia (PED) 97/23/EC e notável (CE). O espaço intermediário nas autoelaves a vapor tem um duplo propósito: o primeiro é estrutural, permitindo que a câmara de esterilização suporte altas pressões com a menor espessura possível das paredes da câmara. [006] Muito embora o formato ideal para um recipiente de pressão seja esférico ou cilíndrico de modo que a força interna deforme o menos possível a estrutura, os regulamentos atuais em esterilização a vapor definem o módulo de carga como um paralelepípedo medindo 30x30x60 cm. Portanto, fica claro que uma câmara esférica ou cilíndrica tem uma razão bastante alta de volume útil (volume real - volume do módulo), necessitando de uma quantidade maior de vapor (água + energia). Ao se fabricar uma câmara com um formato de paralelepípedo, os volumes de carga são otimizados com um mínimo desperdício de espaço, penalizando, no entanto, a resistência estruturai. Portanto, as espessuras externas da câmara precisam ser aumentadas ou deve-se fixar reforços. [007] A solução de projeto comumente usada consiste em soldar, a uma distância especifica, nervuras de reforço à parte externa da câmara. Nas cavidades que são formadas, carrega-se vapor que libera energia térmica, embora de forma irregular na superfície interna da câmara. A superfície máxima revestida pela solução varia de 50% a 70%. [008] O segundo propósito do espaço intermediário é funcional. Fazendo-se com que o vapor circule no interior das cavidades do espaço intermediário, a condensação interna da câmara reduz e facilita-se a secagem da carga, A esterilização a vapor é baseada na troca de energia térmica do vapor com o material a ser esterilizado no interior da câmara. Quando o vapor entra em uma câmara de esterilização sem aquecimento externo, parte da energia térmica é usada para pôr as paredes internas na temperatura. Dado que a esterilização é base- ada em manter, no tempo requerido, uma quantidade conhecida de temperatura, esta perda constante de energia térmica próxima às paredes da câmara causa um desequilíbrio térmico durante a esterilização- Os regulamentos atuais limitam esse desequilíbrio em 10 {aproximadamente 0,7% para esterilização a 1340). Preaq uecendo-se as paredes internas da câmara, esta perda de energia é reduzida, aperfeiçoando a uniformidade do ambiente interno, e os riscos de um processo ineficaz são evitados. [009] Ao fim da esterilização, a câmara é submetida a uma pressão negativa (vácuo) por meio de uma bomba especial com a finalidade de vaporizar toda a condensação devido à troca de energia do vapor que permaneceu aprisionada no interior da carga. A vaporização da água de condensação também é gerada em uma temperatura baixa graças ao vácuo aplicado e depende diretamente da energia térmica acumulada pela carga. Visto que o vácuo é um isolante térmico, a energia térmica da carga é produzida por condensação que, mediante vaporização, é extraída da câmara. Isto significa que a energia térmica é descarregada em um curto período de tempo. A função do espaço intermediário preaquecido serve para trazer energia nova à carga e condensação sob a forma de irradiação térmica, aperfeiçoando a evaporação e, portanto, a secagem da carga. [0010] A água contida na carga ao final do processo de esterilização induz a germinação de possíveis microorganismos que ainda estão vivos. Portanto, é desejável reduzir a água na carga, com a finalidade de reduzir a probabilidade de proliferação de microorganismos. A umidade residual permitida pelos regulamentos é de +1% do peso inicial. [0011] Os aparelhos mais modernos são totalmente controlados por sistemas eletrônicos com lógica programável ou por microprocessadores dedicados que permitem o gerenciamento de ciclos, o contro- le de parâmetros e uma verificação na segurança de processo. [0012] As fases que compõem um ciclo de esterilização são: a) teste de vácuo b) condicionamento c) aquecimento d) esterilização e) resfriamento (apenas para autoclaves com ciclo de líquidos) f) descarga de câmara g) lavagem h) secagem i) ae ração [0013] Atualmente, os sistemas mais modernos e eficientes são distinguidos pelas seguintes características: - os consumos de energia equivalem a 14 KW/ciclo de aproximadamente 1 hora; - os consumos de água potável equivalem a 150 litros/ciclo aproximadamente; - as máquinas, embora desmontadas, excedem as dimensões gerais padrão das portas para acesso ao pátio, mais particular-mente, quanto à câmara e o espaço intermediário que são inseparáveis, tornando os trabalhos de alvenaria necessários; - os pesos de todas as máquinas requerem trabalhos de alvenaria adicionais para sustentar os assoalhos; - a necessidade de se carregar água requer conexões aos sistemas principais de suprimento e descarga.

Descrição da Invenção [0014] Portanto, há uma clara vantagem no fornecimento de aparelhos com melhores desempenhos, redução de consumos de energia e água e dimensões gerais menores. [0015] Os autores da presente invenção desenvolveram um sistema de esterilização a vapor, mais particularmente, um autoclave, permitindo que o consumo de água seja zerado, sem a necessidade por conexões ao sistema de abastecimento de água, e uma redução nos consumos de energia. [0016] Em uma autoclave de 450 litros, com consumos reais de água de aproximadamente 150 litros/ciclo, hipotetizando 10 ciclos ao dia durante 260 dias ao ano, a economia com a água da rede pública de abastecimento é de aproximadamente 390.000 litros e aproximadamente 14.500 KW por ano. Além disso as durações dos ciclos também foram reduzidas em aproximadamente 30%. [0017] A autoclave da invenção é particularmente vantajosa em todas as situações em que os consumos de água são críticos e/ou li-mitantes, como, por exemplo, em infra-estruturas médicas em áreas carentes, com falta ou carência de água. [0018] A autoclave de alta esterilização a vácuo da invenção: a) não precisa de água para obter o vácuo; b) tem desempenhos aperfeiçoados, já que trabalha em um vácuo de 100 A 500 Pa (1 a 5 mbar) em oposição aos típicos 3 a 4 kPa (30 a 40 mbar); c) tem uma duração total menor do ciclo de esterilização, devido à simplificação do processo de obtenção de vácuo; d) tem tamanho e peso menores e maior eficiência térmica do espaço intermediário da câmara de esterilização, devido às técnicas de construção mecânica; e) requer menos potência elétrica disponível (40% menos), no caso de uso do novo gerador de vapor proposto; f) não precisa de água da rede pública de abastecimento para resfriar as descargas de vapor e condensação. [0019] O objetivo da presente invenção consiste, portanto, em um esterilizador a vapor que compreenda: a) uma câmara de tratamento (câmara) com um espaço intermediário que sirva para preaquecer e bloquear o fechamen-to/abertura de acesso à mesma; b) meio de geração de vácuo; c) meio de geração de vapor; d) meio para resfriar o vapor e condensação; e) meio para controlar o processo de esterilização; [0020] caracterizado pelo fato de que o meio de geração de vácuo consiste em uma bomba a vácuo em condições de vapor saturado ou quase saturado em altas temperaturas, sem um sistema de resfriamento, e que compreende um circuito de lubrificação com um tanque, em que um fluido lubrificante circula, que suporte altas temperaturas e tenha alta potência antiemulsificante, com um meio de filtração capaz de separar o vapor do fluido lubrificante. De preferência, a bomba é do tipo lâmina giratória, embora o perito possa definir outras bombas, por exemplo, do tipo lobulada. [0021] A bomba também é equipada com um meio de eliminação automática de possíveis resíduos de vapor no fluido lubrificante, de modo que em cada ciclo de bombeamento de fluido a separação de vapor de fluido/condensado no tanque ocorra constantemente. [0022] A bomba compreende, também, um meio de aquecimento controlado por termostato no interior do tanque. [0023] O fluido lubrificante a ser usado na bomba deve ter recursos de alto peso específico, estabilidade a altas temperaturas e propriedades antiemulsificantes. [0024] O fluido lubrificante pode ser misturado, em uma proporção definida, com um aditivo específico que confere propriedades antioxi-dantes às superfícies metálicas da bomba. Desta maneira, evita-se a formação de ferrugem e incrustações. [0025] Os materiais e elastômeros especiais são adequados para suportarem o bombeamento contínuo do vapor a uma temperatura alta. [0026] A bomba também é feita em uma versão hermética (sem proteções de óleo) com transmissão do movimento giratório mo-tor/bomba através de uma ligação magnética. Os benefícios que são obtidos pelo fornecimento desta versão referem-se à segurança e confiabilidade de operação da bomba. De fato, elimina-se completamente o risco de vazamento do fluido devido à possível ruptura das proteções de óleo; além disso, as operações de manutenção são restritas não apenas a uma verificação periódica no nível do lubrificante e a uma revisão geral para limpeza e substituição das vedações à médio-longo prazo. [0027] Em uma modalidade preferencial, o gerador de vapor é do tipo com baixo consumo. [0028] Em uma modalidade preferencial, o meio para resfriamento do vapor e a condensação consiste em um sistema de resfriamento que não usa a rede pública de abastecimento de água como um fluido de troca.

Descrição Detalhada da Invenção [0029] A presente invenção será, agora, descrita em suas modalidades como exemplos não-limitantes com referência aos desenhos em anexo: [0030] figura 1: diagrama funcional de uma modalidade do esterilizado r. [0031] figura 2: diagrama funcional de outra modalidade do este ri-lizador. [0032] figura 3: representação esquemática da bomba do esterili-zador. [0033] figura 4: representação esquemática do gerador de vapor de acordo com uma modalidade do esterilizador. [0034] figura 5: diagrama de funcionamento do sistema de resfriamento com recuperação de energia e eliminação da água da rede pública de abastecimento de acordo com uma modalidade do esterilizador. [0035] figura 6: gráfico das fases do processo de esterilização. [0036] O esterilizador a vapor é composto pelos seguintes componentes; a) um espaço de tratamento (câmara) com espaço intermediário de preaquecimento e bloco para o fechamento/abertura de acesso à mesma; b) meio para geração de vácuo; c) meio para geração de vapor; d) meio para resfriamento do vapor e condensação; e) meio de controle. [0037] O sistema de controle compreende um controlador programa ve I conectado aos sensores de temperatura e pressão, às válvulas solenóides, aos interruptores, aos relés, aos sensores de posição, aos sensores de nível e conectado a uma interface de tela sensível ao toque para o gerenciamento do esterilizador. [0038] O diagrama funcional do esterilizador é ilustrado na figura 1. Essas referências numéricas referem-se aos componentes de acordo com a Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 [0039] A figura 2 representa o diagrama funcional de outra modalidade do esterilizador, sendo que as referências numéricas referem-se aos componentes de acordo com os da tabela 1. Nesta modalidade, o sistema de resfriamento não utiliza água da rede pública de abastecimento como fluido de troca, portanto, não necessita de tubos para a alimentação de água e conexões.

Construção Mecânica [0040] O objetivo geral da modalidade mecânica consiste na redução nos pesos e dimensões gerais. Portanto, utiliza-se materiais que têm boa intensidade e resistência mecânica à corrosão e que têm um baixo peso especifico, com a finalidade de obter uma estrutura capaz de resistir a uma pressão de 4.500 mbar absolutos, satisfazendo-se todas as exigências das diretrizes (PED) existentes. [0041] A redução na porcentagem do espaço intermediário de contato envolve várias soluções de projeto, que incluem: [0042] Conectar as nervuras a uma superfície plana formada por uma única folha de material, em que se fazem os orifícios, que é posteriormente soldada às nervuras. A desvantagem desta solução é que ela necessita de mais material, com um aumento conseqüente no peso. Portanto, a solução pode vantajosamente ser feita apenas com materiais com um peso especifico menor que o peso especifico do aço geralmente usado. Um exemplo desses materiais é o alumínio anodi-zado da série 6000 que tem propriedades com módulo de alta resistência, comparável às do aço. [0043] Produzir uma superfície plana que utilize uma única folha de material com formatos, obtidos por meio de trefilação. Esta solução de projeto também pode ser produzida pelo mesmo material geralmente usado, com isso ela requer espessuras menores. [0044] Formar o espaço intermediário por meio de soldagem de uma única folha de material na armação externa da câmara de tal modo que não se tenha nenhum ponto de contato entre a câmara e o espaço intermediário. [0045] As dimensões gerais foram aperfeiçoadas por uma redistri-buição dos componentes estruturais. Por exemplo, para uma câmara de esterilização medindo 66 cm, com uma amplitude de passagem padrão para uma porta de aproximadamente 90 cm, os outros 12 + 12 cm representam o limite máximo de espessura das paredes da câmara, da altura do espaço intermediário e do isolamento térmico externo. Se uma espessura de aproximadamente 3 cm de revestimento isolante térmico for hipotetizada, a altura total do espaço intermediário deve ser de aproximadamente 8 cm. [0046] Os pesos são otimizados com o uso de materiais cujo peso específico é menor que o peso específico dos materiais atualmente usados e têm um módulo de resistência igual ou aperfeiçoado, e com uma redução na massa da câmara reduzindo-se as espessuras, embora resista às pressões de teste conforme requerido pela diretriz PED. [0047] O bloco de fechamento/abertura para acesso à câmara de tratamento é constituído por duas portas em aço inoxidável AISL 316L conectadas a um sistema de equilíbrio de contrapesos e acionado por cilindros pneumáticos e por duas vedações de silicone que são dinamicamente comprimidas sobre a superfície da porta, [0048] O espaço de tratamento (câmara de esterilização) é constituída por um paralelepípedo em aço inoxidável AISL 3161 medindo 660x660x1000 mm, (6 módulos de esterilização, EN285:2006) Construção de um sistema a alto vácuo (RH [0049] A figura 3 é uma representação esquemática da bomba. [0050] Reportando-se à figura 3, a bomba 101 é equipada com um corpo estator 102 que contém um rotor excêntrico 103 com mancais para facilitar sua rotação e ao menos uma lâmina 104, com um conduto de aspiração 105 e um conduto de descarga 106. A bomba 101 também é equipada com um circuito lubrificante 107, que compreende um tanque de armazenamento 108 com um ponto de admissão 109 do fluido lubrificante (M) colocado em sua base e uma câmara de aspiração 110. o tanque de armazenamento 108 pode ser proporcionado em sua base com um resistor de aquecimento controlado por termostato 111 e um filtro de coalescência 112, capaz de separar os vapores do fluido lubrificante, os recuperando no mesmo tanque. O fluxo de vapor atravessa o filtro 112 junto aos gases não-condensáveis e, com eles, é transportado à saída 113. [0051] A bomba 101 é equipada com um meio de vedação apro- priado, para abertura e fechamento dos condutos, como as válvulas, diafragmas e proteções de óleo. [0052] O fluido lubrificante (M) é extraído através de vácuo a partir do ponto de admissão 109 do tanque 108 em direção à câmara de aspiração 110, garantindo, assim, uma lubrificação constante e ótima da montagem do rotor 103/estator 102/lâminas 104 conjunto e de todos os outros componentes, como válvulas, diafragmas, proteções de óleo, mancais, etc., necessários para o funcionamento adequado da bomba 101. [0053] A bomba também é equipada com um dispositivo de lastro a gás 114, colocado na base do estator 102, para a eliminação automática dos resíduos de umidade presente no fluido lubrificante. [0054] A força de aderência do fluido (M) com as superfícies dos elementos mecânicos da bomba 101 (por exemplo, as paredes internas do estator 102) evita que o vapor aspirado do conduto 105 as de-cape, garantindo uma lubrificação constante das mesmas. [0055] A condensação na entrada a partir do conduto de aspiração 105 é bombeada com o ar e o vapor e, junto aos vapores do fluido lubrificante (M), é transportada ao tanque de armazenamento 108. A alta potência antiemulsificante do fluido lubrificante, sua alta temperatura e a diferença no peso específico pelo desgaste, induz a separação de fluido/condensação e a localização do último no topo do tanque 108. Portanto, garante-se uma desidratação constante do fluido lubrificante (M) nas camadas inferiores do tanque 108. O fluido é extraído por meio do ponto de admissão 109, devido a uma diferença de pressão no interior da câmara de aspiração 110 da bomba 101. [0056] Desta maneira, a bomba prossegue constantemente, mesmo após ter realizado repetidos ciclos de bombeamento do vapor, em alcançar um alto grau de vácuo no conduto de aspiração 105. [0057] O dispositivo 114 conhecido como "lastro a gás" permite uma eliminação automática dos resíduos no fluido lubrificante (Μ). A alimentação de ar através do dispositivo 114 reduz a pressão parcial dos gases condensáveis presentes na mistura durante a compressão. Desta maneira, evita-se a transformação nas fases líquidas, facilitando sua expulsão e evitando que elas se misturem ao fluido lubrificante. [0058] Um filtro de coalescência eficaz 112, colocado na descarga, separa os vapores do fluido lubrificante, os recuperando no banho do tanque. O fluxo de vapor atravessa o filtro junto aos gases não-condensáveis e, com eles, é transportado à saída 113. Qualquer condensação que permaneça no interior do tanque flutua sobre o líquido lubrificante no tanque a partir de onde, devido à alta temperatura do fluido, ele é recirculado sob a forma de vapor e eliminado através da saída 113. [0059] A eficácia do filtro reduz, para valores desprezíveis, o consumo de fluido lubrificante usado, contribuindo para a proteção do ambiente em volta. [0060] Com a finalidade de garantir adicionalmente o funcionamento, também nos casos de bombeamento de quantidades de vapor acima dos limites de equilíbrio térmico da bomba, um resistor de aquecimento controlado por termostato 111 foi inserido no tanque de armazenamento de fluido 8. Desta maneira, fornece-se o calor latente de evaporação, necessário para a eliminação da condensação excedente presente no banho. [0061] As vedações, diafragmas, lâminas, proteções de óleo, mancais, etc. são constituídos por materiais resistentes a temperaturas de operação contínua de ao menos 130Ό. [0062] De fato, o corpo da bomba funciona sem o sistema de resfriamento forçado, obtendo-se um aumento de aproximadamente 30Ό do valor de temperatura sob condições normais. [0063] O resfriamento, em bombas tradicionais lubrificadas com óleo mineral, serve para manter baixa a temperatura de trabalho com a finalidade de evitar superaquecimento e conseqüente perda da potência de lubrificação do óleo. Ao invés disso, a bomba da invenção trabalha em altas temperaturas, acima de ΙΟΟ'Ό, para eví tar a condensação do vapor aspirado e reduzir até um mínimo a presença de umidade residual no fluido lubrificante (M). [0064] O fluido lubrificante usado, Fomblin {Solvay Solexis), tem um alto peso específico, mais do que o dobro do peso específico do óleo mineral, e tem uma estabilidade química bastante alta a altas temperaturas, com excelentes propriedades antiemulsificantes e antio-xidantes. [0065] O fluido lubrificante (M) pode ser misturado em uma proporção definida, com um aditivo específico que confere propriedades antioxidantes às superfícies metálicas da bomba. Desta maneira, evita-se a formação de ferrugem e incrustações. [0066] A bomba 101 também é feita em uma versão hermética (sem proteções de óleo) com transmissão do movimento giratório mo-tor/bomba através de uma ligação magnética. Os benefícios obtidos a partir da fabricação desta versão se referem à segurança e à confiabilidade de operação da bomba. De fato, elimina-se completamente o risco de vazamento do fluido devido a uma possível ruptura das proteções de óleo; além disso, as operações de manutenção são limitadas a apenas uma verificação periódica do nível do lubrificante e uma revisão geral para limpeza e substituição das vedações a médío-longo prazo.

Modalidade de um gerador de vapor com baixo consumo (SP) [0067] Uma modalidade de um gerador de vapor com baixo consumo envolve o uso de materiais com alta condutividade de calor (por exemplo, alumínio, para o corpo do gerador) e uma excelente resistência à corrosão (por exemplo, aço, para os elementos destinados a aquecerem a água), e, da mesma forma, a construção de uma estrutura com alta inércia térmica. [0068] Os geradores de vapor elétricos tradicionais são compostos por um recipiente cilíndrico em aço, em que a água tratada é alimentada por meio de uma bomba externa, e, posteriormente, aquecida por resistores elétricos imersos até evaporar. O nível da água no interior do gerador é controlado por meio de sensores de nível de flutuação mecânica ou por controle de condutividade eletrônica. A troca de energia térmica de entre os resistores elétricos e a água ocorre devido à superfície de contato dos elementos de aquecimento. Em média, um gerador de vapor instalado para a operação de um esterilizador de 450 litros tem uma potência que varia de 27 KW a 45 KW e tem um volume de aproximadamente 75 litros. Desenvolveu-se um gerador que é capaz de transferir o mais rápido possível a energia térmica dos elementos para aquecimento da água por meio de um único corpo com alta inércia térmica. [0069] O mesmo é feito por um único bloco de material com alta inércia térmica que seja menor, em tamanho, que cerca de 30x30x30 cm, sendo que os resistores de aquecimento são embutidos e uma passagem formada para a água alimentada e a saída de vapor relativo. Portanto, o gerador não precisa de regulamento de nível já que a troca de calor ocorre instantaneamente. [0070] Para o corpo do gerador, os materiais, como alumínio ou cobre da série 6000 ou outros materiais que apresentem alta condutividade de calor podem ser vantajosamente usados. [0071] No corpo feito desta maneira, os resistores de aquecimento e uma bobina para alimentar água e remover constantemente o vapor são inseridos, bem como um sistema para o controle da temperatura. Para este tipo de gerador, um sistema de controle de nível não é necessário em que a água alimentada no interior por meio de uma bom- ba é vaporizada instantaneamente. A temperatura de regulagem do corpo é estabelecida após uma série de testes de trabalho em um valor ótimo para a evaporação correta e total da água alimentada. [0072] Os elementos de aquecimento são feitos junto ao corpo por um sistema modular escalar. Desta maneira, é possível instalar uma potência proporcional mente correta também para os estabilizadores de dimensões diferentes. [0073] A figura 4 é uma representação esquemática do gerador de vapor. [0074] Essas referências numéricas referem-se aos componentes de acordo com a tabela 2 abaixo.

Tabela 2 Sistema de resfriamento de condensação e vapor (SP) [0075] O sistema de resfriamento não utiliza água da rede pública de abastecimento como um fluido de troca. [0076] O sistema para o resfriamento do efluente de descarga usado, geralmente, é constituído por um recipiente em que as descargas "quentes" (vapor a 143*0 e condensação a 100*C) são transportadas, resfriadas por meio de água a partir da rede pública de abastecimento de água até uma temperatura menor que 60*0, Esses dispositivos servem para evitar um trabalho de construção dispendioso para produzir descargas resistentes a altas temperaturas, acima de 600. [0077] O sistema de resfriamento desenvolvido evita o uso de água da rede pública de abastecimento como fluido de troca. A energia térmica das descargas é recuperada e transportada na água trata- da que é alimentada ao gerador e, poste ri orm ente, vaporizada. Esse sistema permite um consumo menor de energia elétrica pelo gerador de vapor, visto que ele usa água que já foi preaquecida. [0078] Produzem-se sistemas diferentes, que incluem: 1) O uso do ar como um sistema de resfriamento através de um sistema de ventilação forçada e um radiador de troca. 2) O uso de energia elétrica como resfriamento, através de um sistema de bombea mento criogênico (refrigerante) com circuito fechado. Esse tipo de resfriamento envolve o projeto do sistema de bombeamento composto por um compressor e elementos de troca de calor. 3) O uso de energia elétrica como resfriamento através de células de Peltier. Aplicando-se as células de Peltier ao sistema, remove-se a energia térmica utilizando-se energia elétrica. As contra-indicações neste sistema incluem o uso de altas potências elétricas. 4) O uso de ar comprimido como um sistema de resfriamento. Esta tecnologia promove a expansão do gás e sua remoção relativa de energia térmica. [0079] O sistema de resfriamento com recuperação e eliminação de energia da água da rede pública de abastecimento funciona de acordo com o diagrama ilustrado na figura 5. Essas referências numéricas referem-se aos componentes de acordo com a tabela 3 abaixo.

Tabela 3 [0080] A condensação e vapor de descarga coloca a temperatura da água tratada no tanque em aproximadamente 60Ό. Quando esse limite é excedido, o sistema de resfriamento abaixa a temperatura por meio dos elementos de troca. O sistema de resfriamento pode, também, ser feito através de um acordo entre os vários sistemas mencionados, com o objetivo primário de evitar a necessidade de adicionar descargas de qualquer tipo na atmosfera ou rede. Por exemplo, um sistema de bombeamento criogêníco foi produzido, combinado com um sistema de resfriamento com ar de unidade reduzida.

Processo de esterilização [0081] O processo de esterilização é composto pelas fases a seguir e ilustrado no gráfico da figura 6: 1) condicionamento 2) aquecimento 3) esterilização 4) descarga da câmara 5) secagem 6) ae ração. [0082] Os números mostrados na figura 6 se referem às várias fases do processo de esterilização de acordo com a tabela 4 abaixo.

Tabela 4 1) Condicionamento [0083] Esta fase serve para remover o ar dentro da câmara de esterilização e do material, de modo a garantir a presença de vapor saturado durante a esterilização. Remove-se o ar pela bomba a vácuo descrita anteriormente; quanto menor for a pressão obtida durante esta fase, melhor é a distribuição de calor durante a esterilização. O auto cia ve é capaz de alcançar condições de alto vácuo e, portanto, a se-qüência de pulsações de vapor/vácuo típicas da fase de condicionamento dos autoclaves de esterilização tradicionais (sem alto vácuo) não é mais necessária. As pulsações de vapor/vácuo têm sido necessárias até hoje, porque elas induzem a extração do ar e a penetração de vapor no interior das massas a serem esterilizadas, como compensação do grau insuficiente de vácuo que pode ser obtido até hoje. Como resultado, esta fase do processo é mais rápida, com uma economia das durações de tempo de todo o ciclo de esterilização. 2) Aquecimento [0084] Esta fase coloca a temperatura da câmara, e a carga dentro dela, na temperatura ajustada para esterilização. 3) Esterilização [0085] Nesta fase, o material é mantido na temperatura estabelecida durante o tempo necessário para a redução da contagem de bactérias. 4) Descarga da câmara [0086] Nesta fase, o vapor é removido da câmara até a pressão atmosférica. 5) Secagem [0087] Nesta fase, mantém-se um vácuo durante um período de tempo predeterminado no interior da câmara de modo a permitir a evaporação da condensação a partir da carga. 6) Aeração [0088] Nesta fase, alimenta-se ar estéril para equilibrar a pressão na câmara para uma abertura subseqüente. [0089] A seqüência destas fases controladas por um PLC (Controlador Lógico Programável) permite um ciclo de esterilização ideal a ser obtido com um consumo menor de energia elétrica, consumo virtualmente zero de água para o resfriamento e vácuo, e em um curto período de tempo.

Análise [0090] A seguir, encontra-se uma descrição de um processo típico de esterilização realizada em uma autoclave de esterilização tradicional equipada com uma bomba cíclica de líquidos. [0091] As várias fases do processo são: a) Carregar a câmara da autoclave com os objetos a serem esterilizados. b) Esvaziar a câmara por meio de uma bomba cíclica de líquidos tradicional. c) Pulsações de vapor/vácuo (2 a 3) na câmara. As pulsações induzem a remoção do ar e a penetração do vapor no interior das massas a serem esterilizadas, de modo a compensar o grau insuficiente de vácuo da bomba cíclica de líquidos cuja pressão residual é >3kPa (30 mbar) (vácuo limite). d) Carregar na câmara vapor saturado a 300 kPa (3 bar) na temperatura de 134Ό. e) Fase de esterilização a vapor (aproximadamente 10 min). f) Liberar o vapor a partir da câmara na direção da pressão atmosférica. g) Extrair através de uma bomba a vácuo o vapor saturado residual na câmara. h) Fase subseqüente de secagem em um vácuo dos objetos esterilizados. i) Carregar o ar estéril na câmara. j) Abrir a câmara e remover os objetos esterilizados. [0092] Tempo total do ciclo de esterilização: aproximadamente 45 min. [0093] Com uma autoclave da invenção, foi possível realizar os seguintes aperfeiçoamentos, aplicáveis às fases seguintes do processo descrito: a) Esvaziar a câmara por meio de uma bomba com alto grau de vácuo sem o uso de água. b) Eliminar ou reduzir as pulsações de vapor, possíveis apenas com o uso de uma bomba com alto grau de vácuo. c) Extrair o vapor residual através de uma bomba com um alto grau de vácuo. d) Secagem forçada dos objetos esterilizados por meio de uma bomba com um alto grau de vácuo capaz de alcançar pressões residuais melhores que 200 Pa (2 mbar). [0094] Tempo total do ciclo de esterilização: aproximadamente 32 min.

Claims (6)

1. Esterilizador a vapor, que compreende: a) uma câmara de tratamento, com um espaço intermediário de preaquecimento e um bloco para o fechamento/abertura do acesso à mesma; b) meio para gerar o vácuo; c) meio para gerar vapor; d) meio para resfriar o vapor e condensação; e) meio para controlar o processo de esterilização; caracterizado pelo fato de que o meio de geração do vácuo é em uma bomba (18, 101) de vácuo que funciona em condições de vapor saturado ou quase saturado em altas temperaturas, sem um sistema de resfriamento, e que compreende um circuito de lubrificação com um tanque (29, 108), em que um fluido lubrificante circula, que é resistente a altas temperaturas e com uma alta potência anti-emulsificante, com meio de filtração capaz de separar o vapor do fluido lubrificante.

2. Esterilizador a vapor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bomba (18,101) é do tipo lâmina giratória.

3. Esterilizador a vapor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a bomba (18, 101) é dotada de um meio para eliminação automática de quaisquer resíduos de vapor presentes no fluido lubrificante de modo que, a cada ciclo de bombea-mento do vapor, a separação de fluido / vapor condensado no tanque (29,108) ocorre constantemente.

4. Esterilizador a vapor, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a bomba (18, 101) compreende um meio de aquecimento controlado por termostato (111) no interior do tanque (29,108).

5. Esterilizador a vapor, de acordo com uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato de que o gerador de vapor (7) é do tipo de baixo consumo.

6. Esterilizador a vapor, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio para resfriar o vapor e condensação é um sistema de resfriamento que não usa água da rede pública de abastecimento como fluido de troca.