ES2235887T3 - Limpieza de materia en particulas y de impurezas quimicas de las manos. - Google Patents

Abstract

Un aparato (20) que tiene un volumen (28) de limpieza de manos dimensionado para recibir una mano humana en él, comprendiendo el aparato (20) un dispositivo (32) de limpieza mecánica, que comprende una fuente (34) de gas a presión situada para dirigir un flujo de gas a presión al volumen (28) de limpieza de manos, y una fuente de gas a presión (40) en comunicación con una entrada de la fuente (34) de gas a presión; un activador (46) de gas a presión que crea iones o un plasma en el gas a presión antes de abandonar la fuente (34) de gas a presión; un dispositivo (60) de limpieza química, que comprende un nebulizador (62) accionable para emitir una neblina limpiadora al volumen (28) de limpieza de manos, una fuente (61) de un gas nebulizador en comunicación con una entrada (64) del nebulizador (62), y una fuente (66) de una solución limpiadora en comunicación con la entrada (64) del nebulizador (62), en el que el nebulizador (62) comprende un nebulizador de activación (62) accionable para crear una neblina activada, seleccionada a partir del grupo que consiste en una neblina limpiadora ionizada y una neblina limpiadora activada por plasma; un controlador (58) accionable para activar el dispositivo (32) de limpieza mecánica y para activar el dispositivo (60) de limpieza química.

Description

Limpieza de materia en partículas y de impurezas químicas de las manos.

Esta invención se refiere a la limpieza de manos con guantes o sin ellos y a la medición del estado de la limpieza.

Antecedentes de la invención

En una amplia gama de campos, los trabajadores deben estar seguros de que tienen las manos limpias. En algunos casos, los mismos llevan puestos guantes y en otros casos no. Por ejemplo, las impurezas en las manos con guantes de los trabajadores en salas limpias que trabajan con dispositivos microelectrónicos pueden tener consecuencias perjudiciales en el rendimiento de los productos. Las impurezas en las manos con guantes o sin ellos de trabajadores médicos y dentales pueden transmitir infecciones entre pacientes o pueden contaminar los aparatos. Las impurezas en las manos con guantes o sin ellos de los trabajadores de servicio alimenticio pueden transmitir enfermedades a los clientes.

La propuesta usual a la limpieza de manos en las áreas médica, dental y de servicio alimenticio es un lavado a fondo en agua con jabón o con un desinfectante comparable, y un secado profundo. En el caso de que se usen guantes, se cambian los mismos. A menudo, se exigen tales procedimientos. Sin embargo, hay estudios que han mostrado que, en muchos casos, los trabajadores médicos, dentales y de servicios alimenticios no siguen las reglas y no encuentran la ocasión de lavarse las manos o de cambiarse de guantes, puesto que es un inconveniente y consume tiempo interrumpir una tarea para lavarse y secarse las manos o para cambiarse de guantes. En el campo de la fabricación microelectrónica, se exige que los trabajadores se cambien de guantes de manera prevista regularmente, lo que es caro tanto en costes de guantes como en tiempo improductivo de mano de obra.

La práctica de llevar puestos guantes está cada vez más extendida en estas y en otras situaciones, para proteger a los trabajadores, a los materiales que se manipulan y a terceras partes. Los guantes, que son típicamente de látex o de material sintético, se limpian y envasan por parte de fabricantes de guantes o lavanderías, pero se pueden llegar a contaminar con partículas durante el transporte y el almacenamiento. Los guantes elastómeros son sometidos a endurecimiento superficial y microagrietamiento. El microagrietamiento permite que la materia en partículas sea creada y/o atrapada en las microgrietas. La materia en partículas se puede separar más adelante de las microgrietas y de las superficies de los guantes. Los guantes se pueden llegar a contaminar, también, con organismos biológicos durante uso.

Así, la insuficiencia de unas manos con guantes o sin ellos completamente limpias, así como de artículos elastómeros de tipo distinto a los guantes, y los costes asociados tanto con la limpieza como con la insuficiencia de la misma, conduce a problemas en una amplia gama de campos.

El documento FR 2.617.716 A1 enseña un aparato para la esterilización de las manos con una carcasa en la que se han de insertar las manos a limpiar a través de una abertura de tamaño adecuado. En el interior de la carcasa están dispuestas varias boquillas para rociar una neblina de desinfectante sobre una mano insertada en la carcasa. El desinfectante se suministra desde un depósito por medio de una bomba. Además, varias lámparas ultravioletas están dispuestas en el interior de la carcasa para mejorar la eficacia de la esterilización por medio de radiación ultravioleta. Después de que se haya retraído la mano esterilizada de la carcasa, un flujo de aire es generado en el interior de la misma desde una toma de aire hasta una salida por un soplador a fin de extraer cualquier vapor generado durante un ciclo de limpieza desde el interior de la carcasa.

El documento DE-36 04 256-A1 describe otro a-
parato para la esterilización de manos que es, generalmente, similar al antes mencionado. Sin embargo, en lugar de proporcionar el desinfectante desde un depósito por medio de una bomba, se basa en botes rociadores a presión, que son accionados mecánicamente para liberar una neblina de desinfectante en el interior de la carcasa del aparato. Otra diferencia es el uso de un soplador para secar la mano esterilizada, mientras está todavía en el interior de la carcasa del aparato.

El documento US 5.135.721 propone otro aparato de esterilización similar al descrito en el documento FR-2.617.716-A1. Además de esterilizar, este aparato proporciona, también, un mecanismo de formación de revestimiento o cubierta para formar un recubrimiento protector en una mano después de que ha sido esterilizada en el aparato. Preferiblemente, el recubrimiento protector es un guante formado a partir de material líquido depositado en la superficie de la mano o enrollado automáticamente sobre la mano por el aparato.

El documento WO 98/53752 enseña un aparato para limpiar y desinfectar manos, que rocía una mezcla de agua potable y una solución de agentes limpiadores sobre una mano insertada en la carcasa del aparato. La presencia de una mano es detectada automáticamente por un sensor y provoca el funcionamiento de las boquillas rociadoras durante un tiempo predeterminado. El aparato puede incluir, también, un ventilador para proporcionar un suministro de aire de secado, que es controlado por su propio temporizador.

Existe una necesidad de mejorar la conveniencia y reducir los costes asociados con la limpieza necesaria de tales artículos en salas limpias, entornos médicos, de laboratorio, de servicio alimenticio y de otro tipo.

La presente invención cumple esta necesidad y proporciona, además, ventajas relacionadas.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un aparato para limpiar manos con guantes y sin ellos, a fin de reducir el contenido en partículas y las impurezas superficiales químicas y biológicas hasta niveles aceptables, y para medir el contenido en partículas y/o impurezas encontrado sobre la superficie de los artículos. El aparato puede ser fácilmente usado en salas limpias, entornos médicos, de laboratorio, de servicio alimenticio y de otro tipo. Es una unidad autónoma autoestable, excepto por una conexión de corriente, y no requiere conexiones de aguas sucias o de drenaje. (El aparato puede estar alimentado por baterías y, en ese caso, incluso no requiere una conexión externa de corriente.) Después de limpiar el artículo, tal como unas manos con guantes o sin ellos, que requiere usualmente menos de 30 segundos, el artículo limpio está seco, de manera que el trabajador puede volver inmediatamente a la actividad que requiere el artículo limpio. En aplicaciones que implican manos con guantes, la propuesta de la invención reduce la necesidad de cambiar de guantes sobre una base regular o, indicado alternativamente, aumenta el tiempo entre el cambio requerido de guantes. El aparato se puede usar, también, para supervisar el número de veces que cada persona realiza la operación de limpieza, y para poner en correlación esta información con los rendimientos de fabricación, la salud u otros parámetros de interés.

En una primera realización, un aparato tiene un volumen de limpieza de manos dimensionado para recibir una mano humana en él. El aparato comprende un dispositivo de limpieza mecánica que incluye una fuente de gas a presión situada para dirigir un flujo de gas a presión al volumen de limpieza de manos, una fuente de gas a presión en comunicación con una entrada de la fuente de gas a presión y una ventilación de la fuente de gas que comunica con el volumen de limpieza de manos. El gas a presión es un gas activado en forma de un gas ionizado o un gas de plasma, pero más preferiblemente aire ionizado equilibrado. El flujo de gas activado desaloja las partículas de la superficie de la mano con guante o sin él, y el gas activado ayuda a repeler las partículas desalojadas de la superficie de la mano, de manera que no se vuelven a depositar en ella. La fuente de gas a presión puede ser una cuchilla de gas, tal como una cuchilla de aire en forma de una lámina móvil de gas que barre la superficie de la mano, o un conjunto apropiadamente situado de boquillas que produce una atmósfera turbulenta. El flujo de gas a presión es preferiblemente pulsatorio para aumentar los efectos de desalojo de partículas. El dispositivo de limpieza mecánica puede incluir un contador de partículas en la ventilación de la fuente de gas para contar las partículas desalojadas de la mano con guante o sin él. El recuento de partículas se interpreta como una indicación de la limpieza de las manos respecto a las partículas. La fuente de gas a presión se puede accionar, también, para secar las manos con guantes o sin ellos después de tratamientos posteriores.

El aparato incluye, también, un dispositivo de limpieza química. El dispositivo de limpieza química elimina las impurezas químicas y/o biológicas que se pueden haber adherido a la superficie de la mano con guante o sin él durante el uso anterior, pero cuya concentración superficial se debe reducir. El dispositivo de limpieza química incluye un nebulizador accionable para emitir una neblina limpiadora al volumen de limpieza de manos, una fuente de una solución limpiadora en comunicación con una entrada del nebulizador y una ventilación del nebulizador dispuesta en oposición al nebulizador a través del volumen de limpieza de manos. La neblina limpiadora está en un estado activado, tal como un gas de plasma o un gas ionizado. Preferiblemente, la neblina limpiadora se produce haciendo pasar un vapor de la solución limpiadora a través de un plasma, para producir un estado disociado activado en la neblina limpiadora. La neblina limpiadora activada pasa, después de eso, a través de las manos recibidas en el volumen de limpieza de manos.

La neblina limpiadora reacciona con las impurezas químicas sobre la superficie de la mano, moviliza estas impurezas y hace que se vaporicen y que sean arrastradas en el flujo de neblina limpiadora para su eliminación del sistema. La solución limpiadora se puede seleccionar según el tipo de impurezas que se esperan en cada aplicación. En un caso típico, sin embargo, las impurezas orgánicas son eliminadas usando una mezcla acuosa de limpieza de peróxido de hidrógeno disociado, opcionalmente, un ácido, tal como ácido cítrico o ácido láctico, y alcohol n-propílico. Puede haber, y preferiblemente hay, dos o más soluciones limpiadoras que se usan secuencialmente para eliminar impurezas químicas específicas. También, se puede introducir un acondicionador para la piel en aquellos casos en los que las manos están sin guantes.

Los agentes biológicos pueden ser eliminados por la neblina limpiadora, y/o se puede prever un dispositivo separado de limpieza biológica, tal como una fuente de luz ultravioleta.

El aparato está colocado, preferiblemente, en una carcasa, que tiene una abertura a su través que permite a una persona meter una mano con guante o sin él (o ambas manos) en el volumen de limpieza de manos. El aparato incluye, preferiblemente, una fuente de presión negativa dentro de la carcasa adyacente a la abertura, de manera que el gas dentro de la carcasa se introduce, de modo preferencial, en la fuente de presión negativa en lugar de que escape a través de la abertura. La fuente de presión negativa puede ser la ventilación de la fuente de gas o la ventilación del nebulizador, o una ventilación separada.

Otras propiedades y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción más detallada de la realización preferida, tomada en unión con los dibujos que se acompañan, que ilustran, a modo de ejemplo, los principios de la invención. El alcance de la invención no está limitado, sin embargo, a esta realización preferida.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de frente de un aparato alojado según la invención;

la figura 2 es una vista esquemática en perspectiva desde atrás del aparato alojado de la figura 1;

la figura 3 es una vista esquemática en perspectiva interior del aparato en la misma vista que en la figura 2, pero con la carcasa retirada para revelar los componentes interiores;

la figura 4 es una distribución esquemática interior del volumen de limpieza de manos y del aparato asociado, con el dispositivo de limpieza mecánica funcionando;

la figura 5 es una distribución esquemática interior del volumen de limpieza de manos y del aparato asociado, con el dispositivo de limpieza química funcionando;

la figura 6 es una vista esquemática de un ionizador de tipo peine usado para producir gas ionizado equilibrado en una fuente de gas a presión;

la figura 7 es una vista esquemática de una fuente de plasma de descarga luminosa usada para activar una solución limpiadora nebulizada;

la figura 8 es un diagrama de flujo en bloques de un método preferido para poner en práctica la invención.

Descripción detallada de la invención

Las figuras 1 y 2 son vistas exteriores de un aparato de limpieza 20 para limpiar manos humanas con guantes o sin ellos. En el caso de que la mano esté sin guante, se limpia la piel humana expuesta. En el caso de que la mano esté con guante, éste está hecho, preferiblemente, de un material elastómero, tal como látex natural o un elastómero sintético. El aparato 20 incluye una carcasa 22 que tiene una abertura 24 a su través. La abertura 24 está dimensionada para recibir una o (preferiblemente) dos manos humanas y está situada a una altura conveniente respecto al suelo para insertar la mano. En un aparato 20 prototipo, la abertura 24 tiene 22,9 cm de alto por 30,5 cm de ancho en tamaño, y tiene aproximadamente 109,2 cm respecto al suelo. Un panel de control 26 está situado en la parte delantera del aparato 20 para que acceda el usuario.

La figura 3 es la misma vista que la figura 2, pero con la carcasa 22 retirada, de manera que los componentes interiores sean visibles. Las figuras 4 y 5 son distribuciones del interior del aparato con la carcasa retirada, durante tramos diferentes del ciclo de funcionamiento.

El aparato 20 tiene un volumen 28 de limpieza de manos dimensionado para recibir una mano 30 humana con guantes o sin ellos en él, a través de la abertura 24. El aparato 20 comprende un dispositivo 32 de limpieza mecánica que desaloja las partículas de la superficie de la mano con guante o sin él. El dispositivo 32 de limpieza mecánica puede ser de cualquier tipo accionable que desaloja partículas de la superficie de la mano 30. El desalojo de partículas es particularmente importante en algunas aplicaciones en salas limpias y de tipo médico en las que la mano está con guante. Durante el almacenamiento, el envío y el uso, los artículos elastómeros, tales como guantes, desarrollan típicamente pequeñas microgrietas en su superficie externa. Tales microgrietas se encuentran tanto en el látex natural como en los elastómeros sintéticos. Estas microgrietas no son tan grandes y profundas como para hacer que el guante elastómero falle, y las microgrietas son, por lo tanto, aceptables en muchos usos de los artículos. Sin embargo, el microagrietamiento superficial del guante elastómero puede conducir a la producción o la retención de material en partículas que pueden, más adelante, caer del artículo y conducir a problemas de contaminación por partículas en algunos entornos, tales como un entorno de fabricación en sala limpia o algunos entornos médicos. Algunas partículas se producen mientras el propio material elastómero se separa (se desconcha) de la superficie. Se pueden producir partículas adicionales por medio de partículas que surgen externamente y son atrapadas y retenidas dentro de las microgrietas a medida que el usuario flexiona el artículo, y entonces son liberadas más adelante para caer lejos del artículo elastómero. El dispositivo 32 de limpieza mecánica elimina partículas de ambos tipos de la superficie del guante.

El dispositivo 32 preferido de limpieza mecánica incluye una fuente 34 de gas a presión situada para dirigir un flujo de gas a presión al volumen 28 de limpieza de manos. La fuente 34 de gas a presión puede ser de cualquier tipo accionable. La fuente 34 preferida de gas a presión es una cuchilla de gas, preferiblemente, una cuchilla 36 de aire. La cuchilla 36 de aire incluye un primer cilindro 38a montado en la parte superior del volumen 28 de limpieza de manos y, desde allí, encima de la mano 30 y extendiéndose transversalmente a la misma, y un segundo cilindro 38b montado debajo del volumen 28 de limpieza de manos y, desde allí, debajo de la mano 30 y extendiéndose transversalmente a la misma. Cada cilindro tiene un eje que se extiende hacia fuera del plano del dibujo en las figuras 4 y 5. Cada cilindro 38a y 38b tiene boquillas en él, dirigidas generalmente hacia la mano con guante. Aire u otro gas que circula a través de las boquillas incide sobre la mano con guante o sin él, desalojando mecánicamente partículas sueltas de la superficie del guante. Los cilindros 38a y 38b son accionados por motores 39 o por otros tipos de accionamientos para que roten alrededor de sus ejes, a fin de recorrer la totalidad de la superficie superior de la mano con guante o sin él y la superficie inferior de la mano con guante o sin él, respectivamente. Se puede usar una agrupación de boquillas fijas (no mostradas) en vez o además de la cuchilla de aire, en algunas aplicaciones. El uso de la cuchilla de gas como la fuente 34 de gas a presión es preferible a otros tipos de fuentes de gas, tal como una agrupación de boquillas fijas en el caso de que se desee limpieza a presión relativamente alta, puesto que para una fuerza total fija en la mano del usuario en cualquier momento, la propuesta de la cuchilla de gas permite que se use una presión local superior para desalojar las partículas.

Una fuente de gas a presión 40 está en comunicación con una entrada 42 de la fuente 34 de gas a presión. El gas a presión está, preferiblemente, en un "estado activado", lo que significa que ha sido activado por un campo ionizante o por plasma. Más preferiblemente, el gas a presión que circula desde la fuente de gas a presión 40 está en un estado ionizado. Si en el estado ionizado, el gas activado puede estar en un estado ionizado equilibrado, lo que significa que tiene aproximadamente un número igual de iones positivos y negativos, o en un estado altamente ionizado desequilibrado, lo que significa que tiene un número desigual de iones positivos y negativos, se prefiere el estado ionizado equilibrado. La fuente de gas a presión 40, preferiblemente, una fuente de aire ionizado, incluye un suministro 44 de gas a presión, tal como una botella de gas a presión, un ventilador o un depósito bombeado. El suministro 44 de gas a presión puede suministrar gas a una presión constante. Más preferiblemente, sin embargo, el suministro 44 de gas a presión suministra un flujo de gas que es pulsatorio, de manera que el gas que sale de la fuente 34 de gas a presión es pulsatorio. Se encuentra que el gas pulsatorio es más eficaz al desalojar las partículas de la superficie del guante que el gas que circula a presión constante. La presión del gas suministrado a la fuente 34 de gas a presión es típicamente desde aproximadamente 211 kPa hasta aproximadamente 281 kPa por encima de la presión atmosférica, opcionalmente pulsatoria entre una presión máxima de aproximadamente 211-281 kPa por encima de la presión atmosférica y una presión mínima igual a la presión atmosférica.

El desalojo mecánico de partículas es ayudado, además, por el movimiento de lavado de manos y por el contacto de las dos manos. El usuario se frota las manos con el movimiento consabido de lavado de manos usado cuando uno se lava usualmente las manos en agua y jabón, lo que flexiona los guantes y hace que las partículas sean desalojadas. Este movimiento se puede realizar durante el funcionamiento de la fuente de gas a presión y además, si se desea, durante el funcionamiento posterior del dispositivo de limpieza química. El resultado es una eliminación más eficaz de partículas de la superficie del guante.

Se activa el gas que circula desde la fuente de gas a presión 40 antes de que alcance la fuente 34 de gas a presión por medio de un activador 46 de gas de cualquier tipo accionable, pero que se ilustra en esta memoria como un ionizador de gas equilibrado. La figura 6 ilustra esquemáticamente un ionizador 200 de tipo peine de gas equilibrado que se usa, preferiblemente, como el activador 46 de gas. El gas a ionizar, típicamente aire, circula en un canal 202 de flujo de gas (en la dirección hacia fuera del plano de la página en la figura 6). Un ionizador 204 de tipo peine tiene una pluralidad de puntos 206 afilados, separados aproximadamente 1,3 cm, que se extienden en un primer lado del canal 202 de flujo de gas. Un plano conductor 208 se extiende en un lado enfrentado del canal de flujo de gas. Se aplica un voltaje de corriente alterna de aproximadamente 5-6 kilovoltios a los puntos 206, produciendo un efecto corona entre los puntos 206 y el plano a tierra 226. Se imparte un estado equilibrado de ionización al gas que circula en el canal 202 de flujo de gas. Alternativamente, el gas puede ser ionizado mediante cualquier otra técnica adecuada, tal como un láser o luz ultravioleta. Si el gas activado es un plasma, puede ser creado por una descarga luminosa de la manera que se describe posteriormente o mediante cualquier otra técnica adecuada. En esta realización, la mano con guante o sin él no está expuesta al campo ionizante o al plasma, pero, en vez de ello, lo está al gas que ha sido activado y sale de las boquillas en los cilindros 38. En una segunda realización a describir posteriormente, las manos están en el campo de plasma. En la mayoría de los casos, la segunda realización se usará en manos con guantes, en lugar de en manos sin guantes.

Una ventilación 48 de la fuente de gas comunica con el volumen 28 de limpieza de manos. La ventilación 48 de la fuente de gas extrae el flujo de gas que es introducido por el dispositivo 32 de limpieza mecánica. Como se ve en la figura 4, una bomba 50, típicamente en forma de un extractor, saca el gas a través de la ventilación 48 y lo introduce en un filtro y un depurador 52. Se extrae gas limpio desde el filtro y el depurador 52, y los residuos en partículas, que fueron arrastrados en el gas como consecuencia de impactar con el guante, se depositan en un receptáculo 54 de residuos. El receptáculo 54 de residuos está montado en el aparato 20 en forma de un cajón que se puede quitar fácilmente para la eliminación de los residuos (véase la figura 3).

Un contador de partículas/sensor químico 53 está dispuesto, opcionalmente, en la tubería de salida entre la ventilación 48 de la fuente de gas y el filtro y el depurador 52. El contador de partículas/sensor químico 53 puede ser de cualquier tipo accionable. El contador de partículas/sensor químico 53 proporciona en tiempo real, de modo deseable, recuentos de partículas y/o elementos constitutivos químicos del gas purgado. Preferiblemente, el contador de partículas/sensor químico 53 es un contador de partículas láser, en el caso de un contador de partículas. Tales contadores de partículas láser se conocen en la técnica y están disponibles comercialmente por Climet Instruments y la Met One Division of Pacific Scientific, por ejemplo. Otros tipos de contadores de partículas, tales como contadores de partículas de luz blanca o sistemas de filtro de aire, se pueden usar también, pero son menos preferidos. Se puede usar cualquiera tipo de sensor químico en tiempo real que sea apropiado para el tipo esperado de producto químico a detectar. El sensor químico se puede seleccionar para medir elementos constitutivos químicos o especies radiactivas específicas, dependiendo de nuevo de la aplicación. Las especies químicas a detectar dependerán de la naturaleza de la industria en la que se ha de usar el aparato de limpieza 20.

Un controlador 58 controla el funcionamiento del dispositivo 32 de limpieza mecánica, tanto para la temporización como para la selección de los parámetros de funcionamiento. El controlador 58 envía señales de control al suministro 44 de gas a presión, al ionizador 46 de gas, al accionamiento de la cuchilla 36 de aire y a la bomba 50. También recibe una entrada desde, y controla, el contador de partículas/sensor químico 53 opcional. El controlador 58 es, preferiblemente, un microordenador que está programado para enviar señales de orden según procedimientos descritos más completamente en lo que sigue, y para recibir, almacenar y analizar datos.

El aparato 20 incluye, además, un dispositivo 60 de limpieza química. El dispositivo 60 de limpieza química elimina las impurezas químicas que pueden estar adheridas a la superficie de la mano 30 con guante o sin él del usuario. La figura 5 ilustra el aparato 20 cuando el dispositivo 60 de limpieza química está en funcionamiento. El dispositivo 60 de limpieza química incluye un nebulizador 62 (es decir, un vaporizador) accionable para emitir una neblina limpiadora al volumen 28 de limpieza de manos. La neblina limpiadora consiste en gotitas de la solución limpiadora vaporizada. Las gotitas, preferiblemente, están dimensionadas de modo aproximadamente uniforme, con un diámetro del orden de desde alrededor de 1 hasta alrededor de 20 micrómetros. El nebulizador 62 es, preferiblemente, un nebulizador ultrasónico de baja presión y bajo volumen, tal como el modelo SCA2000X comercialmente disponible, fabricado por la firma Stultz. La energía ultrasónica introducida por este tipo de nebulizador ayuda, también, a la disociación de las moléculas del material limpiador vaporizado y baja la energía electromagnética requerida para conseguir la ionización de las moléculas. En vez de eso, se puede usar un nebulizador no ultrasónico. El nebulizador puede ser un cabezal rociador de alta presión y bajo volumen que establece ondas ultrasónicas en el material limpiador vaporizado, lo que conduce a una disociación superior y a una actividad iónica posterior. El nebulizador puede ser, en vez de eso, un sistema rociador, tal como el sistema IVEK Digispense 800. El gas que ha de ser vaporizado por el nebulizador 62 se suministra desde una fuente 61 de gas a presión que comunica con una entrada 64 del nebulizador 62. La fuente 61 de gas a presión puede ser de cualquier tipo accionable, tal como una botella a presión o un sistema accionado por compresor.

En muchos casos, se prevé un nebulizador independiente para cada solución limpiadora (aunque sólo se ilustra un único nebulizador). Típicamente, se ajusta un nebulizador comercial para el fluido específico a vaporizar en neblina, de manera que sólo se presenta una producción óptima de vapor para ese fluido específico o para fluidos estrechamente similares. Si se usan múltiples soluciones limpiadoras con propiedades sustancialmente diferentes, es necesario usualmente proporcionar un nebulizador independiente para cada uno de los flujos de solución limpiadora.

El nebulizador 62 produce una neblina limpiadora que puede ser, y preferiblemente es, activada antes del momento en el que alcanza el volumen 28 de limpieza de manos. Es decir, la mano con guante o sin él no está directamente expuesta al plasma o al campo ionizante, sino sólo a las moléculas activadas de la neblina limpiadora después de que abandonan el plasma o el campo ionizante. La neblina limpiadora puede ser activada por un plasma o un campo ionizado. El estado de plasma o el estado ionizado se puede conseguir mediante cualquier técnica capaz de funcionar, pero preferiblemente por una fuente 63 de plasma, como se ilustra en las figuras 4-5 y 7. Como se ilustra en la figura 7, la fuente 63 de plasma es una fuente de plasma de descarga luminosa que produce un plasma 220 en un canal 222 de flujo de gas. El gas nebulizado circula a través del plasma 220, dando como resultado especies activadas y disociadas en el gas nebulizado. En el ejemplo de mayor interés para los inventores, la neblina limpiadora contiene peróxido de hidrógeno, H_{2}O_{2}, cuando entra en el plasma 220. Después de abandonar el plasma, al menos algunas de las moléculas de peróxido de hidrógeno se han disociado para producir especies activadas de hidroxilo (OH) y oxígeno monoatómico (O). Estas especies permanecen disociadas durante varios segundos, tiempo durante el que circulan hacia y sobre la mano 30. Para conseguir un rendimiento máximo de limpieza, la fuente 63 de plasma está situada, preferiblemente, tan estrechamente al volumen 28 de limpieza de manos como sea posible, pero no tan próxima como para que las manos estén realmente dentro del plasma 220, en esta realización. Las especies disociadas reaccionan rápidamente con las impurezas químicas en la mano 30. La fuente de plasma de descarga luminosa se prefiere actualmente a otros tipos de dispositivos de activación de gas, ya que es mayor el tiempo de permanencia de las especies disociadas en el estado disociado.

El plasma 220 es producido por el flujo de corriente entre un electrodo 224, cargado aproximadamente de 20-30 kilovoltios por un circuito pulsatorio de corriente continua, y tierra 226. El electrodo 224 permanece en un aislador 228 hidrófobo con acceso al canal 222 de flujo de gas a través de una abertura 230. En estudios de desarrollo, los inventores observaron una tendencia al ataque químico del electrodo 224 por la humedad en el gas nebulizado que circula en el canal 222 de flujo de gas. Para proteger el electrodo 224 e impedir tal ataque, se introduce un gas seco en el interior del aislador 228, y circula alrededor del electrodo 224 y, desde allí, hacia fuera de la abertura 230.

Al menos una primera fuente de una solución limpiadora está en comunicación con la entrada 64 del nebulizador 62. Preferiblemente, hay al menos dos fuentes de este tipo, una primera fuente 66 de una primera solución limpiadora y una segunda fuente 68 de una segunda solución limpiadora. Estas fuentes están dispuestas como depósitos que se pueden retirar, tales como los mostrados en la figura 3. No se requiere ningún enganche de la fuente separado para los productos químicos del aparato 20, que puede ser, por lo tanto, autoestable en una sala limpia o en otra instalación (excepto por una fuente de energía eléctrica, que puede ser una batería). Las bombas 70 y 72 bombean soluciones limpiadoras desde las fuentes 66 y 68 respectivas hasta la entrada 64 del nebulizador 62. Las soluciones limpiadoras no son introducidas en el nebulizador 62 al mismo tiempo, pero, en vez de ello, son introducidas secuencialmente, como se describirá posteriormente.

Se pueden usar una amplia variedad de soluciones limpiadoras, dependiendo de los requisitos específicos de limpieza. Es decir, las sustancias químicas a eliminar de las manos en salas limpias en la industria microelectrónica pueden ser muy diferentes de las sustancias químicas a eliminar de las manos en un quirófano de hospital. La siguiente descripción está prevista como ilustrativa de una propuesta actualmente preferida para limpieza general, pero no está limitado así el uso de la invención.

En la limpieza de la superficie del guante de una mano con guante elastómero, la primera solución limpiadora es una solución acuosa de peróxido de hidrógeno, EDTA (etilendiaminotetraacetato) y alcohol n-propílico, en agua desionizada. El peróxido de hidrógeno es la fuente principal de las especies activadas, como se ha descrito anteriormente. Los iones de los quelatos de EDTA, tales como potasio y sodio, ayudan a conseguir la esterilización del guante. El alcohol n-propílico sirve como un agente de humectación y favorece, también, la penetración de la neblina limpiadora en la superficie del guante. La segunda solución limpiadora es una solución acuosa de peróxido de hidrógeno, alcohol n-propílico y ácido cítrico o ácido láctico, en agua desionizada. El ácido cítrico o láctico tiene un efecto sinérgico cuando se mezcla con peróxido de hidrógeno para conseguir la esterilización de microorganismos. La primera solución limpiadora nebulizada está activada por plasma y la segunda solución limpiadora nebulizada está, también, activada por plasma. Normalmente, se efectúa el recuento de partículas como parte de la limpieza de guantes o de otros artículos elastómeros, y se realiza, a menudo, un análisis químico.

En la limpieza de la superficie de la mano de una sin guante, la primera solución limpiadora es peróxido de hidrógeno en agua desionizada. La segunda solución limpiadora es una solución de ácido láctico en agua desionizada, con la adición opcional de alcohol n-propílico. El ácido láctico sirve para neutralizar halogenuros y para esterilizar microorganismos. Un acondicionador de manos, tal como aloe vera o uno con base glicerina, se puede añadir a la segunda solución limpiadora, o introducirlo en la mano sin guante en una operación separada con posterioridad al contacto con la segunda solución limpiadora. En este caso, la primera solución limpiadora nebulizada está activada por plasma y la segunda solución limpiadora nebulizada no está activada por plasma. Normalmente, no se efectúa el recuento de partículas como parte de la limpieza de manos sin guantes, pero se realiza, a menudo, un análisis químico.

Aunque las soluciones limpiadoras están destinadas principalmente a eliminar productos químicos de las superficies, pueden también ayudar a eliminar partículas. Las partículas se aglomeran a las superficies por una variedad de mecanismos, incluyendo la atracción polar iónica, las fuerzas triboeléctricas y las fuerzas de van der Waals. La combinación del aire ionizado equilibrado de la cuchilla de aire, de la fuerza física del flujo de gas de la cuchilla de aire y de la neutralización de la atracción iónica por los radicales libres de las soluciones limpiadoras químicas es eficaz al superar todas estas fuerzas de aglomeración y eliminar partículas de las manos con guantes o sin ellos.

La neblina limpiadora emitida desde el nebulizador 62 es forzada a través del volumen 28 de limpieza de manos por un ventilador del nebulizador y hasta más allá de la mano 30 con guante o sin él. La neblina limpiadora es eliminada del volumen 28 de limpieza de manos por una corriente de aire producida por una ventilación 74 del nebulizador. La neblina limpiadora se pone en contacto, por ello, con la superficie de la mano con guante o sin él y se elimina. Una bomba produce la corriente de aire, que puede ser la misma bomba 50 que extrae el gas a través de la ventilación 48 de la fuente de gas. La bomba 50 bombea la neblina limpiadora, que puede portar, también, las impurezas eliminadas del guante, al filtro y al depurador 52.

La bomba 50 y la abertura 24 están dimensionadas de manera que la bomba 50 crea una presión ligeramente negativa dentro del volumen 28 de limpieza de manos, si se compara con la presión atmosférica externa al aparato de limpieza 20. Por lo tanto, se introduce aire atmosférico en la abertura 24 y, desde allí, a través de la bomba 50, de manera que no hay ningún escape de ninguno de los gases internos que circulan desde la fuente 34 de gas o del nebulizador 62 al aire circundante.

El controlador 58 controla el funcionamiento de las bombas 70 y 72, del nebulizador 62 y de la fuente 61 de gas a presión.

Algunas aplicaciones, tales como en instalaciones médicas incluyendo hospitales, consultorios médicos y consultorios dentales, requieren que la mano con guante o sin él esté también esterilizada de microorganismos. Las figuras 4 y 5 ilustran una realización de la invención que mide y limpia los guantes de partículas, y esteriliza simultáneamente los guantes de microorganismos presentes en su superficie exterior. Un esterilizador 80 de microorganismos está dispuesto en el interior de la carcasa 22, próximo al volumen 28 de limpieza de manos y, desde allí, a la mano 30 con guante o sin él. El esterilizador de microorganismos puede ser de cualquier tipo accionable que sea compatible con el aparato de medición y limpieza de partículas, tal como la lámpara UV (ultravioleta) ilustrada. Las lámparas UV adecuadas están disponibles comercialmente por Aqua Ultraviolet USA. El esterilizador de microorganismos puede ser también de otro tipo, tal como una fuente de ozono o un gas de esterilización introducido a través del nebulizador 62, o separadamente. Otra forma de esterilización se puede conseguir por selección del material limpiador vaporizado. Si se usa peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}) como material limpiador vaporizado, la energía ionizante del plasma de activación hace que las moléculas se disocien en especies activadas, que reaccionan para dar especies orgánicas oxidadas y destruir microorganismos. El uso de un nebulizador ultrasónico facilita la disociación.

La esterilización de microorganismos se puede conseguir antes, simultáneamente con o después de la medición y la limpieza de partículas. Esta realización de las figuras 4 y 5 permite que el personal en instalaciones médicas y dentales reutilice guantes de manera apropiada. Típicamente, los guantes podrían ser reutilizados para múltiples procedimientos con el mismo paciente o intervención, pero no podrían ser reutilizados con diferentes pacientes. No obstante, la presente propuesta proporcionaría un aumento en seguridad para impedir la contaminación y un aumento en rendimiento por una menor eliminación de guantes.

La figura 8 representa una secuencia de funcionamiento preferida para conseguir la limpieza de los guantes en las manos con guantes del usuario del aparato 20 de limpieza, en el que se usan dos soluciones limpiadoras. Las manos 30 con guantes o sin ellos se insertan primero en el aparato 20 a través de la abertura 24, número 100. La máquina puede ser activada por control manual del usuario mediante el panel de control 26 o por un pedal, o automáticamente por una fotocélula (no mostrada) al insertarlas. El dispositivo 32 de limpieza mecánica es accionado, número 102, para eliminar partículas de las superficies de los guantes insertados. La operación 102 puede seguir durante un periodo tan largo como sea necesario para conseguir una limpieza mecánica deseada, pero lo hace típicamente desde aproximadamente 3 segundos hasta aproximadamente 10 segundos. El contador de partículas/sensor químico 53 opcional puede ser accionado, operación 104, durante este periodo o posteriormente, pero se hace típicamente de manera simultánea con, la operación 102. La operación 102 de limpieza mecánica se completa y el dispositivo 32 de limpieza mecánica se detiene, número 106. De modo deseable, hay un descanso temporal entre el fin de la operación 102 y el comienzo de la operación 108, como se indica por la operación 106 de detención. Sin embargo, se permite un breve solapamiento entre las operaciones 102 y 108. Las operaciones 102 y 108, sin embargo, puede que no se solapen sustancialmente en el tiempo, puesto que el alto caudal de gas desde la fuente 34 de gas a presión interrumpiría el contacto de la neblina limpiadora nebulizada con el guante. Las mismas consideraciones son aplicables para las otras operaciones "de detención" descritas en esta memoria.

El dispositivo 60 de limpieza química es accionado, después de eso, usando la primera solución proporcionada al nebulizador 62, número 108. La operación 108 puede seguir durante un periodo tan largo como sea necesario para conseguir un producto químico de limpieza deseado, pero lo hace típicamente desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10 segundos. La operación 108 se detiene, número 110.

El dispositivo 32 de limpieza mecánica se activa de nuevo, número 112. Esta operación quita soplando cualquier primera solución limpiadora residual de la superficie del guante, seca dicha superficie y sigue desalojando cualquier partícula adicional de la superficie del guante que pueda haber sido liberada durante la operación 108 de limpieza química. La operación 112 puede seguir durante un periodo tan largo como sea necesario para conseguir un producto químico de limpieza deseado, pero lo hace típicamente desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10 segundos. A la finalización de la operación 112, las manos están secas. El contador de partículas/sensor químico 53 puede, opcionalmente, ser accionado durante o después de esta operación 112. La operación 112 se detiene, número 114.

Si sólo se usa una única solución limpiadora, la operación de limpieza está completa. Si se usa también la segunda solución limpiadora, se realizan las siguientes operaciones.

El dispositivo 60 de limpieza química se acciona de nuevo, número 116, pero esta vez, la segunda solución limpiadora se proporciona al nebulizador 62. La operación 116 puede seguir durante un periodo tan largo como sea necesario para conseguir una limpieza deseada de producto químico, pero lo hace típicamente desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10 segundos. La operación 116 se detiene, número 118.

El dispositivo 32 de limpieza mecánica se activa de nuevo, número 120. Esta operación quita soplando cualquier segunda solución limpiadora residual de la superficie del guante, seca dicha superficie y sigue desalojando cualquier partícula adicional de la superficie del guante que pueda haber sido liberada durante la operación 116 de limpieza química. La operación 116 puede seguir durante un periodo tan largo como sea necesario para conseguir una limpieza deseada de producto químico, pero lo hace típicamente desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 10 segundos. A la conclusión de la operación 116, las manos están secas. El contador de partículas/sensor químico 53 puede, opcionalmente, ser accionado durante o después de esta operación 120, número 122. Este recuento de partículas es un recuento de partículas final y cualquier análisis químico es un análisis químico final. Las operaciones 120 y 122 se detienen, número 124.

Cuando se han de limpiar manos sin guantes usando las dos soluciones limpiadoras descritas anteriormente, se prefiere que sólo se realicen las operaciones 100, 108, 110, 116, 118, 120 y 124. Como se ha descrito anteriormente, se puede añadir una operación separada después de la operación 120, en la que se introduce un acondicionador para la piel en el volumen de limpieza de manos.

Un prototipo del aparato 20, construido como se muestra en las figuras 1-7, ha sido montado y accionado usando la propuesta mostrada en la figura 8. Los ensayos usando el dispositivo de limpieza mecánica y el dispositivo activado de limpieza química han demostrado reducciones significativas en partículas y en impurezas químicas. Nuevos guantes de nitrilo en sala limpia, por ejemplo, demostraron una reducción típica del 38 por ciento en partículas de tamaño igual a o mayor que 0,5 micrómetros después de la exposición al ciclo de limpieza. Se observaron, también, reducciones significativas del 10 al 30 por ciento en contaminación de aniones y cationes extraíbles. El mismo tipo de guantes de nitrilo mostraron reducciones de hasta el 60 por ciento en partículas de tamaño igual a o mayor que 0,5 micrómetros cuando se sometieron a un periodo controlado de uso antes del tratamiento en el ciclo de limpieza. Por comparación, se ensayaron estudios similares usando el dispositivo de limpieza química sin plasma o activación iónica de la solución limpiadora nebulizada. Esos estudios mostraron una reducción típica del 12 por ciento en partículas de tamaño igual a o mayor que 0,5 micrómetros con nuevos guantes de nitrilo. No se detectaron reducciones consistentes en contaminación de aniones y cationes extraíbles. El aparato sin la activación de la neblina limpiadora nebulizada es, por lo tanto, accionable, pero hasta un grado mucho menor de eficacia que cuando se activa la neblina limpiadora nebulizada.

Aunque se ha descrito con detalle una realización particular de la invención con fines de ilustración, se pueden hacer diversas modificaciones y mejoras sin salirse del alcance de la invención. En consecuencia, la invención no ha de estar limitada excepto por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. Un aparato (20) que tiene un volumen (28) de limpieza de manos dimensionado para recibir una mano humana en él, comprendiendo el aparato (20)

un dispositivo (32) de limpieza mecánica, que comprende

una fuente (34) de gas a presión situada para dirigir un flujo de gas a presión al volumen (28) de limpieza de manos, y

una fuente de gas a presión (40) en comunicación con una entrada de la fuente (34) de gas a presión;

un activador (46) de gas a presión que crea iones o un plasma en el gas a presión antes de abandonar la fuente (34) de gas a presión;

un dispositivo (60) de limpieza química, que comprende

un nebulizador (62) accionable para emitir una neblina limpiadora al volumen (28) de limpieza de manos,

una fuente (61) de un gas nebulizador en comunicación con una entrada (64) del nebulizador (62), y

una fuente (66) de una solución limpiadora en comunicación con la entrada (64) del nebulizador (62),

en el que el nebulizador (62) comprende un nebulizador de activación (62) accionable para crear una neblina activada, seleccionada a partir del grupo que consiste en una neblina limpiadora ionizada y una neblina limpiadora activada por plasma;

un controlador (58) accionable para activar el dispositivo (32) de limpieza mecánica y para activar el dispositivo (60) de limpieza química.

2. El aparato (20) de la reivindicación 1, en el que la fuente (34) de gas a presión comprende una cuchilla (36) de gas.

3. El aparato (20) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la fuente de gas a presión (40) comprende una fuente de aire ionizado equilibrado.

4. El aparato (20) de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que incluye, además, un contador de partículas/sensor químico (53) en comunicación con el volumen (28) de limpieza de manos.

5. El aparato (20) de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el nebulizador (62) comprende un nebulizador de activación (62) accionable para emitir una neblina limpiadora activada al volumen (28) de limpieza de manos, incluyendo el nebulizador de activación (62) un vaporizador (62) que crea una neblina de una solución limpiadora, y una fuente (63) de plasma situada para activar la neblina de la solución limpiadora.

6. El aparato (20) de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la fuente de la solución limpiadora (66) comprende una fuente de peróxido de hidrógeno.

7. El aparato (20) de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende, además, una carcasa (22) y una abertura (24) en la carcasa (22), estando dispuesta la abertura (24) para permitir que una persona meta una mano (30) en el volumen (28) de limpieza de manos.

8. El aparato (20) de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el dispositivo (60) de limpieza química incluye, además, una segunda fuente de una segunda solución limpiadora en comunicación con la entrada del nebulizador (62), y en el que el controlador (58) es accionable para activar el dispositivo (32) de limpieza mecánica, usando el dispositivo (60) de limpieza química la fuente de la solución limpiadora, y usando el dispositivo (60) de limpieza química la segunda fuente de la segunda solución limpiadora durante diferentes periodos de tiempo.