CH641962A5

CH641962A5 - Procede et dispositif actiniques et ultrasonores de nettoyage et d'aseptisation.

Info

Publication number: CH641962A5
Application number: CH25880A
Authority: CH
Inventors: Jack Aussenac
Original assignee: Ultra Soniques Applic
Priority date: 1979-01-18
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1984-03-30
Also published as: FI800131A7; CA1162714A; NO800106L; FR2446638A1; ES487725A0; IT1143055B; ATA23480A; IT8047626A0; BE881202A; ES8101386A1; GB2040150B; GB2040150A; JPS5599254A; AR225623A1; BR8000286A; FR2446638B1; DE2950893A1; SE8000282L

Description

La présente invention est du domaine du nettoyage des petits instruments, tels que ceux de chirurgie, de dentisterie, de laboratoire,

de cuisine, etc., qui nécessitent, entre deux usages, un nettoyage soigné et, quelquefois même, une stérilisation.

On connaît depuis peu des procédés et des dispositifs de nettoyage utilisant une vibration ultrasonore; ces dispositifs sont constitués, d'une manière générale, par une cuve sur le fond ou les parois de laquelle est appliqué un générateur d'ultrasons tel qu'à quartz piézo-êlectrique ou à magnétostriction. Les objets à nettoyer sont placés dans la cuve contenant un liquide qui peut être, suivant le cas, de l'eau additionnée d'un détergent ou un solvant organique. On sait que les vibrations ultrasonores engendrent à l'échelle microscopique au sein du liquide des zones de compression et de dépression qui sollicitent mécaniquement, à l'échelle microscopique certes, mais de façon violente, les objets contenus dans le liquide. Ce phénomène est connu sous le nom de cavitation. Les corps étrangers présents sur les surfaces à nettoyer sont alors arrachés et dispersés dans le liquide.

Dans le cas d'outillage à usage médical ou scientifique, les objets ainsi nettoyés sont souvent soumis à aseptisation soit par passage dans un four ou une étuve, soit par trempage dans un liquide aseptisant, soit par exposition, dans une enceinte, à des radiations actini-ques telles que les rayons ultraviolets.

L'opération d'aseptisation consécutive au nettoyage par ultrasons, à moins qu'elle ne soit du mode à stérilisation par étuvage,

peut ne pas être toujours efficace; ainsi, si les objets nettoyés comportent des cavités, les souillures présentes dans le liquide consécutivement à l'action des ultrasons se logeront dans ces cavités où elles seront à l'abri de l'action bactéricide des ultraviolets ou de l'agent chimique utilisé pour l'aseptisation.

Un autre inconvénient de la façon de faire sus-décrite réside dans les manipulations successives des objets pour leur faire subir les différentes opérations de nettoyage et d'aseptisation.

Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant au praticien de disposer d'outils propres et aseptisés, les opérations du praticien se limitant à déposer les outils dans un tel dispositif, à enclencher un programme de nettoyage et à les en retirer lorsqu'il en a besoin et après que le programme de nettoyage a été exécuté.

Le procédé selon l'invention consiste à produire dans le liquide, dans lequel baignent les objets à nettoyer, une agitation ultrasonore et, simultanément, à irradier le liquide au moyen d'une lumière actinique, par exemple des rayons ultraviolets.

Il résulte de ceffe façon de faire que les particules de souillures contaminées par les bactéries sont arrachées de leur support protecteur, que constituent les cavités des objets à nettoyer, pour être dispersées dans le liquide où elles sont exposées au rayonnement actinique et, de ce fait, détruites.

Avantageusement, les objets à nettoyer sont gardés constamment exposés au rayonnement actinique après le retrait du liquide, jusqu'à leur utilisation.

Il doit être bien compris que l'action simultanée des ultrasons et des rayons ultraviolets n'est pas équivalente à leur utilisation successive; en effet, l'agitation microscopique du liquide entraîne, au bout d'un certain temps, une agitation macroscopique qui a pour effet d'amener les bactéries extraites par les agitations microscopiques dans le champ d'irradiation ultraviolette; ainsi, dans son résultat, l'action des ultraviolets pourrait être équivalente à l'agitation d'un liquide ayant par lui-même un effet bactéricide; mais on sait aussi que les agents chimiques bactéricides, tels que le chlore ou les produits chlorés, peuvent avoir une action néfaste sur les surfaces de ces petits outils médicaux ou scientifiques.

La présente invention a également pour objet un dispositif de mise en œuvre du procédé sus-décrit. Ce dispositif est défini par la revendication 2.

Selon une forme d'exécution du dispositif, la source de rayonnement actinique est située sous un couvercle formant réflecteur disposé au-dessus de la cuve.

Selon une autre forme d'exécution, le dispositif comprend un moyen de chauffage du liquide qui peut être avantageusement une

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résistance collée à la cuve au moyen d'un élastomère au silicone et, de préférence, sur une face extérieure de la cuve.

Selon une autre forme d'exécution, le dispositif comprend des moyens pour remplir la cuve de liquide, des moyens pour y établir, ladite cuve étant pleine, une circulation macroscopique du liquide, et des moyens pour vider ladite cuve de son liquide.

Selon une autre forme d'exécution, le dispositif de l'invention comprend des moyens pour introduire de l'air ambiant sous le couvercle de la cuve au voisinage de la source de rayonnement actinique, l'air introduit étant destiné au séchage des objets nettoyés et étant lui-même soumis à l'action aseptisante du rayonnement.

Selon une autre forme d'exécution de l'invention, le dispositif comprend des moyens de programmation destinés à commander les opérations suivantes, après mise sous tension de l'appareil, fermeture du couvercle et commande manuelle du départ du cycle:

— activation des moyens de remplissage, des moyens de chauffage, de la source de rayonnement et du ventilateur d'air ambiant, et du ventilateur de refroidissement,

— après une durée déterminée dl, inhibition des moyens de remplissage et, simultanément, activation du générateur d'ultrasons,

— après une durée déterminée d2, inhibition du générateur d'ultrasons, activation des moyens de vidange,

— après une durée déterminée d3, inhibition des moyens de vidange et inhibition du ventilateur de refroidissement,

— après une durée déterminée d4 consécutive à l'inhibition desdits moyens de vidange, inhibition de la source de rayonnement et du ventilateur d'air ambiant, le système retrouvant alors son état initial.

La source de rayonnement et le ventilateur d'air ambiant peuvent avantageusement être réactivés pour une nouvelle durée déterminée d4 par la fermeture du couvercle et être inhibés par l'ouverture de celui-ci; il résulte de cette disposition, d'une part, une sécurité à l'égard des risques d'électrocution liés à la relativement haute tension présente dans la source de rayonnement lorsqu'elle est activée et, d'autre part, une période de stérilisation de l'air qui suit une introduction d'air ambiant non stérile consécutive à l'ouverture du couvercle.

La présente invention sera mieux comprise, des détails apparaîtront et des variantes de réalisation en seront données à la description qui va en être faite en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles:

la fig. 1 est une représentation schématique d'un dispositif de l'invention comprenant l'ensemble des moyens pour assurer son fonctionnement automatique,

la fig. 2 est un diagramme fonctions/temps,

la fig. 3 est une représentation cavalière écorchée d'une variante d'exécution du dispositif de l'invention, et la fig. 4 est une illustration schématique d'une variante du mode de remplissage et de vidange.

Sur la fig. 1, un dispositif de l'invention est constitué principalement d'une cuve métallique 1 et d'un couvercle 2 articulé sur un bord 3 de la cuve. Sous le couvercle 2, formant réflecteur, dont la courbure peut être cylindrique ou parabolique, ou de toute autre forme permettant la concentration du rayonnement dans la cuve sous-jacente, est située une rampe 4 à rayons ultraviolets constituant la source de lumière actinique. Au voisinage de la rampe 4, un orifice 5 pratiqué dans le réflecteur permet l'introduction, au moyen d'un ventilateur 6 et en direction de la rampe 4, d'un courant d'air ambiant qui sera évacué par l'interstice entre la cuve et le couvercle.

Dans la cuve 1, un panier 7 est suspendu au sein du liquide 8 qui peut être de l'eau naturelle, distillée ou déminéralisée; des objets tels que symbolisés en 9 et destinés à être nettoyés sont placés dans le panier.

Sur la face extérieure du fond de la cuve est rapporté le générateur d'ultrasons qui se compose d'une plaque d'aluminium 10 collée contre le fond de la cuve et destinée à protéger le cristal piézoélectrique et à adapter sa fréquence à la fréquence de résonance de la cuve, d'une rondelle 11 d'un isolant thermique, par exemple du Celoron®,

collée sur la plaque 10, et du transducteur 12 collé sur la rondelle 11 et constitué par un quartz piézo-électrique et ses électrodes; avantageusement, la colle utilisée pour ces collages est une colle cyano-acrylique.

Sur la face extérieure d'une paroi de la cuve est rapportée, par collage au moyen d'un élastomère au silicone, une résistance chauffante 13 destinée à chauffer le liquide à travers les parois de la cuve; la résistance 13 est sous la dépendance d'un régulateur 131 qui prend son information de marche-arrêt 132 sur un capteur convenablement situé sur la cuve au voisinage de la résistance 13.

Les moyens de remplissage, de circulation et de vidange comprennent un circuit tabulaire 14 débouchant, d'une part, en un point bas 15 de la cuve et, d'autre part, en un point 16 situé sur une paroi latérale au voisinage du fond; sur le circuit est montée une pompe 17 principalement destinée à faire circuler le liquide dans la cuve; la pompe 17 est du type positif, c'est-à-dire qu'elle n'admet pas, à l'arrêt, le passage du liquide; en amont de la pompe, on a effectué sur le circuit 14 un premier piquage 18 qui, à travers une première électrovanne 19, conduit à un égout 20. Avantageusement, le piquage 18 est situé en position verticale au-dessous du circuit 14, de façon à permettre la chute par gravité et le piégeage des souillures denses entraînées dans le circuit; selon une variante d'exécution non représentée, ce piquage 18 est conformé en cyclone, de façon à accentuer le phénomène de piégeage par gravité. En aval de la pompe, un second piquage 21 conduit, à travers une seconde électrovanne 22, à une réserve de liquide 23. Une conduite de trop-plein 24 débouchant au voisinage du bord supérieur de la cuve est reliée au conduit d'égout en aval de l'électrovanne 19. Le dispositif comporte aussi un oscillateur 28 dont la fonction est de produire une tension électrique oscillante de fréquence propre à entraîner en vibration le transducteur 12; il comprend encore un ventilateur 29 destiné à refroidir, par de l'air puisé pris à l'extérieur, les organes de puissance tels, par exemple, que le transducteur et l'oscillateur; le circuit comprend encore un détecteur, tel qu'un microrupteur ILS, de position ouverte (fermeture du circuit) ou fermée du couvercle 2.

Le fonctionnement automatique d'un dispositif de l'invention, tel qu'il va être décrit maintenant, est assuré par un programmateur 26 qui est, de préférence, du type à circuits logiques intégrés fonctionnant selon le mode séquentiel à partir d'une base de temps qui peut être soit un oscillateur à cristal, soit toute autre source de fréquence régulière telle, par exemple, que la fréquence du secteur; le programmateur pourrait être aussi du type électromécanique mais avec, comme inconvénient, une moins grande souplesse de réglage.

Le programmateur 26 agit sur les organes opérateurs du dispositif, tels que moteur, résistance, oscillateur, électro-aimant, etc., par l'intermédiaire d'un étage de puissance 27 constitué, par exemple, de microrelais électromagnétiques. Le programmateur 26 aussi bien que l'étage de puissance 27 reçoivent l'énergie nécessaire à leur fonctionnement, sous forme de tension électrique appropriée, d'une boîte d'alimentation 25 qui est elle-même reliée au secteur à travers un interrupteur général 30.

Les lignes figurées en tirets sur la fig. 1 représentent les liaisons électriques soit de commande, soit de puissance entre le programmateur, l'étage de puissance et les divers organes opérateurs; l'état de tension de ces lignes est du type binaire et il est dit soit activé (sous tension), soit inhibé (hors tension).

On a représenté, sur le diagramme de la fig. 2, les états de chacune des lignes de la fig. 1, pris au fur et à mesure du déroulement du cycle de fonctionnement; sur ce diagramme, les interventions manuelles, ou encore indépendantes du cycle de fonctionnement, sont représentées par des flèches en tirets srmontées de la lettre M.

On pourra maintenant suivre le déroulement d'un cycle de fonctionnement en se reportant aux fig. 1 et 2. La première opération, la cuve étant supposée contenir des objets à nettoyer et le couvercle étant fermé, consiste à mettre le dispositif sous tension au moyen de l'interrupteur 30, puis à initier le cycle en appuyant sur un poussoir 31 ; l'apparition d'une tension au bord du poussoir 31 entraîne si5

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multanément le passage en état activé des lignes 33 et 37, c'est-à-dire que l'électrovanne 22 est ouverte, ce qui permet le passage du liquide 23 de la réserve dans la cuve et que la rampe 4 est allumée et le ventilateur 6 mis en marche; le passage de la ligne à l'état activé déclenche un comptage de durée dl prédéterminée; cette durée correspond à la durée estimée de remplissage de la cuve 1 ; le terme de ce comptage provoque le retour de la ligne 33 à l'état inhibé et, de ce fait, la fermeture de l'électrovanne 22 et, simultanément, fait passer à l'état activé les lignes 34 et 35; le passage à l'état activé de la ligne 34 a pour effet de mettre en chauffage la résistance 13; le passage à l'état activé de la ligne 35 a pour effet de mettre en marche simultanément la pompe 17, l'oscillateur 28 et le ventilateur 29; le passage de la ligne 35 à l'état activé a également pour effet de déclencher un second comptage de durée prédéterminée d2; le terme de ce comptage provoque simultanément le retour de la ligne 34 et 35 à l'état inhibé et le passage de la ligne 36 à l'état activé; la durée d2 prédéterminée est la durée estimée nécessaire pour le nettoyage et l'asepti-sation des objets par l'action combinée des ondes ultrasonores et des rayons ultraviolets. Le passage de la ligne 36 à l'état activé déclenche un troisième comptage de durée prédéterminée d3 dont le terme fixe le retour de la ligne 36 à l'état inhibé; l'état activé de la ligne 36 correspond à l'ouverture de l'électrovanne 19 et la durée d3 est celle estimée nécessaire à la vidange de la cuve. Le passage à l'état inhibé de la ligne 36 a aussi pour effet de déclencher un quatrième compage de durée prédéterminée d4 dont le terme provoque le retour à l'état inhibé de la ligne 37, c'est-à-dire provoque l'arrêt d'émission de la rampe 4 et l'arrêt du ventilateur 6. A ce dernier stade, les objets sont en principe secs et aseptisés, s'ils ont été convenablement disposés, et sont environnés d'un air lui-même aseptisé; le maintien en fonctionnement pendant la durée d4 de la rampe, consécutivement à la vidange de la cuve, a permis à l'air qui a remplacé le liquide dans la cuve de subir l'aseptisation par les rayons ultraviolets.

Il est prévu que, si le couvercle vient à être soulevé, par exemple pour permettre le retrait d'un objet de la cuve (passage de la ligne 32 à l'état activé), la fermeture du couvercle (retour de la ligne 32 à l'état inhibé) replace, pour une nouvelle durée d4, la ligne 37 à l'état activé. La cuve ne sera à nouveau remplie pour un nouveau cycle de fonctionnement qu'après une nouvelle impulsion donnée au bouton-poussoir 31.

Sur la fig. 3, on a représenté un dispositif de l'invention dans une de ses formes particulières d'exécution, la représentation étant incomplète en ce qui concerne les organes opérateurs, et étant écor-chée en ce qui concerne les éléments de carcasse et de cuverie; les éléments de cette figure qui se retrouvent dans la représentation schématique de la fig. 1 figurent avec les mêmes références. Ainsi, le réflecteur 2 est encastré dans un boîtier de couvercle 40; le réflecteur est percé d'une pluralité d'orifices 5 situés au voisinage de la rampe 4 et, de préférence, juste au-dessus d'elle; dans l'espace compris entre 5 le boîtier de couvercle et le réflecteur se trouve le ventilateur 6 qui prélève de l'air à l'extérieur et force son passage à travers les orifices 5.

La cuve 1 comporte, collée à la face extérieure de sa base, la rondelle d'aluminium 10 sur laquelle est lui-même collé le transducteur 10 12. La cuve 1 est supportée par un boîtier de couvercle 41 lui-même supporté par un socle 42; dans l'espace compris entre la cuve, le boîtier de couvercle et le socle se trouvent placés les différents organes opérateurs et de commande tels que, comme représentés sur la figure, le ventilateur de refroidissement 29 et la pompe 17. Avan-15 tageusement, le socle, le boîtier de couvercle et le boîtier de cuve sont réalisés en résine polyester armée de fibres de verre.

Dans une autre forme d'exécution non représentée sur les figures, le couvercle et son boîtier de couvercle sont supportés à la manière d'un bras de potence par un mât tubulaire planté dans l'un des bords latéraux du boîtier de cuve; le mât peut simultanément coulisser verticalement dans son logement et tourner autour de son axe. Le mouvement vertical du mât peut être avantageusement assisté par un contre-poids ou un ressort. Dans cette forme d'exécution, les organes de commande et l'étage de puissance sont logés dans le boîtier de couvercle, le mât servant aussi de gaine, à la fois pour le passage des lignes de puissance et pour le passage de l'air du boîtier de cuve au boîtier de couvercle, puis au voisinage de la rampe.

Sur la fig. 4, un dispositif 50 de l'invention d'un type quelconque 30 est pourvu d'un circuit de liquide particulier, notamment destiné à assurer le remplissage de la cuve depuis un réservoir 51 situé sous une paillasse 56 et d'en assurer la vidange dans un autre réservoir 52 situé lui aussi sous la paillasse 56. Une telle disposition sera utile lorsque, le liquide de nettoyage étant d'un certain prix, tel qu'alcool, 35 solvant organique, etc., on désirera récupérer celui-ci en vue de son recyclage après traitement. Suivant cette disposition, les électrovannes de la fig. 1 sont remplacées respectivement par des pompes positives 53 et 54, tandis qu'une pompe 55 a la même situation et joue le même rôle que la pompe 17 de la fig. 1 ; bien entendu, dans cette dis-40 position, elles ne peuvent avoir, pas plus que la pompe et les électrovannes de la fig. 1, d'état actif simultané; il doit être aussi compris que la hauteur d'aspiration et de refoulement de la pompe 54 sera suffisante pour assurer la montée du liquide de la réserve 51 jusqu'à la cuve.

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3 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé de nettoyage et d'aseptisation d'objets, tels qu'ustensiles chirurgicaux, scientifiques ou culinaires, disposés dans une cuve contenant un liquide de nettoyage, caractérisé en ce que l'on produit dans le liquide une agitation ultrasonore et que, simultanément, on l'irradie au moyen d'une lumière actinique.

2. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend pour agir en combinaison:

— une cuve (1) destinée à contenir un liquide,

— des moyens (10, 11, 12), dits générateurs d'ultrasons, pour produire dans le liquide de la cuve une agitation ultrasonore,

— des moyens (4), dits source de rayonnement actinique, agissant simultanément à l'agitation ultrasonore pour irradier ledit liquide, et

— des moyens (7) pour soutenir, au sein dudit liquide, lesdits objets à nettoyer.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen (13) de chauffage du liquide.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de chauffage est une résistance collée à la cuve au moyen d'un élastomère au silicone.

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens (14,15,16) pour remplir de liquide ladite cuve, des moyens (17) pour y établir, ladite cuve étant pleine, une circulation macroscopique du liquide, et des moyens (18, 19, 20) pour vider ladite cuve de son liquide.

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens (5, 6) pour introduire de l'air ambiant sous un couvercle (2), au voisinage de ladite source (4), l'air ambiant étant destiné au séchage des objets nettoyés et étant lui-même soumis à l'action aseptisante du rayonnement.

7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite source (4) de rayonnement actinique est constituée par une lampe à rayons ultraviolets.

8. Dispositif selon l'ensemble des revendications 2 à 7 comprenant, en outre, des moyens de programmation (26), destinés à commander un cycle d'opérations, caractérisé en ce que ledit cycle comporte la suite des opérations suivantes:

— activation des moyens (14,15,16) de remplissage, des moyens (13) de chauffage, de la source (4) de rayonnement et du ventilateur (6) d'air ambiant, et du ventilateur (29) de refroidissement,

— après une première durée déterminée, inhibition des moyens de remplissage (14,15,16) et, simultanément, activation du générateur d'ultrasons (10, 11,12),

— après une deuxième durée déterminée, inhibition du générateur d'ultrasons (10,11,12), activation des moyens de vidange (18, 19,20),

— après une troisième durée déterminée, inhibition des moyens de vidange (18, 19, 20), et inhibition du ventilateur de refroidissement (29),

— après une quatrième durée déterminée consécutive à l'inhibition desdits moyens de vidange (18, 19, 20), inhibition de la source (4) de rayonnement et du ventilateur (6) d'air ambiant, le système retrouvant alors son état initial.

9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit générateur (10,11,12) d'ultrasons comprend une plaque (10) d'aluminium collée contre le fond de la cuve (1), une rondelle (11) d'ùn isolant thermique collée contre la plaque (10) et un quartz (12) piézoélectrique collé contre la rondelle (11).