ES2313204T3 - Metodo y aparato para esterilizar controlado por un sensor. - Google Patents

Abstract

Un método de esterilizar un recinto cerrado que comprende las etapas de: circular un gas a través de una región de preparación y a través del recinto, dispensar en la región de preparación mezcla de vapores de descontaminante/agua en el gas para que fluya con éste a través del recinto para que alcance una concentración en el recinto por encima del punto de rocío para los vapores de descontaminante/agua en el recinto para la temperatura ambiente y de modo que condense por microcondensación sobre las superficies en el recinto para que esterilice tales superficies después de lo cual se elimina el esterilizante del recinto; en el que se vigilan la temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de preparación y la condensación de la mezcla de vapores de descontaminante/agua en el recinto y se controla la dispensación de los vapores de descontaminante/agua al gas en la región de preparación para proporcionar un nivel de condensación requerido de vapores de descontaminante/agua en el recinto; el método incluye además eliminar el descontaminante del recinto cerrado haciendo pasar gas filtrado limpio a través del recinto y liberando el gas que sale del recinto a la atmósfera; caracterizado porque el punto de rocío y la velocidad de condensación de la mezcla de vapores descontaminante/agua del recinto se vigilan mediante un sensor de punto de rocío y condensación para controlar, con la temperatura del gas y la concentración del gas, la dispensación de vapor de descontaminante/agua en el gas.

Description

Método y aparato para esterilizar controlado por un sensor.

La presente invención se refiere a sistemas de descontaminación y esterilización y más particularmente al control de descontaminación gaseosa y sistemas en los que el vapor tiene más de un componente.

Se han diseñado sistemas convencionales de esterilización y descontaminación de gases para evitar la condensación, y como tales tanto el flujo a través de ellos como los sistemas de recirculación se han organizado de modo que mantengan las concentraciones de vapor, especialmente de agua, por debajo del punto de rocío. Se describen ejemplos de sistemas de este tipo en la Patente Europea EP 0486623B1, Patente del Reino Unido 2217619B, WO 89/06140 y solicitud de Patente del Reino Unido GB 2308066A.

El documento US-A-49523170A describe un método para esterilizar el interior de una cámara usando peróxido de hidrógeno en el que una primera porción de las superficies dentro de la cámara está a una temperatura por debajo de 10ºC y una segunda porción de las superficies está a una temperatura mayor que 10ºC. El proceso incluye la etapa de introducir en la cámara peróxido de hidrógeno en fase vapor, poner en contacto la primera porción con el vapor para efectuar una condensación en la misma, poner en contacto la segunda porción con el vapor, aplicar una fuente de vacío a la cámara y continuar introduciendo en la cámara peróxido de hidrógeno en fase vapor hasta que las superficies estén estériles mientras se conservan los intervalos de temperatura de las porciones primera y segunda.

El documento WO-A-98/57673 describe un sistema múltiple de vaporización en el punto de inflamación que esteriliza rápidamente grandes recintos. Una pluralidad de vaporizadores inyectan peróxido de hidrógeno vapor en corrientes de gas portador suministradas por un generador. Las líneas de suministro transportan la mezcla de gas portador y peróxido de hidrógeno vapor a una pluralidad de regiones de un recinto. Unos monitores vigilan la concentración de peróxido de hidrógeno vapor u otras condiciones en cada zona del recinto. Un sistema de control ajusta la velocidad de suministro de peróxido de hidrógeno vapor como respuesta a las correspondientes condiciones vigiladas. Se establece que para una esterilización eficaz, el peróxido de hidrógeno se mantiene en el estado vapor.

Un trabajo más reciente ha mostrado que para esterilización y descontaminación superficiales rápidas en habitaciones y cámaras más pequeñas, o aislantes, es esencial la condensación de una mezcla de vapores de un descontaminante gaseoso tal como peróxido de hidrógeno y agua.

El objeto de la presente invención es controlar los sistemas de esterilización y descontaminación tanto para los sistemas de recirculación cerrados, como para sistemas de flujo a través, como para los sistemas que usan recirculación con una proporción del aire de recirculación o mezcla de aire/gas que se expulsa del sistema cerrado de modo que la condensación pueda suceder rápidamente, uniformemente y de modo controlable por el área que se ha de esterilizar o descontaminar.

Esta invención proporciona un método de esterilizar un recinto cerrado que comprende las etapas de circular un gas a través de una región de preparación y a través del recinto en la región de preparación, dispensar en la región de preparación mezcla de vapores de descontaminante/agua en el gas en circulación para que fluya con éste a través del recinto para que alcance una concentración en el recinto por encima del punto de rocío para los vapores de descontaminante/agua en el recinto para la temperatura ambiente y de modo que condense por microcondensación sobre las superficies en el recinto para que esterilice tales superficies después de lo cual el esterilizante se retira del recinto; en el que se vigilan la temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de preparación y la condensación de la mezcla de vapores de descontaminante/agua en el recinto y se controla la dispensación de los vapores de descontaminante/agua al gas en la región de preparación para proporcionar un nivel requerido de condensación de vapores de descontaminante/agua en el recinto; el método incluye además eliminar el descontaminante del recinto cerrado pasando gas filtrado limpio a través del recinto y liberando el gas que sale del recinto a la atmósfera; en donde el punto de rocío y la velocidad de condensación de los vapores de descontaminante/agua en el recinto se vigilan mediante un sensor de punto de rocío y de condensación para controlar, con la temperatura del gas y la concentración del gas, el suministro de vapor de descontaminante/agua en el gas.

El término "recinto cerrado" deberá incluir cualquier cámara o habitación que por razones prácticas puede cerrarse de manera que se evite el escape de cantidades de gas activo tales que causen un peligro.

El recinto cerrado se conecta a un elemento de proceso por medio de dos tuberías a través de las cuales puede circular aire o una mezcla de aire y gases, en la que los gases son peróxido de hidrógeno y vapor de agua. El aire o la mezcla de aire y gases se libera desde el elemento de proceso al recinto cerrado para ser retornada luego al elemento de proceso o alternativamente fluye a través del sistema en el que el aire o la mezcla aire/gas se purga desde el recinto cerrado de una manera segura. Al entrar en el elemento de proceso, el aire o la mezcla de aire y gases puede pasar, si es necesario, en primer lugar a través de un sistema de purificación para retirar otros gases dentro de la mezcla de aire y gases y hacerla segura. Este proceso de purificación no se requerirá normalmente dada la estabilidad de la mezcla gaseosa. Se ha mostrado que el peróxido de hidrógeno gaseoso es estable en la fase homogénea de vapor a la temperatura ambiente y a temperaturas por debajo de 300ºC. Sucederá descomposición sobre superficies pero sólo a velocidades insignificantes sobre aquellas superficies que se encuentran generalmente en habitaciones y aislantes limpios. Sucederán velocidades elevadas de descomposición sobre ciertas sustancias orgánicas tales como microorganismos pero como la cantidad de estos materiales es muy pequeña la cantidad total de descomposición también es muy pequeña, y por lo tanto no afecta significativamente a la concentración de gas. Luego se usa un ventilador, bomba o compresor para propulsar el aire o la mezcla de aire y gases por el sistema, y conducir el fluido a través de la cámara de evaporación en la que se añaden gases adicionales al aire o a la mezcla de aire y gases. La mezcla enriquecida de aire/gas se pasa luego a través de la conexión desde el elemento de proceso a la cámara cerrada.

La función de la mezcla de aire/gas en la cámara cerrada es descontaminar las superficies de la cámara.

Durante algún tiempo se han empleado sistemas similares para la esterilización de superficies de recintos cerrados, pero en esas solicitudes siempre se ha considerado importante evitar la condensación, específicamente la Patente EP 0486623B1 expone una tabla de funcionamiento para evitar la condensación. La presente invención expone un método de descontaminación por microcondensación y proporciona un método de control. Se ha establecido que se puede conseguir descontaminación superficial más rápida y más fiable si se promueve y se controla la microcondensación. El punto de rocío de cualquier mezcla de peróxido de hidrógeno y vapor de agua se puede determinar a partir de los coeficientes de actividad para los gases, y usando una combinación de los datos de punto de rocío, el punto de rocío real dentro de la cámara cerrada y la temperatura es posible calcular la concentración de peróxido de hidrógeno en el condensado.

El conocimiento de los parámetros de condensación, y de la cantidad de condensación permite la predicción del momento en el que sucederá la descontaminación superficial. Para que un sistema de este tipo funcione de un modo fiable también es esencial que haya muy buena distribución de gas dentro del recinto cerrado.

El gas activo en sistemas de microcondensación de este tipo usado para la descontaminación no está limitado a peróxido de hidrógeno sino que incluye un gas o mezcla de gases que exhiba las características correctas de presión de vapor.

La invención también proporciona un aparato para esterilizar un recinto cerrado que comprende elementos para circular un gas a través de una región de preparación y a través del recinto y elementos en la región de preparación para dispensar una mezcla de vapores de descontaminante/agua al gas de circulación para que fluya con éste a través del recinto para que alcance una concentración en el recinto por encima del punto de rocío para la temperatura ambiente en la cámara y para que de este modo condense por microcondensación sobre las superficies en el recinto para que esterilice tales superficies; en el que se proporcionan elementos para vigilar la temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de preparación, se proporciona un sensor para vigilar la condensación del descontaminante en el recinto, y se proporcionan elementos para controlar la dispensación de vapores de descontaminante/agua al gas en la región de preparación en respuesta al nivel determinado por dicha vigilancia para proporcionar un nivel determinado previamente de condensación de los vapores de descontaminante/agua en el recinto; el aparato además incluye un medio para hacer pasar gas filtrado limpio a través del recinto y liberar gas a la atmósfera; donde el sensor es un sensor de punto de rocío y de condensación dispuesto con el sensor de temperatura y el sensor de gas para controlar la dispensación de dicho vapor de descontaminante/agua en el gas.

Lo siguiente es una descripción de una realización de la invención, que hace referencia al dibujo que se acompaña, que es una ilustración en diagrama de un aparato de descontaminación para un recinto cerrado.

El recinto cerrado 1 se conecta a una tubería de salida cerrada en 2 que conecta con el elemento de proceso en 3. El aire o la mezcla de aire/gas pasa luego a través de un filtro 4 para retirar la contaminación en partículas. Como una opción, si se considera que las mezclas de gases se pueden haber descompuesto parcialmente en la cámara cerrada, el aire o la mezcla de aire/gas se puede pasar a través de un proceso de purificación 5. La etapa 5 sólo se requiere en circunstancias excepcionales cuando ha tenido lugar una descomposición significativa del gas activo. Este componente normalmente no formaría parte de los elementos de proceso. El aire o la mezcla de aire/gas se debería calentar luego en 7 para llevarla a una temperatura estable antes de pasar al ventilador o bomba o compresor 8 que se usa para conducir el aire o la mezcla de aire/gas a través de los elementos de proceso, las tuberías de conexión y el recinto cerrado. El flujo volumétrico se mide luego en 9 antes de que el aire o la mezcla de aire/gas se pase a la cámara de evaporación 10 en la que se añade más mezcla de gases por evaporación de la disolución de descontaminación en una superficie caliente. El aire o la mezcla de aire/gas pasa a través de un filtro 25 antes de entrar en la cámara de evaporación 10 para asegurar que la materia en partículas se retira del flujo. La velocidad a la que se alimenta el líquido a la cámara de evaporación 10 se controla por el Módulo de Flujo de Líquido 22.

Dado que puede ser necesario controlar la presión dentro del recinto cerrado se usa un módulo de control de presión 21 para subir o bajar la presión por medio de suministro o extracción de aire. Cualquier aire añadido al sistema tiene que ser filtrado en 23 y cualquier aire extraído se tiene que hacer seguro por retirada de cualquier gas activo bien absorbiendo el gas o por descomposición con un catalizador 24. El aire o la mezcla de aire/gas abandona los elementos de proceso en 11 a través de una tubería de conexión cerrada y se libera al recinto cerrado en 12. Dentro del recinto cerrado hay un dispositivo de distribución de gas 13 que genera suficiente turbulencia en el aire o la mezcla de aire/gas dentro del recinto cerrado para asegurar la distribución rápida y uniforme del aire o la mezcla de aire/gas.

El sistema de distribución de gas en la forma más simple sería un ventilador de circulación montado dentro del recinto cerrado que generara suficiente turbulencia en la mezcla de aire/gas para generar una distribución uniforme de gas. Una técnica más eficaz sería usar una boquilla que girara en torno a dos ejes en ángulo recto dirigiendo un chorro de gas según se libera a la cámara a alta velocidad en un patrón fijado. El uso de una boquilla rotatoria de este tipo tiene la ventaja de generar patrones repetitivos en la superficie interna de la cámara cerrada. También permite que la mezcla de aire/gas se libere a una temperatura óptima desde una tubería caliente 11 a 12 y por un correcto diseño de la boquilla permite que se ajuste la velocidad del gas liberado para adaptarse a la geometría de la cámara.

Un punto detector de presión 14 sobre el recinto cerrado se conecta por un tubo cerrado al dispositivo detector de presión en 16. La señal del sensor de presión se transmite al módulo de control 19 que a su vez envía señales al módulo de control de presión 21 para ajustar la presión interna del recinto cerrado. El control de presión de este tipo puede ser inactivado cuando no sea viable dado el tamaño de la construcción del recinto cerrado o cuando no se requiera control de presión. El monitor 17 de punto de rocío y condensación se conecta electrónicamente a la unidad de proceso 18 que se puede unir bien al recinto cerrado o a los elementos de proceso. La señal desde la unidad de proceso de punto de rocío y condensación se pasa al módulo de control y se usa para controlar la velocidad de microcondensación que sucede dentro del recinto cerrado. Se mide la temperatura 15 del aire o de la mezcla de aire/gas bien dentro del recinto cerrado, o a la salida del recinto cerrado, o a la entrada de los elementos de proceso y la señal se pasa al módulo de control 19. Un sensor de gas 20 mide la concentración de gas bien dentro del recinto cerrado, o a la salida del recinto cerrado, o a la entrada de los elementos de proceso. La señal del sensor de gas se transmite electrónicamente al módulo de control 19. Si la distancia desde los elementos de proceso al recinto cerrado es grande, se debería calentar y aislar la tubería que conecta 11 a 12 para mantener la temperatura por encima del punto de rocío de la mezcla de aire/gas que se libera de la cámara de evaporación.

Método de control

Puesto que el proceso de descontaminación se basa en microcondensación sobre partículas sobre la superficie, es importante que se controle este proceso. Este control se consigue con referencia al punto de rocío y a la velocidad de condensación según se miden en el sensor 17 de punto de rocío y de condensación junto con el sensor 15 de temperatura y el sensor 20 de gas.

Después de un período inicial de estabilización durante el que se estabilizan el flujo de aire y la temperatura, el módulo 22 de flujo de líquido, bajo las instrucciones del módulo de control 19 comenzará a dispensar un flujo medido de líquido a la cámara de evaporación 10. Este flujo medido de líquido se transformará en una mezcla de gases en la cámara de evaporación y se mezclará con un flujo medido de aire según se medirá por el dispositivo 9 de medida de flujo y se controlará por vía del módulo de control 19 por el ventilador o bomba o compresor 8.

Esta técnica proporcionará una concentración de mezcla de aire y gas previamente determinada que se liberará al recinto cerrado 1 y se distribuirá uniformemente en su totalidad en la cámara por medio del dispositivo de distribución 13. Esta mezcla de aire/gas tiene que tener una concentración por encima del punto de rocío para la temperatura del recinto cerrado 1. Una vez que ha circulado suficiente mezcla de aire/gas por el sistema a través del recinto cerrado y los elementos de proceso para elevar la concentración de aire/gas por encima del punto de rocío entonces sucederá la condensación y será señalada por el sensor 17 de punto de rocío y condensación. A partir del conocimiento de la temperatura según se indica por el sensor 15 de temperatura y la concentración de gas según se indica por el sensor 20 de gas y el punto de rocío, es posible deducir la concentración del esterilizante en la microcondensación. Una vez que se ha alcanzado el punto de rocío se ajustará la velocidad de líquido que se libera por el módulo 22 de flujo de líquido a la cámara de evaporación 10 para conseguir la velocidad de condensación requerida en el recinto cerrado. Después de que ha sucedido una cantidad de condensación suficiente según se mide por el sensor 17 de punto de rocío y condensación y también por la cantidad de líquido liberado desde el módulo 22 de flujo de líquido a la cámara de evaporación 10 entonces se para el flujo de líquido puesto que se habrá conseguido la descontaminación. La cantidad de condensación en cualquier recinto cerrado para conseguir la descontaminación se tendrá que demostrar por el uso de una técnica de ensayo adecuada para el contaminante.

Una vez que se ha parado el flujo de líquido desde el módulo 22 de flujo de líquido a la cámara de evaporación 10, se tiene que hacer funcionar entonces un sistema para retirar el gas descontaminante del recinto cerrado 1. Esto puede consistir o en un método para hacer pasar aire filtrado limpio a través del recinto cerrado 1 y hacer pasar el aire desde el recinto cerrado, que contendrá entonces gas activo de manera segura hasta la atmósfera o puede consistir en un método de circular la mezcla de aire/gas a través de un circuito auxiliar para retirar el gas descontaminante. Un circuito auxiliar de este tipo podría ser bien un dispositivo de descomposición por catalizador o una técnica de absorción tal como la de carbón activado. También puede que sea posible usar una combinación de ambos métodos, reduciendo en primer lugar la concentración con un catalizador o carbón activado y pasando luego el resto con seguridad a la atmósfera.

Claims (8)

1. Un método de esterilizar un recinto cerrado que comprende las etapas de: circular un gas a través de una región de preparación y a través del recinto, dispensar en la región de preparación mezcla de vapores de descontaminante/agua en el gas para que fluya con éste a través del recinto para que alcance una concentración en el recinto por encima del punto de rocío para los vapores de descontaminante/agua en el recinto para la temperatura ambiente y de modo que condense por microcondensación sobre las superficies en el recinto para que esterilice tales superficies después de lo cual se elimina el esterilizante del recinto; en el que se vigilan la temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de preparación y la condensación de la mezcla de vapores de descontaminante/agua en el recinto y se controla la dispensación de los vapores de descontaminante/agua al gas en la región de preparación para proporcionar un nivel de condensación requerido de vapores de descontaminante/agua en el recinto; el método incluye además eliminar el descontaminante del recinto cerrado haciendo pasar gas filtrado limpio a través del recinto y liberando el gas que sale del recinto a la atmósfera; caracterizado porque el punto de rocío y la velocidad de condensación de la mezcla de vapores descontaminante/agua del recinto se vigilan mediante un sensor de punto de rocío y condensación para controlar, con la temperatura del gas y la concentración del gas, la dispensación de vapor de descontaminante/agua en el gas.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas que se circula a través del recinto es aire.

3. Un método según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque el gas se filtra en dicha región de preparación antes de la circulación a través del recinto.

4. Un método de esterilizar un recinto cerrado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se vigila la presión de gas en el recinto y se ajusta la presión de gas en el mismo controlando el suministro de gas que circula a través del recinto.

5. Un aparato para esterilizar un recinto cerrado que comprende elementos (8) para circular un gas a través de una región de preparación (3) y a través del recinto (1) y elementos (10) en la región de preparación para dispensar una mezcla de vapores de descontaminante/agua al gas de circulación para que fluya con éste a través del recinto para que alcance una concentración en el recinto por encima del punto de rocío para la temperatura ambiente en la cámara y para que condense por microcondensación sobre las superficies en el recinto para que esterilice tales superficies; en el que se proporcionan elementos (15) para vigilar la temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de preparación, se proporciona un sensor (17) para vigilar la condensación del descontaminante en el recinto, y se proporcionan elementos (19) para controlar la dispensación de vapores de descontaminante/agua al gas en la región de preparación en respuesta al nivel determinado por dicha vigilancia para proporcionar un nivel determinado previamente de condensación de los vapores de descontaminante/agua en el recinto, el aparato incluye además un elemento para hacer pasar gas filtrado limpio a través del recinto y para liberar el gas en la atmósfera; caracterizado porque el sensor (17) es un sensor de punto de rocío y condensación dispuesto con el sensor (15) de temperatura y el sensor (20) de gas para controlar dicha dispensación de vapor de descontaminante/agua en el gas.

6. Un aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque se proporcionan elementos (8) para circular aire a través del recinto de la región de preparación para transportar la mezcla de vapores de descontaminante/agua al recinto.

7. Un aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque se proporcionan elementos (25) para filtrar el gas en dicha región de preparación (3) antes de la circulación a través del recinto.

8. Un aparato según las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque se proporcionan elementos (16) para vigilar la presión del gas en el recinto (1) y elementos (21, 23, 24) para ajustar la presión de gas en el mismo controlando el suministro de gas que circula a través del recinto.