Esterilizador de vapor, que comprende:

a) una cámara de tratamiento,

con un espacio intermedio de precalentamiento y un bloque para el cierre/apertura del acceso al mismo;

b) medios para la generación de vacío;

c) medios para la generación de vapor;

d) medios para enfriar el vapor y los condensados;

e) medios para controlar el proceso de esterilización,

caracterizado porque los medios para la generación de vacío son una bomba de vacío que funciona en condiciones de vapor saturado o casi saturado a temperaturas elevadas

sin un sistema de enfriamiento, y que comprende un circuito de lubricación con un depósito, en el que circula un fluido lubricante que es resistente a temperaturas elevadas y con un gran poder anti-emulsionante, con medios de filtración que pueden separar el vapor respecto del fluido lubricante

Sistema de esterilización por vapor.

Técnica anterior

El vapor es el medio más económico para someter al tratamiento de esterilización la mayor parte de los materiales y componentes para los que se requiere esterilidad. Por supuesto, la condición esencial para poder adoptar la esterilización por vapor es que los materiales resistan temperaturas elevadas, por encima de 100ºC.

De hecho, los ciclos de esterilización están estandarizados generalmente a temperaturas de unos 120ºC ó unos 135ºC. Estos sistemas reducen el recuento total de bacterias a menos de una unidad viva de un millón inicial.

Los aparatos más avanzados disponen de software que puede controlar y determinar, en tiempo real, que en la cámara de esterilización se han satisfecho las condiciones durante un tiempo predeterminado para conseguir el nivel de esterilidad del material. Los parámetros que determinan y garantizan la disminución del recuento total de bacterias son la temperatura, la presión, la humedad y la saturación del vapor en función del tiempo.

La construcción y el rendimiento de los aparatos para esterilización se rigen por reglamentaciones que comprenden los requisitos mínimos para comercializarlos.

Los subcomponentes principales de los mejores aparatos disponibles actualmente en el mercado son los siguientes:

Aunque la forma ideal para un recipiente a presión es esférica o cilíndrica, de tal manera que la fuerza interna deforme la estructura lo menos posible, las reglamentaciones actuales sobre esterilización por vapor definen el módulo de carga como un paralelepípedo que mide 30 x 30 x 60 cm. Por lo tanto, es evidente que una cámara esférica o cilíndrica tiene una proporción muy alta de volumen útil (volumen real - volumen del módulo), que requiere una mayor cantidad de vapor (agua + energía). Fabricando una cámara en forma de paralelepípedo se optimizan los volúmenes de carga con un desperdicio de espacio mínimo, pero en cambio se penaliza la resistencia estructural. Por lo tanto, se tiene que incrementar el grosor externo de la cámara o se han de acoplar refuerzos.

La solución de diseño utilizada normalmente consiste en soldar, a una distancia específica, nervaduras de refuerzo al exterior de la cámara. En las cavidades que se forman se introduce vapor que libera energía térmica, si bien desigualmente en la superficie interna de la cámara. La superficie máxima cubierta con esta solución varía entre el 50% y el 70%.

El segundo propósito de este espacio intermedio es funcional. Al hacer que el vapor circule por el interior de las cavidades del espacio intermedio, se reduce la condensación dentro de la cámara y se facilita el secado de la carga. La esterilización por vapor se basa en el intercambio de la energía térmica del vapor con la del material a esterilizar dentro de la cámara. Cuando el vapor entra en una cámara de esterilización sin calentamiento externo, se utiliza parte de la energía térmica para poner las paredes a temperatura. Puesto que la esterilización se basa en el mantenimiento en el tiempo de una temperatura conocida, esta pérdida constante de energía térmica cerca de las paredes de la cámara provoca un desequilibrio térmico durante la esterilización. Las reglamentaciones actuales limitan este desequilibrio a 1ºC (aproximadamente el 0,7% para una esterilización a 134ºC). Recalentando las paredes internas de la cámara se reduce esta pér- dida de energía, mejorando la uniformidad térmica del entorno interno, y se evitan los riesgos de un proceso ineficaz.

Al final de la esterilización la cámara es sometida a presión negativa (vacío) por medio de una bomba especial, para evaporar toda la condensación debida al intercambio de energía del vapor que ha permanecido atrapado dentro de la carga. La evaporación del agua de condensación se genera asimismo a baja temperatura gracias al vacío aplicado y depende directamente de la energía térmica acumulada por la carga. Puesto que el vacío es un aislante térmico, la energía térmica de la carga se cede a la condensación que, evaporándose, es extraída de la cámara. Esto significa que la energía térmica se agota en poco tiempo. La función del espacio intermedio precalentado sirve asimismo para traer energía nueva en forma de radiación térmica a la carga y a la condensación, mejorando la evaporación y por lo tanto secando la carga.

El agua contenida en la carga al final del proceso de esterilización estimula la germinación de posibles microorganismos que permanecen vivos. Por lo tanto, es deseable reducir el agua en la carga para reducir la probabilidad de proliferación de microorganismos. La humedad residual permitida por las reglamentaciones es del +1% del peso inicial.

Los aparatos más modernos están controlados completamente por sistemas electrónicos con lógica programable o por microprocesadores especializados que permiten la gestión de ciclos, el control de los parámetros y una verificación de la seguridad del proceso.

Las fases que constituyen un ciclo de esterilización son:

Actualmente los sistemas más modernos y eficaces se distinguen por las siguientes características:

Descripción de la invención

Por lo tanto, hay una clara ventaja en el suministro de aparatos con rendimientos mejores, reducción en los consumos de energía y de agua, y dimensiones globales menores.

Los autores de la presente invención han desarrollado un sistema de esterilización por vapor, más concretamente un autoclave, que permite reducir a cero el consumo de agua, sin necesidad de conexiones al sistema de suministro de agua, y una reducción en los consumos de energía.

En un autoclave de 450 litros, con consumos habituales de agua de unos 150 litros/ciclo, suponiendo como hipótesis 10 ciclos al día durante 260 días al año, el ahorro en agua de la red de suministro es de aproximadamente 390.000 litros y unos 14.500 KW al año. Además los tiempos del ciclo se redujeron asimismo en el 30% aproximadamente.

El autoclave de la invención es particularmente ventajoso en todas aquellas situaciones en las que los consumos de agua son críticos y/o limitados, tal como por ejemplo en estructuras médicas en zonas desfavorecidas, con falta o escasez de agua.

El autoclave de esterilización en alto vacío de la invención:

1. Esterilizador de vapor, que comprende:

caracterizado porque los medios para la generación de vacío son una bomba de vacío que funciona en condiciones de vapor saturado o casi saturado a temperaturas elevadas

sin un sistema de enfriamiento, y que comprende un circuito de lubricación con un depósito, en el que circula un fluido lubricante que es resistente a temperaturas elevadas y con un gran poder anti-emulsionante, con medios de filtración que pueden separar el vapor respecto del fluido lubricante.

2. Esterilizador de vapor, según la reivindicación 1, en el que la bomba es del tipo de pala rotatoria.

3. Esterilizador de vapor, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la bomba está dotada de medios para la eliminación automática de cualesquiera residuos de vapor presentes en el fluido lubricante, de tal manera que en cada ciclo de bombeo del vapor tiene lugar constantemente la separación de fluido/vapor condensado en el depósito.

4. Esterilizador de vapor, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la bomba comprende, en el interior del depósito, medios de calentamiento controlados por termostato.

5. Esterilizador de vapor, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el generador de vapor es del tipo de bajo consumo.

6. Esterilizador de vapor, según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios para enfriar el vapor y los condensados son un sistema de enfriamiento que no utiliza el agua de la red de suministro como fluido de intercambio.