ES2299843T3 - Produccion de dioxido de cloro. - Google Patents
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Abstract
Método para producir una corriente de fluido esterilizante de dióxido de cloro acuoso adaptado para utilizarlo en la esterilización de equipos médicos y dentales o para la irrigación de heridas o la asepsia de la piel, comprendiendo el método las fases que consisten en: - bombear partes de fluido de un primer reactivo y de un segundo reactivo al extremo proximal de una cámara de reacción alargada para formar una mezcla de reacción, seleccionándose los reactivos para reaccionar conjuntamente para formar dióxido de cloro acuoso; - producir una corriente de agua alrededor o al lado del extremo distal de la cámara de reacción; - continuar bombeando partes de fluido de dichos reactivos para hacer que la mezcla de reactivos se desplace a través de la cámara de reacción y después por la corriente de agua para formar una corriente de fluido esterilizante de dióxido de cloro acuoso; - en donde los caudales de bombeo y las dimensiones internas de la cámara de reacción alargada se seleccionan de manera que la reacción para formar dióxido de cloro sea sustancialmente completa cuando la mezcla de reactivos salga de la cámara de reacción; y - continuar bombeando partes de fluido de dichos reactivos hasta que se haya producido una cantidad deseada de dicho fluido esterilizante; - en donde el bombeo de cada reactivo se realiza mediante una bomba de membrana o una bomba de pistón a través de una válvula de regulación de presión de manera que cada parte de fluido se bombea a una presión sustancialmente constante.
Description
Producción de dióxido de cloro.
La presente invención se refiere a un método de
producción de dióxido de cloro a petición, y a un generador de
dióxido de cloro para usar en el método. La invención se dirige, en
concreto, a su uso en un equipo médico para producir una corriente
de dióxido de cloro acuoso para esterilizar equipos médicos y
dentales o para la irrigación de heridas o asepsia de la piel.
El dióxido de cloro es un importante agente
esterilizante para centros médicos tales como consultorios y
hospitales. Se puede formar a partir de una mezcla de varios
reactivos entre los que se incluyen: clorito y ácido, clorato,
peróxido y ácido; y clorito, hipoclorito y una solución tampón
adecuada. El dióxido de cloro tiene propiedades esterilizantes y
bactericidas excelentes y se ha comprobado que su ingestión oral en
el hombre y en animales es relativamente segura.
La limpieza de endoscopios y de otros equipos
médicos con soluciones de dióxido de cloro adecuadas se describe en
la patente europea 0 785 719 y en las patentes estadounidenses
5.696.046 y 6.007.772.
No siempre resulta conveniente mezclar grupos de
soluciones de dióxido de cloro para usar en la esterilización de
equipos y en otras aplicaciones. Por tanto, se necesitan aparatos
para producir dióxido de cloro "a petición" en un ambiente
médico.
Por las patentes estadounidenses 4.534.952 y
6.051.135 y la publicación de patente internacional WO 03/000586 se
conocen aparatos para producir dióxido de cloro. Sin embargo, estos
aparatos están destinados a aplicaciones tales como blanqueo de
pastas papeleras, blanqueo de grasas y tratamiento de agua. En
muchas de estas aplicaciones, pueden tolerarse reactivos tales como
ácido sulfúrico, igual que la presencia de reactivos no
reaccionados y productos secundarios tales como espuma, en la
solución de dióxido de cloro.
Según un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un método para producir una corriente de
fluido esterilizante de dióxido de cloro acuoso adaptado para
utilizarlo en la esterilización de equipos médicos y dentales o
para la irrigación de heridas o la asepsia de la piel, comprendiendo
el método:
- bombear partes de fluido de un primer reactivo
y de un segundo reactivo al extremo proximal de una cámara de
reacción alargada, seleccionándose los reactivos para reaccionar
conjuntamente para formar dióxido de cloro acuoso;
- producir una corriente de agua alrededor o al
lado del extremo distal de la cámara de reacción;
- continuar bombeando partes de fluido de dichos
reactivos para hacer que la mezcla de reactivos se desplace a
través de la cámara de reacción y después por la corriente de agua
para formar una corriente de fluido esterilizante de dióxido de
cloro acuoso;
- en donde los caudales de bombeo y las
dimensiones internas de la cámara de reacción alargada se
seleccionan de manera que la reacción para formar dióxido de cloro
sea sustancialmente completa cuando la mezcla de reactivos salga de
la cámara de reacción; y
- continuar bombeando partes de fluido de dichos
reactivos hasta que se haya producido una cantidad deseada de dicho
fluido esterilizante;
- en donde el bombeo de cada reactivo se realiza
mediante una bomba de membrana o una bomba de pistón a través de
una válvula de regulación de presión de manera que cada parte de
fluido se bombee a una presión sustancialmente constante.
Al bombear a través de una válvula de regulación
de presión, se pueden dispensar partes de cada reactivo medidas de
manera exacta. Esto a su vez significa que se puede inyectar una
cantidad de dióxido de cloro medida de manera exacta en la
corriente de agua para proporcionar un fluido esterilizante con una
concentración de dióxido de cloro adecuada para la aplicación
específica para la que se necesita.
La corriente de agua puede ser agua a presión de
la tubería principal o puede bombearse con cualquier otra presión
adecuada para la aplicación deseada. Por ejemplo, el dióxido de
cloro se puede inyectar en agua bombeada a baja presión desde una
fuente embotellada para aplicaciones de punto de uso tales como
irrigación de heridas durante cirugía.
El método permite la provisión continua de
dióxido de cloro para inyectarlo directamente en el suministro de
agua en una proporción dictada por la aplicación. Sólo se necesitan
dos bombas cuando se usa agua de la tubería principal, o tres
bombas para aplicaciones que requieren el uso de agua
embotellada.
Las partes de fluido pueden bombearse de manera
simultánea o secuencial. Es preferible bombear las partes de fluido
simultáneamente. En una realización, se bombean caudales bajos de
las partes de fluido de manera alterna, y caudales más altos de
manera simultánea. Esta medida facilita la adaptación a una variedad
de caudales dentro de las condiciones de funcionamiento de las
bombas. Para caudales muy bajos, se pueden bombear volúmenes
parciales, en comparación con el volumen dispensado en un ciclo de
bombeo. Es preferible bombear el mismo caudal de cada reactivo,
para que se mezclen volúmenes iguales.
Es importante seleccionar los reactivos de
manera que el fluido esterilizante sea psicológicamente aceptable
para aplicaciones tales como la irrigación de heridas. Los reactivos
preferidos son clorito (en concreto clorito sódico) y ácidos
orgánicos (en concreto una mezcla de ácido cítrico, ácido sórbico y
ácido bórico). A partir de ahora, por motivos de conveniencia, la
invención se va a describir con referencia al uso de solución de
clorito sódico como primer reactivo (o "base"), y una mezcla de
soluciones de ácido cítrico, ácido sórbico y ácido bórico como
segundo reactivo (o "activador"). Sin embargo, se entiende que
la invención no se limita a esta realización preferida. Para
aplicaciones que suponen la esterilización de aparatos médicos, se
debe incluir un inhibidor de corrosión, en concreto en el
activador. En la EP 0 785 719 se describen inhibidores de corrosión
adecuados. Estos inhibidores de corrosión se prefieren para la
presente solicitud, aunque se pueden usar otros inhibidores de
corrosión adecuados.
Hemos encontrado que tanto las bombas de pistón
como las bombas de membrana son adecuadas para usar en la presente
invención. El cuerpo de bomba y los componentes de válvula que
entran en contacto con ClO_{2} se hacen preferiblemente de acero
inoxidable, cerámica u otro material de plástico con calidad
químicamente resistente tal como PVDF o PTFE. Se prefieren en
concreto las bombas de membrana por lo que se refiere a su coste y
por motivos de conveniencia, la invención se va a describir aquí
con referencia al uso de bombas de membrana. Las membranas están
preferiblemente revestidas con PTFE.
De preferencia, cada bomba está provista de una
válvula de ventilación para poder cebarse. En una realización
preferida, las bombas se controlan electrónicamente usando un motor
paso a paso. Es particularmente preferible que el árbol del motor
paso a paso esté provisto de un codificador óptico para medir de
manera exacta el movimiento del árbol. Si se introducen datos de
medición procedentes de los codificadores ópticos en el controlador
electrónico, se puede obtener una medición y un control muy
precisos del funcionamiento de la bomba. Esto a su vez permite
introducir en la corriente de agua cantidades de dióxido de cloro
acuoso controladas de manera exacta.
Además de controlar de manera exacta las bombas,
es también deseable medir la concentración de dióxido de cloro en
el fluido esterilizante, por ejemplo usando un electrodo selector de
iones u otra sonda para confirmar que está dentro de límites
aceptables o para activar ajustes en los parámetros del proceso.
También es preferible medir el caudal de agua y usar el método en
un conjunto de control por retroacción de bucle cerrado. Dependiendo
de la concentración deseada de dióxido de cloro en el fluido
esterilizante, y del caudal, las bombas se controlan para dosificar
los reactivos en la cámara de reacción con un caudal deseado, que se
monitoriza mediante codificadores ópticos y se ajusta dinámicamente
si es necesario.
La sonda puede conectarse a un procesador que
proporcione una señal visible o audible cuando la concentración
medida de dióxido de cloro esté dentro de límites específicos. Por
ejemplo, una luz blanca, verde y roja podría indicar
respectivamente: una concentración muy baja, una concentración
aceptable y una concentración demasiado
alta.
alta.
Debido a las limitaciones de espacio en
ambientes médicos tales como quirófanos, es preferible que la cámara
de reacción esté curvada o doblada para que sea más compacta. Es
particularmente preferible que la cámara de reacción sea un
arrollamiento, en concreto un arrollamiento helicoidal. Por razones
de conveniencia, la invención se va a describir con referencia al
uso de un arrollamiento helicoidal. Un tiempo de reposo preferido
en el arrollamiento está en el orden de entre 20 y 40 segundos, en
concreto aproximadamente 30 segundos. Hemos descubierto que para
que los caudales de bombeo obtengan 20 ppm de ClO_{2} en agua, con
un caudal de 20 l/min, un arrollamiento mezclador con una capacidad
de 20 ml y un diámetro interno de aproximadamente 4 mm es adecuado,
mientras que para arrollamientos mezcladores más grandes de 100 ml ó
200 ml de capacidad (para obtener 100 ppm ó 200 ppm,
respectivamente) un diámetro interno de aproximadamente 8 mm
funciona bien. En cada caso, la capacidad del arrollamiento se
selecciona para que un tiempo de reposo de aproximadamente 30
segundos produzca la concentración de ClO_{2} deseada en el
fluido esterilizante.
Se pueden proporcionar válvulas de ventilación
para purgar reactivos y dióxido de cloro de la cámara de reacción.
Purgando la cámara de reacción cuando no se necesita dióxido de
cloro, puede prolongarse la vida de la cámara de reacción y de los
elementos de válvula asociados. En una realización preferida, el
conjunto de válvulas permite limpiar la cámara de reacción con una
descarga de agua procedente del suministro de agua que proporciona
la corriente de agua para formar el fluido esterilizante.
El generador de ClO_{2} tiene que poder
proporcionar ClO_{2} para diferentes demandas de dosificación.
Algunas van a necesitar una inyección de ClO_{2} en el suministro
de agua de la tubería principal de hasta 400 kPa, otras van a
necesitar una inyección de ClO_{2} en agua bombeada a baja presión
desde una fuente embotellada para aplicaciones de punto de uso
tales como la irrigación de heridas durante la cirugía. La
concentración de ClO_{2} y el caudal van a variar dependiendo de
la aplicación. Las concentraciones de ClO_{2} típicas van a estar
en el orden de entre 5 ppm y 200 ppm, en concreto entre 20 ppm y 200
ppm y los caudales de agua dosificada en el orden de entre 0 y 30
litros por minuto.
Dispositivo que añade ClO_{2} al agua entrante
de la tubería principal en una concentración de 20 ppm para usar en
el ciclo de aclarado de las máquinas de desinfección por lavado de
endoscopios.
Dispositivo que añade ClO_{2} al agua entrante
de la tubería principal en una concentración de 20 ppm para usar en
el ciclo de aclarado de máquinas de desinfección por lavado de
endoscopios y añade ClO_{2} al suministro de agua entrante de la
tubería principal en una concentración de 80 ppm para usar en el
ciclo de descontaminación.
Dispositivo que añade ClO_{2} al agua entrante
de la tubería principal en una concentración de 20 ppm para usar en
el ciclo de descontaminación de máquinas de desinfección por lavado
de endoscopios.
Dispositivo que añade automáticamente ClO_{2}
con una dilución de 20 ppm en los depósitos "con rotura de
aire" acoplados en el circuito de suministro de agua de la
tubería principal de varios emplazamientos de hospitales. Los
depósitos con rotura de aire se instalan para asegurar que no haya
contaminación procedente del punto de uso del hospital en el
suministro de agua entrante de la tubería principal. El equipo de
mantenimiento actualmente vierte de forma manual ClO_{2} diluido
en 20 ppm en el depósito. Esta actividad se puede mecanizar.
Dispositivo en concreto para usar en la sala de
limpieza de endoscopios de hospitales que tienen un régimen de
lavado que usa cuatro pilas. La pila 1 es para detergente. La pila 2
es para aclarado con agua filtrada. La pila 3 es para
desinfectante. La pila 4 es para aclarado con agua filtrada. Cada
pila tiene un grifo montado en la parte superior de la pared.
Este sistema se encuentra a menudo en Francia,
donde se usa normalmente glutaraldehído. Además de los beneficios
de salud y seguridad que proporciona el ClO_{2} es preferible
suspender el uso del glutaraldehído ya que no destruye de manera
eficaz priones CDJ y es tóxico para los humanos.
Esta variante produce una dosis de entre 400 y
2000 ppm en el agua desinfectante para sustituir el glutaraldehído.
La unidad puede montarse debajo de la pila y el ClO_{2} se puede
canalizar hasta el tapón que está montado en la pared.
Unidad de irrigación independiente que
suministra ClO_{2} con una concentración de 20 ppm como unidad de
lavado biocida. Aplicaciones típicas pueden ser la irrigación de
heridas durante cirugía, operación de trasplante de cadera,
odontología y para lavar y desinfectar pies de diabéticos propensos
a que se les infecten los pies. Las unidades de irrigación móviles
pueden normalmente necesitar bombear base y activador además de agua
estéril procedente de botellas de 5 litros.
Las variantes de los productos 1 a 3 demandan
ClO_{2} a una velocidad establecida por las máquinas de
desinfección por lavado, las configuraciones 4 y 5 demandan
ClO_{2} a una velocidad establecida por el caudal de suministro
de agua de la tubería principal y la configuración 6 demanda
ClO_{2} a una velocidad relativamente lenta establecida por la
velocidad de bombeo adecuada para aquellas aplicaciones que usan un
suministro de agua embotellada.
Con miras a que el generador de ClO_{2} pueda
satisfacer una serie de necesidades de aplicación y tenga
almacenada la mínima cantidad de ClO_{2} producido por grupos, la
proporción en la que mezclamos Base y Activador y dejamos que
reaccione durante 30 segundos va a dictar la proporción con la que
podemos suministrar ClO_{2} de manera continua al suministro de
agua.
Los caudales más altos para bombear Base y
Activador mezclados se encuentran en aplicaciones que necesitan
inyectar ClO_{2} en el suministro de agua de la tubería principal
en concentraciones de 200 ppm. Esta concentración requiere una
proporción de dosificación de 13,3 ml de mezcla de reactivo de
ClO_{2} por litro de agua. Para evitar daños en los caudalímetros
y en los componentes internos del sistema generador de ClO_{2} es
preferible limitar el caudal a entre 15 y 20 litros por minuto. La
proporción de dosificación va a estar por tanto en el orden de
entre 202 y
270 ml/minuto para estas aplicaciones.
270 ml/minuto para estas aplicaciones.
Para máquinas de desinfección por lavado de
endoscopios, la proporción máxima prevista de ClO_{2} que tiene
que fabricar el Generador se ha calculado en 40 ml de solución de
ClO_{2} por minuto. Esta proporción de dosificación supone que
los lavadores necesitan la inyección de 40 ml de mezcla de reacción
de ClO_{2} en 30 litros de agua en un minuto para el ciclo de
aclarado y la inyección de 160 ml de mezcla de reacción en 30
litros de agua en cuatro minutos para el ciclo de descontaminación.
Estas concentraciones necesitan una proporción de dosificación de
1,3 ml y 5,3 ml de mezcla de reacción de ClO_{2} por litro de agua
respectivamente.
Esta proporción de dosificación de
descontaminación supone una concentración de ClO_{2} de 80 ppm en
vez de
200 ppm, en base a un sistema de dosificación de aclarado combinado con un sistema de dosificación de descontaminación que proporcionan las máquinas de desinfección por lavado con una dosis mínima de 20 ppm para toda el agua que entra en la máquina. Es posible realizar la descontaminación con una dosis menor de ClO_{2} de 80 ppm siempre que el crecimiento bacteriano dentro del sistema lavador haya sido minimizado por la dosis baja de 20 ppm de agua de aclarado.
200 ppm, en base a un sistema de dosificación de aclarado combinado con un sistema de dosificación de descontaminación que proporcionan las máquinas de desinfección por lavado con una dosis mínima de 20 ppm para toda el agua que entra en la máquina. Es posible realizar la descontaminación con una dosis menor de ClO_{2} de 80 ppm siempre que el crecimiento bacteriano dentro del sistema lavador haya sido minimizado por la dosis baja de 20 ppm de agua de aclarado.
Se necesita una dosis baja (aproximadamente 20
ppm) para las variantes de los productos 1, 2, 4 y 6. La
concentración de dosis es de aproximadamente 1,3 ml/litro de
H_{2}O con un caudal de 40 ml/minuto. La dosificación para la
fase de descontaminación en un producto combinado
aclarado/descontaminación (variante 2) va a usar una concentración
de dosis de 5,3 ml de mezcla de reacción de ClO_{2} por litro de
H_{2}O con una caudal de 40 ml por minuto.
Una dosis más alta (aproximadamente 200 ppm) es
adecuada para las variantes de los productos 3 y 5. La concentración
de dosis es de aproximadamente 13,3 ml/litro de H_{2}O con un
caudal de 40 ml/minuto para la variante del producto 3 y un máximo
de 270 ml/minuto para la variante del producto 5.
Aplicaciones tales como el uso en líneas
dentales y en irrigación de heridas, o para evitar el desarrollo de
biopelículas en sistemas, pueden necesitar concentraciones de
ClO_{2} inferiores a 20 ppm, normalmente de aproximadamente 5
ppm.
Otros aspectos y beneficios de la invención van
a aparecer en la siguiente memoria, dibujos y reivindicaciones.
A continuación se describe la invención con más
detalle, a modo de ejemplo, con referencia a los siguientes dibujos
esquemáticos, en los que:
La figura 1 es un organigrama de un método para
producir una corriente de fluido esterilizante de ClO_{2} acuoso
según una realización de la presente invención.
Las figuras 2 y 3 son organigramas de métodos
para medir la concentración de ClO_{2} en un fluido esterilizante
producido según las realizaciones de la presente invención.
La figura 4 es un organigrama de un método para
producir una corriente de fluido esterilizante de ClO_{2} acuoso
según otra realización de la presente invención.
La figura 5 es un organigrama de un método según
una realización particularmente preferida de la invención.
La figura 6 es una vista en perspectiva de un
aparato para producir dióxido de cloro acuoso según el método que
se muestra en la figura 5.
La figura 7 es una vista en perspectiva del
aparato de la figura 6 con la cubierta quitada.
La figura 8 es una vista en perspectiva del
aparato de la figura 7 con el panel de control y el panel para la
electrónica abiertos.
La figura 9 es una vista en perspectiva del
aparato de la figura 8 con el tabique inferior retirado.
Las figuras 10 y 11 muestran el conjunto
colector inferior de la figura 8 como una vista despiezada y una
vista en perspectiva, respectivamente.
Las figuras 12 y 13 muestran el conjunto
colector superior de la figura 8 como una vista despiezada y una
vista en perspectiva, respectivamente.
La figura 14 es una vista despiezada de los
colectores y del conjunto de palomillas de la figura 8.
La figura 15 es una vista en perspectiva de una
instalación de sensor y de depósito de retención para usar con el
aparato de la figura 6.
La figura 16 ilustra el diseño eléctrico de una
realización preferida de la invención.
Refiriéndonos a la figura 1, se muestra un
aparato para producir una corriente de fluido esterilizante de
dióxido de cloro acuoso (ClO_{2}) para usar en la esterilización
de instrumentos médicos y dentales o para la irrigación de heridas
o asepsia de la piel. La concentración de ClO_{2} va a variar
dependiendo de la aplicación deseada. El aparato comprende una
primera bomba (Bomba A) conectada a una fuente de base y una
segunda bomba (Bomba B) conectada a una fuente de activador. En este
ejemplo, la base y el activador se forman como se explica en el
Ejemplo 3 de la EP 0 785 719. Cuando la base y el activador se
mezclan, reaccionan para producir ClO_{2} acuoso. La mezcla de
reacción tiene preferiblemente un pH que oscila entre 4.5 y 6.5, en
concreto entre 5.5 y 6.5.
La salida de cada bomba se conecta al extremo
proximal de un arrollamiento helicoidal tubular (arrollamiento
mezclador de ClO_{2}) que funciona como una cámara de reacción
alargada. A medida que continúa el bombeo, la mezcla de reacción se
bombea progresivamente a través del arrollamiento mezclador hasta el
extremo distal del arrollamiento. Mientras se está produciendo el
bombeo, la mezcla de reacción atraviesa el arrollamiento mezclador
en aproximadamente 30 segundos, durante este tiempo la reacción para
formar ClO_{2} es sustancialmente completa. Con más bombeo, la
mezcla de reacción se inyecta en un conducto a través del cual pasa
una corriente de agua. La mezcla de reacción se mezcla con el agua
para formar una corriente de fluido esterilizante de ClO_{2}
acuoso. Dependiendo del caudal de bombeo, la concentración de
ClO_{2} en el fluido esterilizante puede, en este ejemplo, variar
entre aproximadamente
20 ppm y aproximadamente 200 ppm. Las concentraciones que estén por encima o por debajo de este caudal pueden generarse variando el caudal de bombeo, el caudal de agua, o la concentración de reactivos.
20 ppm y aproximadamente 200 ppm. Las concentraciones que estén por encima o por debajo de este caudal pueden generarse variando el caudal de bombeo, el caudal de agua, o la concentración de reactivos.
Cada bomba es una bomba de membrana, que usa una
membrana elastomérica para arrastrar fluido hasta la cámara de
bombeo o expulsarlo de la misma. En la carrera descendente, la
membrana arrastra fluido hasta la cámara a través de una válvula de
admisión y en la carrera ascendente, la membrana expulsa fluido a
través de una válvula de salida. Las bombas son de cebado
automático. Pueden proporcionar presiones de bombeo de hasta 600
kPa y caudales de entre 0 y 300 ml/min. La tecnología avanzada de
control de motores acelera el motor en la carrera de admisión para
minimizar el impulso de salida de fluido. En este ejemplo, el cuerpo
de bomba y los componentes de válvula se hacen con acero
inoxidable, y las membranas se revisten con PTFE. Hay disponible
una variedad de opciones de motor y codificador para accionar y
controlar el funcionamiento de las bombas. En el presente ejemplo,
las bombas se accionan mediante el control de un motor paso a paso y
se monitorizan mediante codificadores ópticos montados en los
árboles de motor. Los codificadores ópticos miden cuadriculas a
medida que pasan por el sensor óptico, proporcionando una medición
exacta de la rotación de árbol, y por tanto del volumen bombeado.
El volumen desplazado para cada bomba por ciclo es de
aproximadamente 0,5 ml.
Cada bomba está provista de un regulador de
presión (válvula de regulación de presión), que asegura que se
realice el bombeo frente a una contrapresión sustancialmente
constante. La válvula de regulación de presión comprende un pistón
de apriete por muelle contra el que funciona la bomba. Esta
disposición asegura que la bomba funcione a presión constante
independientemente de la presión en el suministro de agua. Para
alargar la vida útil de las válvulas de regulación de presión, se
prefiere que los accesorios de válvula estén revestidos con PTFE o
con un material fluoelastomérico muy resistente al ataque químico.
En el presente ejemplo, la contrapresión es de 4 bares (400 kPa),
que es la misma que la presión nominal del agua de la tubería
principal en el conducto. Todas las bombas se ven afectadas por la
contrapresión que reduce el caudal. Si se establece una
contrapresión constante, la presión que experimentan las bombas se
mantiene constante, lo que a su vez mantiene el volumen expulsado
durante cada ciclo de bombeo sustancialmente constante. De este
modo, el aparato permite mezclar e inyectar en la corriente de agua
cantidades de reactivos controladas de manera exacta, proporcionando
así una corriente de fluido esterilizante con la concentración de
ClO_{2} controlada dentro de los límites demandados para
aplicaciones determinadas en un equipo médico o quirúrgico. En una
realización preferida, la presión del muelle puede ajustarse si se
desea, para permitir un ajuste correspondiente al volumen de
embolada distribuido por la bomba.
Las conexiones de tubo de PTFE se usan para
conectar las salidas de bomba que van al arrollamiento mezclador,
con accesorios de acero inoxidable usados para proporcionar una
mayor resistencia al daño que genera el ClO_{2}. Las válvulas son
válvulas de solenoide de acero inoxidable con accesorios
fluoelastoméricos Viton®. Parker Hannifin y Cole Palmer venden
válvulas apropiadas.
El arrollamiento mezclador es un tubo helicoidal
de acero inoxidable montado verticalmente. La capacidad volumétrica
del arrollamiento se selecciona según la aplicación que se
pretenda. Para la mayoría de aplicaciones, el arrollamiento
mezclador va a tener 20 ml de capacidad. Sin embargo, para la
variante de producto 5 el arrollamiento puede tener una capacidad
de 100 ml, en base a un tiempo de mezcla preferido de 30 segundos.
El extremo distal del arrollamiento se conecta al conducto de
suministro de agua a través de un conector en T. Una válvula de
tres vías (Válvula B) aísla la parte superior del arrollamiento del
conector en T. Una válvula de dos vías (Válvula A) permite
introducir agua en la base (extremo proximal) del arrollamiento. El
funcionamiento de las válvulas A y B permite que se ventile el
arrollamiento para drenarse y volver a lavarlo con una descarga de
agua. Un caudalímetro en el conducto permite calcular y ajustar
dinámicamente la inyección necesaria de ClO_{2} en la corriente
de agua mediante control de software (no se muestra). En una
realización preferida, un segundo caudalímetro (FM2, mostrado en la
figura 4) se proporciona en serie con el primer caudalímetro para
proporcionar una confirmación de que se está midiendo correctamente
la corriente de agua. Si la corriente medida en ambos caudalímetros
difiere de una cantidad determinada, se activa un estado de
alarma.
Ejemplo
1
El lavador necesita 40 ml de solución de
ClO_{2} procedente del arrollamiento mezclador para dosificar el
agua de aclarado del colector de 15 litros a una velocidad de 40
ml/minuto. Se inyectan Base y Activador en la base del
arrollamiento mezclador mediante las dos bombas. El volumen interno
del arrollamiento es de 20 ml. La Base y el Activador tardan 30
segundos en llenar el arrollamiento. Durante los 30 segundos, la
Base y el Activador se mezclan completamente y se produce
ClO_{2}. La bomba de la Base y el Activador continúan expulsando
los 20 ml de ClO_{2} del arrolla-
miento mezclador e introduciéndolos en la tubería del agua a 400 kPa y a la velocidad requerida de 40 ml/minuto. Al final del ciclo de suministro el arrollamiento mezclador está todavía lleno de ClO_{2}. Se puede usar control mediante software para determinar si se mantiene este ClO_{2} en el arrollamiento, ya que se cree que se va a necesitar otra carga en un periodo determinado, o si se expulsa usando Base o agua.
miento mezclador e introduciéndolos en la tubería del agua a 400 kPa y a la velocidad requerida de 40 ml/minuto. Al final del ciclo de suministro el arrollamiento mezclador está todavía lleno de ClO_{2}. Se puede usar control mediante software para determinar si se mantiene este ClO_{2} en el arrollamiento, ya que se cree que se va a necesitar otra carga en un periodo determinado, o si se expulsa usando Base o agua.
Ejemplo
2
El lavador necesita 160 ml de solución de
ClO_{2} para dosificar las dos cámaras de una máquina de
desinfección por lavado a la velocidad de 40 ml/minuto. Continuamos
exactamente como en el ejemplo 1 anterior aunque seguimos mezclando
y bombeando ClO_{2} a la velocidad de 40 ml/minuto hasta dispensar
160 ml de ClO_{2} en el suministro de agua. Al final del ciclo de
suministro, el arrollamiento mezclador puede lavarse con Base o agua
o con el ClO_{2} retenido cuando haga falta.
Existen sondas para medir concentraciones de
ClO_{2} en el orden de entre 1 y 20 ppm. Tal sonda puede colocarse
en la corriente de fluido esterilizante y usarse para comprobar que
se está generando la concentración correcta de ClO_{2} para una
aplicación tal como la irrigación de heridas. Sin embargo, las
sondas para medir ClO_{2} en concentraciones superiores, por
ejemplo en el orden de entre 100 y 200 ppm, tienden a tener vidas
útiles limitadas. Como alternativa a usar tales sondas de
concentraciones mayores, se puede usar una sonda de entre 1 y 20
ppm para verificar concentraciones de ClO_{2} en todas las
aplicaciones. Esto requiere diluir concentraciones nominalmente
superiores a 20 ppm antes de la medición, lo que crea un resultado
"virtual" en vez de un resultado absoluto medido directamente
de la salida de fluido esterilizado del generador.
Para la medición de ClO_{2} en concentraciones
de hasta 20 ppm, podemos insertar una sonda directamente en la
corriente de agua dosificada, como se ilustra en la figura 2.
Para medir concentraciones de ClO_{2}
superiores a 20 ppm, el agua dosificada tendría que prediluirse de
manera exacta y usarse un algoritmo para interpretar el resultado.
En la figura 3 se ilustra una instalación adecuada. Aquí, se
arrastra fluido esterilizante a una cámara de dilución y se mezcla
en la proporción correcta con agua natural para hacer que la
concentración de ClO_{2} esté dentro del campo de medida de la
sonda. En un sistema alimentado por gravedad, se usan válvulas y un
caudalímetro para controlar la dilución. Por otro lado, se puede
usar una bomba para dispensar de manera exacta fluido esterilizante
y agua natural a la cámara en las cantidades correctas.
Si de vez en cuando se cambia la concentración
de ClO_{2} o se limpia el sistema con una descarga de agua, se
puede comprobar que la sonda no llega a "alcanzar" la
concentración deseada.
Refiriéndonos ahora a la figura 4, se muestra
una instalación alternativa, en este ejemplo para proporcionar
fluido esterilizante de ClO_{2} a un lavador desinfector. Se
introducen base y activador en sus respectivas bombas (P1 y P2) a
través de una válvula de retención y un filtro. Para facilitar la
cebadura de las bombas y opcionalmente la purga del sistema, por
ejemplo para retirar cristales o sedimento, se saca una tubería del
conducto de suministro de agua de la tubería principal para
proporcionar agua filtrada de la tubería principal a las bombas a
través de las válvulas V.
De este modo, se puede limpiar todo el sistema
con una descarga de agua procedente de la tubería principal,
incluidas las bombas.
El extremo distal del arrollamiento mezclador de
ClO_{2} está conectado a un inyector de ClO_{2} a través de una
válvula V. Se inyecta una mezcla de reactivo en la corriente de agua
de la tubería principal mediante el inyector. Como las bombas de
membrana no bombean de manera continua, existe una tendencia a que
se produzca una variación cíclica en la cantidad de ClO_{2} que
se inyecta en el suministro de agua cuando las bombas están en una
fase. El problema puede reducirse o eliminarse accionando las bombas
de manera alterna. En el presente ejemplo, para evitar que una
sonda de ClO_{2} en línea mida momentáneamente una concentración
que no sea característica de la concentración real en el lavador
desinfector, y active un estado de alarma, la sonda se coloca en un
pequeño recipiente conectado al conducto de la tubería principal
mediante un limitador de flujo de conector en T. El limitador hace
pasar la mayor parte del fluido esterilizante al lavador
desinfector, aunque desvía de manera continua una pequeña cantidad
(por ejemplo entre el 3% y el 5%) al recipiente donde está situada
la sonda. La concentración de ClO_{2} en el recipiente va a ser
representativa de la que hay en el lavador desinfector. A fin de
dejar que pase un tiempo adecuado para recoger una cantidad
suficiente en el recipiente, la sonda puede colocarse cerca de la
parte superior del recipiente de manera que sólo mida la
concentración de ClO_{2} en el fluido que se ha mezclado al
principio en el recipiente. El fluido que haya pasado por la sonda
puede descargarse para desecharlo (como se ilustra en la figura 4) o
descargarse en el lavador desinfector.
Por otro lado, el recipiente de la sonda se
puede llenar completamente al mismo tiempo que el colector del
lavador, y se puede activar después la sonda antes de realizar el
lavado/desinfección. Por ejemplo, un colector de lavador de 15
litros y un recipiente de sonda de 0,5 litros se pueden llenar al
mismo tiempo, siendo la relación 30:1.
Únicamente una vez llenos los dos, se puede
medir la concentración de ClO_{2}.
Una realización particularmente preferida de la
invención se describe a continuación con referencia a las figuras 5
a 16. En el organigrama de la figura 5 la tubería que transporta las
soluciones de activador y de base a sus bombas correspondientes
está provista de un filtro de 100 \mum y de una válvula de
retención para asegurar el desplazamiento de fluido en una sola
dirección. La base y el activador son bombeados haciendo frente a
una contrapresión de 350 kPa
hasta el arrollamiento mezclador donde se mezclan y se desplazan a través del arrollamiento mezclador como ya se ha descrito. La mezcla de reacción tarda aproximadamente 30 segundos en desplazarse hasta la parte superior del arrollamiento, en cuyo tiempo la reacción para formar ClO_{2} se completa sustancialmente. La solución de ClO_{2} se inyecta en el suministro de agua de la tubería principal a través de una válvula de solenoide. Si al principio hay aire en el sistema, este se puede purgar a través de una válvula de desahogo.
hasta el arrollamiento mezclador donde se mezclan y se desplazan a través del arrollamiento mezclador como ya se ha descrito. La mezcla de reacción tarda aproximadamente 30 segundos en desplazarse hasta la parte superior del arrollamiento, en cuyo tiempo la reacción para formar ClO_{2} se completa sustancialmente. La solución de ClO_{2} se inyecta en el suministro de agua de la tubería principal a través de una válvula de solenoide. Si al principio hay aire en el sistema, este se puede purgar a través de una válvula de desahogo.
En esta realización, la tubería de descarga de
agua dosificada tiene una válvula de retención que asegura que el
agua no pase por la misma hasta que se alcance una presión prefijada
de 100 kPa. Esta disposición asegura que el sistema siempre esté a
presión cuando se use.
El sistema incluye una instalación para cebar y
purgar el sistema. La cebadura del sistema implica llenar al
principio las bombas de membrana con agua para que puedan manipular
líquidos, que bombean de manera eficaz, y no aire, que puede causar
problemas a las bombas de membrana. La purga del sistema implica
limpiar ClO_{2} acuoso con agua para evitar un contacto
prolongado de las superficies internas con ClO_{2}, lo que resulta
conveniente para aumentar la vida útil de funcionamiento del
sistema. Para iniciar la purga, se abre la válvula purgadora de
solenoide, dejando que pase agua a través de una tubería de purga
hasta la tubería que conecta las fuentes de base y activador con
las bombas de membrana. El agua de purga atraviesa un filtro de 100
\mum, y unas válvulas de retención aseguran que el agua de purga
pase a través las bombas hasta el arrollamiento mezclador. Con la
válvula de solenoide de inyección de ClO_{2} cerrada, y una
válvula de solenoide de escape abierta, el agua de purga pasa desde
el arrollamiento y sale a través de una salida de desechos. Para
cebar las bombas sin purgar el arrollamiento, las válvulas de
cebado de solenoide se abren de manera que el agua que atraviesa
las bombas va directamente a la salida de desechos. Una válvula de
retención de 100 kPa conecta la salida desde la entrada de purga
para desechar, limitando así la presión del agua de purga.
Igualmente, se proporciona una válvula de retención de 500 kPa para
descargar productos de reacción desde el arrollamiento mezclador al
desecho, a fin de evitar un exceso de presión peligroso si la
válvula de inyección de ClO_{2} y las válvulas de escape
purgadoras están cerradas. Se proporciona una válvula de drenaje
para drenar manualmente el arrollamiento.
Refiriéndonos ahora a las figuras 6 a 15, se
describe, solo a título de ejemplo no limitativo, una realización
particularmente preferida del aparato 2 para generar fluido
esterilizante de ClO_{2}. El aparato 2 tiene un chasis 4 de acero
inoxidable plegado en forma de C y una cubierta 6. En esta
realización, un panel de control 10 de acceso para el usuario está
situado tras una moldura decorativa 8. La cubierta 6 está asegurada
de manera liberable en el chasis 4 mediante tornillos (no se
muestran) en ranuras 12 de la cubierta 6. Se proporcionan agujeros
14 en ambos lados del chasis 4 para manguitos de tubos de entrada de
agua, de entrada de fluido esterilizante y de salida de desechos.
Normalmente, sólo se van a utilizar los agujeros de un lado, aunque
se proporcionan agujeros en los dos lados para que la instalación
sea flexible. Por otro lado, se pueden sacar los manguitos para
tubos por la parte inferior del chasis. En los agujeros 14 se
proporcionan aros internos que no se usan para los manguitos. El
aparato se puede montar en la pared mediante anclajes 126 situados
en el chasis 4.
El panel de control 10 se asegura de manera
liberable en un par de separadores 84 con medios de sujeción
soltables, en este ejemplo pernos (no se muestran). Con la cubierta
6 separada, los pernos se pueden retirar y el panel de control se
puede girar hacia fuera como se muestra en la figura 8. Una cubierta
80 encierra los componentes y montajes electrónicos 94 para
accionar el aparato que incluyen válvulas de solenoide, bombas, un
caudalímetro y sensores de nivel de botella. Se proporciona un
acumulador de plomo 96 como dispositivo de reserva en caso de
avería en la línea principal. Si se avería la línea principal, el
acumulador 96 activa una alarma de avería en la línea principal y
asegura un apagado correcto del sistema.
Las soluciones de activador y de base se
proporcionan en botellas 16, 18. El fluido de las botellas 16, 18
se desplaza a través de una tubería flexible Tygon® 20, 21 hasta las
bombas 90, 92. La tubería 20, 21 termina en una bobina 84 que se
abre por la parte inferior para permitir la entrada de fluido
procedente de las botellas 16, 18. Cada bobina 84 contiene (figura
5) un filtro de acero inoxidable de 100 \mum en la parte inferior
y una válvula de retención en la parte superior. Una tubería de agua
de purga 22 está conectada a la parte superior de cada bobina 84,
por encima de la válvula de retención, para permitir que el agua de
purga o de cebadura pase por la tubería 20, 21 y llegue hasta las
bombas 90, 92.
La bomba de activador 90 y la bomba de base 92
se conectan a un conjunto colector inferior 48 a través de una
entrada de bomba de activador 26 y una entrada de bomba de base 28,
como mejor se muestra en la figura 10. Las soluciones de activador
y de base se mezclan en la carcasa de colector inferior 36 y pasan
al arrollamiento mezclador 24 a través de un accesorio de
arrollamiento inferior 30. Una válvula de regulación de presión de
"activador" 32 y una válvula de regulación de presión de
"base" 34 proporcionan una contrapresión constante a las
bombas 90 92, como ya se ha descrito. En la realización preferida,
las corrientes de base y de activador se encuentran "de
frente" lo que hace que se cree una mezcla efectiva, antes de ser
desviadas hasta una única vía perpendicular a la dirección de las
corrientes. Se proporciona una válvula de drenaje 42 en la parte
inferior de la carcasa de colector inferior 36 para drenar
manualmente el contenido de la carcasa de colector 36 y de
arrollamiento 24. El fluido procedente de la válvula de drenaje 42
es recibido en una bandeja 82 y pasa a la salida de desechos 108 a
través de un agujero de drenaje (no se muestra) de la bandeja 82 y
una pieza en T 112 conectada al agujero de drenaje. En el conjunto
colector inferior 48 también se proporciona una válvula de cebado
de activador 44 y una válvula de cebado de base 46. Las válvulas de
cebado 44, 46 se abren durante la cebadura de las bombas 90, 92. La
carcasa de colector inferior 36 también está provista de una entrada
de desechos 38 para recibir fluidos de desecho de un conjunto
colector superior 76, que se describe después, y de una salida de
desechos de colector inferior 40. El fluido de desecho pasa de la
salida de desechos de colector inferior 40 a la salida de desechos
108 a través de un tubo de descarga 102 (figura 14).
La parte superior del arrollamiento mezclador 24
se conecta a un conjunto colector superior 76 a través de una
entrada de mezcla de reacción 68 que está en la carcasa de colector
superior 50. Esta carcasa 50 recibe agua de la tubería principal
procedente de un tubo de admisión de la tubería principal 98 a
través de una entrada de tubería principal. La apertura de una
válvula de inyección de ClO_{2} 70 permite la inyección de la
mezcla de reacción en la corriente de agua de la tubería principal
para formar un fluido esterilizante que sale de la carcasa de
colector superior 50 a través de una salida de fluido esterilizante
52. El fluido esterilizante pasa por un tubo de descarga 88 hasta
una salida de fluido esterilizante 106 (figura 9). Se proporciona
una válvula de retención opcional 86 en el tubo de descarga 88 para
asegurar que el sistema siempre esté presurizado cuando se esté
utilizando. Un tapón obturador 60 bloquea una salida que comunica
con el suministro de agua de la tubería principal. Este tapón 60
puede sustituirse por un conducto para suministrar agua a un
conjunto sensor a fin de monitorizar la concentración de ClO_{2}
de la corriente de fluido, como se describe después.
Una entrada de agua de purga 62 se conecta al
tubo de admisión de la tubería principal 98, a fin de conducir agua
para cebar o purgar el sistema a través de una tubería de purga 118
cuando se abre una válvula de solenoide de admisión de purga 72. El
agua de purga procedente de la entrada 62 se introduce a través de
un filtro de 100 \mum 116 en la tubería de agua de purga 22 para
cebar las bombas 90, 92 y opcionalmente purgar el sistema como ya
se ha descrito. Se proporciona una válvula de desahogo de entrada de
purga para limitar la presión del agua de purga, en este ejemplo
hasta 100 kPa, desviando agua de purga al tubo de evacuación
102.
Se proporciona una entrada de aire 56 para
permitir el ingreso de aire o la descarga de aire procedente del
sistema, a través de una válvula de desahogo (no se muestra).
Una salida de desechos superior 58 se comunica
con la entrada de mezcla de reacción 68 por la parte superior del
arrollamiento mezclador a través de una válvula de solenoide de
salida de purga 74. Esta válvula 74 se abre cuando se está purgando
el sistema, e introduce agua de purga procedente del arrollamiento
mezclador en la entrada de desechos 39 del colector inferior a
través del tubo de evacuación 102. Una válvula de desahogo de
salida de purga 66, que en este ejemplo tiene una presión de rotura
de 500 kPa, se proporciona en paralelo. Si la presión en el
arrollamiento 24 sobrepasa el valor específico, la válvula de
desahogo 66 se abre para permitir que el fluido a presión se
deseche.
Refiriéndonos ahora a la figura 14, el conjunto
colector superior 76 y el conjunto colector inferior 48 se aseguran
por separado en un soporte de montaje 78 mediante pernos 79. La
bomba de base 92 se asegura en el soporte de montaje 78 mediante un
conjunto de soporte de bomba de base 120. El agua de la tubería
principal que circula a través del tubo de admisión de la tubería
principal 98 se controla mediante un grifo 100 y se mide con un
caudalímetro 114. El tubo de evacuación 102 incluye una pieza en T
122 que se cierra por la parte superior con un tapón obturador 124.
Este tapón 124 se puede quitar y la parte superior de la pieza en T
124 se puede conectar a la salida de desechos de un conjunto sensor
opcional 154, un ejemplo preferido de ello se describe después con
referencia a la figura 15, y se puede colocar en el chasis donde se
indica con las líneas discontinuas (figura 9).
El objetivo del conjunto sensor 154 consiste en
mantener un sensor de ClO_{2} sumergido en agua hasta que se tome
una lectura de la concentración de ClO_{2}, y después descargar la
solución de ClO_{2} y dejar el sensor en agua limpia. Esto es
conveniente ya que los sensores de ClO_{2} comerciales tienden a
saturarse, o a "cegarse" después de más de aproximadamente dos
minutos de inmersión en ClO_{2} acuoso. La distribución preferida
asegura que se puedan tomar mediciones de concentración de ClO_{2}
regulares (tardando cada medición menos de dos minutos) sin que el
sensor 132 se sature. El conjunto 154 tiene un tubo de evacuación
152 para conectarlo a la parte superior de la pieza en T 124 del
tubo de evacuación 102. El conjunto 154 comprende un bloque
colector 138 conectado a un depósito de retención de 100 ml 156, a
una unidad sensorial 132 y a una bomba de circulación 134. La
unidad sensorial 132 comprende una carcasa en la que está situado el
sensor (no se muestra). La bomba 134 mantiene el fluido circulando
a través de la unidad sensorial 132. Una válvula de retención 130
impide que el reflujo procedente de la unidad sensorial 132 entre en
el depósito de retención 156. El depósito de retención 156 tiene un
tubo de desbordamiento 136 conectado al tubo de evacuación 152.
El bloque colector 138 tiene una entrada de agua
142 para introducir agua de purga en la unidad sensorial 132 bajo
el control de una válvula de solenoide de admisión de agua 146. La
entrada de agua 142 recibe agua de purga de una salida de agua de
la carcasa de colector superior 50 que por otro lado es bloqueada
por el tapón 60. Una válvula de solenoide de salida de agua 148
controla la salida de fluido para desechar 152. El bloque colector
138 tiene una entrada de fluido esterilizante 140 y una salida de
fluido esterilizante 150 para conectar con el tubo de salida de
fluido esterilizante 88. De este modo, el fluido esterilizante
circula normalmente a través del bloque colector 138. El
accionamiento de la válvula de solenoide de entrada de fluido
esterilizante 144 desvía el paso de fluido esterilizante desde la
entrada 140 al depósito de retención 156. Cuando se va a tomar una
lectura de la concentración de ClO_{2}, se acciona la válvula de
admisión de agua 146 para cerrar la entrada de agua 142. La válvula
de admisión de fluido esterilizante 144 se abre un tiempo
suficiente para permitir que entre fluido esterilizante en el
depósito de retención 156 a fin de que circule a través de la
unidad sensorial, y la válvula de salida de agua 148 se abre para
dejar que salga agua del sistema y entre fluido esterilizante. La
capacidad de fluido del depósito de retención 156 es mucho mayor
que la de la unidad sensorial 132 con lo cual el agua que está en la
unidad sensorial 132 se sustituye rápidamente y de manera
sustancial por fluido esterilizante. Cuando se va a tomar la lectura
de la concentración de ClO_{2}, la válvula de salida de agua 148
se abre para permitir bombear fluido esterilizante fuera de la
unidad sensorial 132. La válvula de admisión de agua 146 se abre
después y se bombea agua a través de la unidad sensorial 132 hasta
que el fluido esterilizante se ha bombeado para desecharlo. Una vez
vaciado el depósito de retención 156 y rellenado la unidad
sensorial 132 con agua no dosificada, se cierra la válvula de salida
148.
Refiriéndonos ahora a la figura 9, se
proporciona un sensor de nivel 110 para cada botella 16, 18. En este
ejemplo, el sensor de nivel 110 es de un tipo conocido en sí que
funciona mediante medición de capacitancia. Se pueden usar otros
sensores de nivel tales como sensores ópticos. Detrás de un tabique
inferior (figura 8) se encuentra la entrada de la tubería principal
104, la salida de fluido esterilizante 106 y la salida de desechos
108 para conectarse con las cañerías que van a estar dispuestas a
través de agujeros seleccionados en un lado del chasis 4, o a
través del fondo del chasis.
Los versados en el arte de la electrónica
conocen muy bien medios adecuados para automatizar el
funcionamiento del aparato. En la figura 16 se muestran, a modo de
ejemplo, detalles de un diseño eléctrico preferido para el aparato.
El panel de control incluye un teclado para introducir datos y
órdenes, un LCD alfanumérico para mostrar datos de información del
usuario, un LED de "alarma", un LED de "botella vacía" y
un LED de "dosificación" junto con un receptor acústico para
producir una alarma audible en caso de fallo del sistema. Estas
funciones las controla un procesador principal, en este ejemplo un
microcontrolador Motorola MC68HC11K1 de 8 bits que funciona en modo
expandido, con una memoria flash de 64K y un RAM de 8K. El
procesador principal controla los empujadores de válvula, los
accionadores de motores paso a paso y la bomba de sonda en la unidad
sensorial. Tiene interfaces de impresora e interfaces RS232, y un
reloj de tiempo real para permitir la programación de regímenes de
dosificación en tiempos específicos. Un procesador watchdog, por
ejemplo un microcontrolador Motorota MC68HC11K1 de 8 bites que
funciona en modo expandido, está conectado al procesador principal
mediante una interfaz SPI. El procesador watchdog recibe mensajes
de servicio del procesador principal y usa estos mensajes para
verificar el funcionamiento correcto del procesador principal. Si se
detecta un estado de error, el watchdog pone el sistema en modo
seguro. La fuente de energía conmutada principal acciona la
electrónica con 24 voltios. Esto proporciona energía al sistema de
circuitos de válvula y motor y a los detectores de nivel de fluido
de las botellas.
Un regulador de a bordo reductor conmutado
acciona el resto del sistema con 5 voltios. El procesador principal
monitoriza el voltaje de la fuente de energía de 24 voltios para
verificar que está dentro de los límites requeridos y para detectar
cuándo la energía del acumulador (12V) acciona el sistema. El
procesador principal también monitoriza el suministro de 5V
aplicando esto a la entrada de referencia ADC y comparándolo con un
voltaje de referencia de
2,5 V.
2,5 V.
De este modo, la realización preferida
proporciona un bombeo exacto de reactivos al arrollamiento de
reacción, que permite producir solución de ClO_{2} con la
concentración correcta y un tiempo de reposo adecuado en el
arrollamiento para permitir una reacción sustancialmente completa.
Los caudales de bombeo pueden variar dependiendo del caudal de agua
medido a fin de asegurar que la concentración de ClO_{2} en el
fluido esterilizante esté dentro de la escala deseada para la
aplicación determinada, y esta concentración también puede
confirmarse con el uso de una tecnología de sondeo adecuada. El
sistema es por tanto ideal para usar en un equipo médico, donde se
necesita un control de concentración exacto. Además, la mezcla de
reactivos preferida evita el uso de ácidos muy ionizados y
psicológicamente se tolera bien.
Se puede apreciar que algunas características de
la invención que, por razones de claridad, se describen en el
contexto de realizaciones separadas, también pueden proporcionarse
combinadas en una única realización. Por el contrario, algunas
características de la invención que, por razones de brevedad, se
describen en el contexto de una única realización, también pueden
proporcionarse por separado, o en cualquier combinación
adecuada.
Claims (36)
1. Método para producir una corriente de fluido
esterilizante de dióxido de cloro acuoso adaptado para utilizarlo
en la esterilización de equipos médicos y dentales o para la
irrigación de heridas o la asepsia de la piel, comprendiendo el
método las fases que consisten en:
- bombear partes de fluido de un primer reactivo
y de un segundo reactivo al extremo proximal de una cámara de
reacción alargada para formar una mezcla de reacción,
seleccionándose los reactivos para reaccionar conjuntamente para
formar dióxido de cloro acuoso;
- producir una corriente de agua alrededor o al
lado del extremo distal de la cámara de reacción;
- continuar bombeando partes de fluido de dichos
reactivos para hacer que la mezcla de reactivos se desplace a
través de la cámara de reacción y después por la corriente de agua
para formar una corriente de fluido esterilizante de dióxido de
cloro acuoso;
- en donde los caudales de bombeo y las
dimensiones internas de la cámara de reacción alargada se
seleccionan de manera que la reacción para formar dióxido de cloro
sea sustancialmente completa cuando la mezcla de reactivos salga de
la cámara de reacción; y
- continuar bombeando partes de fluido de dichos
reactivos hasta que se haya producido una cantidad deseada de dicho
fluido esterilizante;
- en donde el bombeo de cada reactivo se realiza
mediante una bomba de membrana o una bomba de pistón a través de
una válvula de regulación de presión de manera que cada parte de
fluido se bombea a una presión sustancialmente constante.
2. Método según la reivindicación 1, en donde
las bombas se accionan mediante el control de un motor paso a
paso.
3. Método según la reivindicación 2, en donde el
árbol del motor paso a paso para cada bomba está provisto de un
codificador óptico para usarlo en un conjunto de control por
retroacción de bucle cerrado.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende también la fase que
consiste en medir el caudal de la corriente de agua, calcular la
cantidad de ClO_{2} que hay que añadir a la corriente a fin de
producir una concentración de ClO_{2} deseada en el fluido
esterilizante, y ajustar los caudales de bombeo si es necesario
para obtener dicha concentración deseada.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, que comprende también las fases que
consisten en medir la concentración de ClO_{2} en el fluido
esterilizante, comparar la concentración medida con una
concentración deseada y ajustar los caudales de bombeo si es
necesario para obtener dicha concentración deseada.
6. Método según la reivindicación 4 ó 5, que
comprende también la fase que consiste en activar una señal visible
o audible para indicar si el fluido esterilizante está en una escala
de concentraciones deseada.
7. Método según la reivindicación 4, en donde la
fase que consiste en medir el caudal comprende la medición de un
primer caudal en un emplazamiento corriente arriba y de un segundo
caudal en un emplazamiento corriente abajo en la corriente de agua,
y el método comprende también la activación de un estado de alarma
en el caso de que los caudales primero y segundo difieran más de un
valor predeterminado.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la cámara de reacción alargada
es un arrollamiento helicoidal.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el primer reactivo es una
solución acuosa de un clorito, y el segundo reactivo es una solución
ácida acuosa.
10. Método según la reivindicación 9, en donde
el primer reactivo comprende una solución acuosa de clorito sódico
y el segundo reactivo comprende ácido cítrico, ácido sórbico y ácido
bórico.
11. Método según la reivindicación 10, en donde
el segundo reactivo también comprende un inhibidor de corrosión de
cobre y latón, un inhibidor de corrosión de acero y aluminio y un
agente tampón.
12. Método según la reivindicación 11, en donde
el inhibidor de corrosión de cobre y latón es un triazol o un
benzotriazol presente en un porcentaje en peso de entre 0,01 y
2,0.
13. Método según la reivindicación 11 ó 12, en
donde el inhibidor de corrosión de acero y aluminio se selecciona
del grupo que comprende fosfatos, molibdatos y nitratos y está
presente en un porcentaje en peso de entre 0,01 y 5,0.
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14. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde al menos uno de los reactivos
primero y segundo comprende también un agente humectante, un agente
antiespumante o una combinación de los mismos.
15. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde cuando las partes de fluido
iguales de los reactivos primero y segundo se mezclan, la mezcla de
reactivos resultante va a tener un pH del orden de entre 4.5 y
6.5.
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el caudal de bombeo y las
dimensiones internas de la cámara de reacción se seleccionan de
manera que el tiempo necesario para que la mezcla de reactivos se
desplace desde el extremo proximal hasta el extremo distal de la
cámara de reacción oscila entre 20 y 40 segundos.
17. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la válvula de regulación de
presión produce una contrapresión que oscila entre 300 y 500
kPa.
18. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde partes de fluido de dicho
primer reactivo y de dicho segundo reactivo se bombean al mismo
tiempo hacia dicha cámara de reacción.
19. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicha corriente de agua se
dirige a través de una válvula de regulación de presión para
asegurar que el agua esté a una presión mínima deseada.
20. Aparato para producir dióxido de cloro
acuoso por reacción de un primer reactivo y de un segundo reactivo,
pudiéndose diluir dicho dióxido de cloro acuoso para formar un
fluido esterilizante adaptado para usar en la esterilización de
equipos médicos y dentales o para la irrigación de heridas o la
asepsia de la piel, comprendiendo el aparato:
- una primera bomba para conectarla a una fuente
de fluido de dicho primer reactivo;
- una segunda bomba para conectarla a una fuente
de fluido de dicho segundo reactivo;
- una cámara de reacción alargada con un extremo
proximal y un extremo distal;
- teniendo las dos bombas salidas en conexión de
fluido con dicho extremo proximal;
- en donde el funcionamiento de las bombas,
cuando están conectadas a las fuentes de fluido, suministra partes
de los reactivos primero y segundo, en primer lugar hacia el extremo
proximal de la cámara de reacción alargada para formar una mezcla
de reacción y en donde el funcionamiento prolongado de las bombas
bombea de manera progresiva la mezcla de reacción a través de la
cámara de reacción hacia el extremo distal y después expulsa la
mezcla de reacción desde el extremo distal;
- en donde cada bomba es una bomba de membrana o
una bomba de pistón y está provista de una válvula de regulación de
presión en la vía de fluido entre la bomba y la cámara de reacción
de manera que cada parte de fluido se bombea a una presión
sustancialmente constante.
21. Aparato según la reivindicación 20, que
comprende también un conducto conectado a una fuente de circulación
de agua, estando el conducto en conexión de fluido con el extremo
distal de la cámara de reacción para recibir de allí una mezcla de
reacción a fin de formar una corriente de fluido esterilizante de
dióxido de cloro acuoso adaptado para usar en la esterilización de
equipos médicos o en la irrigación de heridas.
22. Aparato según la reivindicación 20 ó 21, que
comprende también un primer recipiente que contiene un fluido que
comprende dicho primer reactivo y un segundo recipiente que contiene
un fluido que comprende dicho segundo reactivo, en donde dicho
primer recipiente está en conexión de fluido con una entrada de la
primera bomba y en donde dicho segundo recipiente está en conexión
de fluido con una entrada de la segunda bomba.
23. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 22, en donde cada bomba está provista de una
válvula de ventilación para cebar la bomba.
24. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 23, en donde cada válvula de regulación de
presión produce una contrapresión que oscila entre 300 y 500
kPa.
25. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 24, en donde las bombas están provistas de
motores paso a paso para controlar el funcionamiento de las
bombas.
26. Aparato según la reivindicación 25, en donde
el árbol del motor paso a paso de cada bomba está provisto de un
codificador óptico para usar en un conjunto de control por
retroacción de bucle cerrado.
27. Aparato según la reivindicación 21, en donde
el conducto está provisto de un primer caudalímetro para medir el
caudal de agua procedente de la fuente; el aparato comprende además
un medio para calcular la cantidad de ClO_{2} que hay que añadir
a la corriente a fin de producir una concentración de ClO_{2}
deseada en el fluido esterilizante con el caudal medido, y un medio
para ajustar los caudales de bombeo si es necesario para obtener
dicha concentración deseada.
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28. Aparato según la reivindicación 21, en donde
el conducto está provisto corriente abajo del extremo distal de la
cámara de reacción con una sonda para medir la concentración de
ClO_{2}; comprendiendo también el aparato un medio para ajustar
los caudales de bombeo si es necesario para que la concentración de
ClO_{2} medida esté dentro de una escala deseada.
29. Aparato según la reivindicación 27 ó 28, que
comprende también un medio para activar una señal visible o audible
para indicar si el fluido esterilizante está dentro de una escala de
concentración deseada.
30. Aparato según la reivindicación 27, en donde
el conducto está provisto de un segundo caudalímetro en serie con
el primer caudalímetro; y en donde el aparato comprende también un
medio para comparar la salida de los dos caudalímetros a fin de
producir un valor de comparación y para activar un estado de alarma
en el caso de que el valor comparado sobrepase un valor
predeterminado.
31. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 30, en donde la cámara de reacción alargada es
un arrollamiento helicoidal.
32. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 31, que comprende también un medio controlado
por válvula para introducir un fluido de purga en la cámara de
reacción y para drenar fluido procedente de la cámara de
reacción.
33. Aparato según la reivindicación 21, que
comprende también una conexión de fluido controlada por válvula
entre el conducto corriente arriba del extremo distal de la cámara
de reacción y el extremo proximal de la cámara de reacción para
suministrar agua de purga a la cámara de reacción.
34. Aparato según la reivindicación 33, que
comprende también una conexión de drenaje controlada por válvula de
la cámara de reacción en o adyacente al extremo distal, para
suministrar fluido procedente de la cámara de reacción a un
drenaje.
35. Aparato según la reivindicación 28, en donde
la sonda está situada en un recipiente dispuesto y adaptado para
recoger de manera continua una parte de muestra de fluido
esterilizante que atraviesa el conducto.
36. Aparato según la reivindicación 20, que
comprende también un sensor para medir la concentración de dióxido
de cloro en una caja de sensor, un medio para dirigir selectivamente
agua a la caja de sensor a fin de mantener el sensor húmedo, un
medio para drenar líquidos procedentes de la caja de sensor y un
medio para dirigir selectivamente dicho dióxido de cloro acuoso a
dicha caja de sensor a fin de permitir medir la concentración de
dióxido de cloro.
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