Система и способ переработки биологически опасных отходов в городские отходы
Изобретение относится к обработке медицинских отходов, более конкретно к системам для их стерилизации. Система содержит камеру 4 для обработки медицинских отходов, двигатель 11а, находящийся в камере измельчитель 2 с лезвиями, приводимыми во вращение двигателем 11а посредством выступающего из корпуса вала, который образует интерфейс между камерой 4 и окружающим пространством. Система также содержит средства для герметизации интерфейса, содержащие по меньшей мере одно высокоскоростное уплотнение, вакуумный насос для устранения воздушных карманов и парогенератор, обеспечивающий в камере 4 паровую стерилизацию всех отходов и повышенное давление для уплотнения острых предметов, содержащихся в медицинских отходах. По другому варианту выполнения системы для отделения от медицинских отходов жидкостей она дополнительно содержит расположенную под измельчителем 2 перфорированную перегородку, в которой выполнено по меньшей мере одно отверстие, и очиститель отверстий. Варианты способов заключаются в том, что для измельчения медицинских отходов используют описанные выше варианты системы. Система и способ измельчения медицинских отходов обеспечивают повышение эффективности стерилизации за счет замещения паром воздушных карманов. 6 н. и 43 з.п. ф-лы, 46 ил.
Ссылка на связанные заявки
Приоритет данной заявки соответствует 16.11.2010 и определяется датой подачи предварительной патентной заявки США №61/414,071, озаглавленной "СИСТЕМА ПЕРЕРАБОТКИ БИОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОТХОДОВ И СПОСОБЫ, ПОЛЕЗНЫЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВМЕСТНО С НЕЙ".
Область техники
Изобретение относится к обработке медицинских отходов и, более конкретно, к системам для их стерилизации.
Уровень техники
Известные технологии, относящиеся к обработке медицинских отходов, описаны, в частности, в следующих патентах США: 5078924; 5163375; 5240187; 5236135; 5271892; 5348235; 5362443; 5387350; 5401444; 5458072; 5508004; 5580521; 5639031; 5830419; 5833922; 6039724; 6113854; 7144550; 7718120; 7814851; 7815851.
Больницы и другие медицинские учреждения ежедневно производят большие количества медицинских отходов. Существующие технологии их обработки настолько неудовлетворительны, что некоторые медицинские учреждения развитых стран предпочитают пересылать лишь частично нейтрализованные медицинские отходы для утилизации в страны третьего мира с неразвитым законодательством. Это приводит к опасному загрязнению окружающей среды в масштабах всей планеты. Существующие системы для обработки медицинских отходов характеризуются наличием одного или более из следующих недостатков: большой размер, требующий их размещения не внутри больницы, а в помещениях, находящихся на расстоянии от больницы или другого учреждения, производящего отходы; неспособность обеспечить адекватную деконтаминацию; образование больших объемов отходов, утилизация которых является дорогостоящей из-за высоких затрат на утилизацию единичного объема отходов; формирование сильного неприятного запаха; необходимость в неприятных ручных операциях, например в опорожнении камеры системы от обработанных отходов в отсутствие их автоматического удаления.
Примером традиционной системы является система ECODAS, которая описывается как стерилизующая регулируемые медицинские отходы, уменьшающая их объем на 80% и делающая компоненты отходов неопознаваемыми путем их измельчения и воздействия на них направленным горячим паром повышенного давления с выполнением всех операций в единственном замкнутом объеме системы и с обеспечением полной стерилизации инфекционных материалов. Утверждается, что по завершении их обработки отходы полностью безвредны, неопознаваемы и могут безопасно утилизироваться наряду с обычными городскими отходами. За измельчением следует обработка перегретым паром (138°C) под высоким давлением (380 кПа), который уничтожает все формы микробной жизни.
Содержание всех непатентных и патентных документов, упомянутых в данном описании, как и непатентных и патентных документов, непосредственно или косвенно цитируемых в данном описании, включено в него посредством ссылок.
Раскрытие изобретения
Изобретение, в своих вариантах, направлено на создание системы для обработки медицинских отходов в стерилизаторе, который в процессе резки отходов использует и вакуум, и повышенное давление, обеспечивая тем самым замещение воздушных карманов в камере паром и повышая, в результате, эффективность стерилизации.
Таким образом, согласно некоторым вариантам изобретения вакуум используется, чтобы способствовать замещению воздушных карманов в камере паром и повысить эффективность стерилизации. Предусматривается также механизм для создания во время резки вакуума, предотвращающего подход мелких частей и предметов из стекла, металла и других материалов к уплотнению и разрушение его.
Некоторые варианты изобретения направлены на обеспечение возможности фильтрации и слива из камеры, в которой происходят стерилизация и измельчение, жидкостей (например жидкостей, накопившихся в результате обработки, и/или жидкости, используемой для промывки), с предотвращением блокирования фильтров острыми предметами.
Другие варианты изобретения предусматривают наличие приводного механизма вала, который вращается внутри наружного контейнера, находящегося под давлением, чтобы предотвратить выведение из камеры обработки по валу отходов биологически опасных газов/жидкостей.
Некоторые варианты предусматривают создание средств, которые защищают уплотнения от грязи и образующихся при измельчении частиц, например металлических/стеклянных/кристаллических, контакт с которыми в процессе цикла обработки мог бы повредить уплотнения.
Некоторые варианты изобретения направлены на создание компактного интегрированного стерилизатора/измельчителя (ИС/И) для быстрого (например всего за 25 мин) преобразования биологически опасных объектов, в месте их производства, в городские отходы. ИС/И, как правило, осуществляет как уменьшение размеров отходов, так и их паровую стерилизацию в единственном объеме (внутри корпуса). Корпус в типичном варианте снабжен валом, приводимым во вращение двигателем и несущим измельчающие/дробящие лезвия. Измельчение отходов гарантирует приемлемый уровень стерилизации. Объем измельченных отходов уменьшается, без испускания вредных веществ, как правило, вплоть до 1/10 первоначального объема.
Корпус может поддерживаться двумя кронштейнами, используемыми также для его поворота, например, в два или более положений, соответствующих, например, загрузке (45°), обработке (0°) и разгрузке (135°). Поворот корпуса в типичном варианте осуществляется двигателем, а положения задаются магнитными ключами. Подвижный модуль, как правило, содержит внутренний парогенератор с автоматическим управлением посредством электронной системы. Корпус обычно снабжается внутренними разбрызгивателями для осуществления автоматической очистки.
Многофункциональные измельчающие/дробящие лезвия находятся в нижней части корпуса и приводятся в действие от электродвигателя, вращающего ножевой вал, который связывает нож с двигателем, проходя через подшипник в корпусе и герметизирующую зону. Установленные на вал лезвия предназначены для измельчения отходов, в состав которых могут входить острые предметы, диализаторы, бумага, ткань, пластик и стекло.
Лезвия вращаются внутри корпуса, чтобы уменьшить размеры и объем отходов. В типичном варианте лезвия вращаются в двух альтернативных направлениях, чтобы устранить и запутывание в текстильных и других материалах. Вращение во втором направлении, например по часовой стрелке, распутывает и освобождает любые предметы, которые могли намотаться на лезвия во время их вращения в первом направлении, например против часовой стрелки. В частности, программа управления может предусматривать вращение по часовой стрелке в течение от нескольких десятков до нескольких сотен секунд, например 1 мин, с последующей паузой в несколько, например три, секунды, за которой следует период вращения, как правило, приблизительно такой же длительности, например 1 мин, но в противоположном направлении, против часовой стрелки, и т.д.
Описываемое далее и проиллюстрированное изобретение охватывает (не ограничиваясь ими) следующие варианты.
1. Система для обработки медицинских отходов в стерилизаторе, использующая в процессе резки отходов как вакуум, так и давление.
2. Система согласно варианту 1, обеспечивающая слив из камеры жидкостей, накопившихся в результате обработки, что облегчает стерилизацию и измельчение.
3. Система согласно варианту 1, которая является самопромывающейся.
4. Система для обработки медицинских отходов, содержащая механизм вала, который вращается внутри наружного контейнера, находящегося под давлением, чтобы предотвратить выведение из камеры обработки по валу отходов биологически опасных газов/жидкостей.
5. Система для обработки медицинских отходов, содержащая средства, защищающие уплотнения от грязи и образующихся при измельчении частиц, например металлических/стеклянных/кристаллических, контакт с которыми в процессе цикла обработки мог бы повредить уплотнения.
6. Система согласно варианту 1, в которой в процессе ее работы воздух заменяется паром и выводится через биофильтр.
7. Система согласно варианту 6, в которой достигается стерилизация с биологической нагрузкой по меньшей мере 10-6 (в отличие от дезинфекционных аппаратов, достигающих только значений 10-4).
8. Устройство согласно любому из указанных вариантов, в котором в нижней части корпуса установлены измельчающие/дробящие лезвия.
9. Ножевой блок, вращающийся со скоростью более 300 об/мин внутри камеры, в которой происходит стерилизация медицинских отходов с использованием давления и вакуума при стерилизации воздуха, удаляемого, когда камера содержит загрязнения (при отфильтровывании бактерий).
10. Аппарат, использующий вариант 9, в котором для удаления воздуха из камеры через биофильтр используется вакуум, что обеспечивает лучшее проникновение пара в отходы и устранение воздушных карманов.
11. Система согласно варианту 2 со сливом жидкостей из камеры через активный фильтр в дне камеры, что облегчает стерилизацию и измельчение.
12. Система согласно варианту 11, в которой вода, используемая для обработки отходов и/или для промывки камеры, стерилизуется и выводится из камеры через активный фильтр для получения осушенных отходов.
13. Система для обработки медицинских отходов, содержащая механизм вала, который вращается внутри емкости, заполненной смазкой под давлением.
14. Система согласно варианту 13, в которой давление в емкости препятствует выходу газов/жидкостей по валу из камеры (при создании в ней давления или вакуума).
15. Система для обработки медицинских отходов, содержащая средства, защищающие уплотнения от грязи и образующихся при измельчении частиц, например металлических/стеклянных/кристаллических, способных повредить уплотнения.
16. Аппарат согласно варианту 8, в котором лезвия приводятся в действие от электродвигателя, вращающего ножевой вал.
17. Аппарат, в котором двигатель способен вращать вал со скоростью, выбираемой в пределах 300-1400 об/мин.
18. Аппарат согласно любому из перечисленных вариантов, обеспечивающий преобразование биологически опасных объектов, в месте их производства, в городские отходы примерно за 25 мин.
19. Аппарат согласно любому из перечисленных вариантов, обеспечивающий уменьшение размеров и объема отходов посредством паровой стерилизации внутри единственного корпуса.
20. Аппарат согласно любому из перечисленных вариантов, содержащий приводимый двигателем во вращение вал с измельчающими/дробящими лезвиями, вращающимися внутри корпуса в двух направлениях, чтобы уменьшить размеры и объем отходов, т.е. произвести их измельчение, способствующее стерилизации.
21. Аппарат согласно любому из перечисленных вариантов, в котором автоматическое управление внутренним парогенератором (мощностью 18 кВт) осуществляется электронной системой, а корпус сконструирован с внутренними разбрызгивателями для его автоматической очистки.
Таким образом, в соответствии с аспектом изобретения создана система для измельчения медицинских отходов, содержащая: камеру для обработки медицинских отходов, образующую внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению; находящийся в камере измельчитель, имеющий вал, приводимый во вращение двигателем, и лезвия, приводимые во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс между указанной камерой и окружающим пространством, и средства для герметизации интерфейса, предотвращающие утечку по меньшей мере жидкостей из указанной камеры через интерфейс в окружающее пространство.
В соответствии с вариантом изобретения разработана система, в которой указанный интерфейс имеет внутренний конец, находящийся во внутреннем объеме корпуса, и наружный конец, находящийся снаружи корпуса. При этом средства для герметизации интерфейса содержат первое и второе высокоскоростные уплотнения, обеспечивающие герметизацию соответственно внутреннего и наружного концов интерфейса с предотвращением, вплоть до выхода их из строя, указанной утечки даже при работе измельчителя на высокой скорости. В соответствии с другим вариантом разработана система, дополнительно содержащая смазочную камеру со смазкой, находящейся под давлением, превышающим давление в камере для обработки медицинских отходов, при этом смазочная камера окружает первое и второе уплотнения с целью замедления ухудшения их свойств.
В соответствии еще с одним вариантом изобретения разработана система, дополнительно содержащая датчик давления для измерения давления в смазочной камере и выдачи предупреждающего сигнала об ухудшении герметизации при падении давления в смазочной камере ниже заданного уровня.
В соответствии с вариантом изобретения разработана система, в которой камера для обработки медицинских отходов является, по существу, цилиндрической и имеет нижнюю часть, измельчитель находится в нижней части указанной камеры, а двигатель является наружным по отношению к ней. При этом измельчитель является вращающимся измельчителем, а указанный интерфейс является, по существу, цилиндрическим.
В соответствии с аспектом изобретения разработана также система для измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей, содержащая: камеру для обработки медицинских отходов; находящийся в камере вращающийся измельчитель; перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и очиститель отверстий, находящийся ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленный к нему и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
В соответствии с вариантом изобретения разработана система, в которой камера является, по существу, цилиндрической и имеющей ось, а очиститель отверстий содержит по меньшей мере один чистящий стержень, расположенный на радиальном расстоянии от указанной оси и выступающий из вращающегося измельчителя вниз, в сторону перфорированной перегородки, содержащей горизонтальную пластину, задающую осесимметричную окружность радиуса r, вдоль которой выполнено множество отверстий и вдоль которой при вращении измельчителя способен двигаться указанный стержень, отводя нежидкие компоненты от указанного множества отверстий. В соответствии с другим вариантом изобретения разработана система, содержащая по меньшей мере один внутренний разбрызгиватель жидкости, использующий разбрызгиваемую жидкость для осуществления автоматической очистки камеры для обработки медицинских отходов с вытеканием указанной жидкости по меньшей мере через одно отверстие.
В соответствии еще с одним вариантом изобретения разработана система, в которой указанная перегородка по меньшей мере с одним отверстием имеет верхнюю и нижнюю поверхности, а указанное по меньшей мере одно отверстие, для предотвращения его блокирования частями и частицами отходов, образует первый вырез в верхней поверхности и второй вырез в нижней поверхности, имеющий большие размеры, чем первый вырез.
В соответствии со следующим вариантом изобретения разработана система, содержащая вакуумный насос, способный устранять воздушные карманы, препятствующие стерилизации в камере для обработки медицинских отходов, и парогенератор, способный генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов с обеспечением паровой стерилизации всех отходов в камере.
В соответствии с вариантом изобретения разработана система, обеспечивающая возможность измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей и содержащая перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и очиститель отверстий, находящийся ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленный к нему и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
В соответствии с вариантом изобретения разработана система, содержащая канал подачи пара, ведущий от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений, с целью предотвратить образование вблизи уплотнений области с давлением, низким по сравнению с давлением в камере для обработки медицинских отходов, способной притягивать к уплотнениям острые части и частицы медицинских отходов. При этом предотвращение образования области низкого давления обеспечивается подачей пара, повышающего давление вблизи каждого из высокоскоростных уплотнений непосредственно перед повышением давления в камере обработки медицинских отходов посредством подачи в нее пара.
В соответствии с другим вариантом изобретения разработана система, содержащая конус, охватывающий вал и перекрывающий высокоскоростные уплотнения для предотвращения возможности, в случае равенства давлений в указанной зоне и в указанной камере в целом, подъема острых частей и частиц медицинских отходов по поверхности конуса и, следовательно, их подхода к уплотнениям.
В соответствии еще с одним вариантом изобретения разработана система, в которой на указанном валу выполнена наружная резьба, обеспечивающая, при вращении вала и создании в камере для обработки медицинских отходов повышенного давления, отведение от уплотнений острых частей и частиц медицинских отходов, способных повредить указанные уплотнения.
В соответствии со следующим вариантом изобретения разработана система, в которой камера для обработки медицинских отходов образована корпусом, имеющим в своей верхней части отверстие для ввода медицинских отходов, подлежащих переработке, в камеру для обработки медицинских отходов. При этом система содержит устройство, обеспечивающее возможность переворачивания камеры для удаления из нее переработанных медицинских отходов через указанное отверстие.
В соответствии с вариантом изобретения разработана система, содержащая паровой стерилизатор, обеспечивающий паровую стерилизацию содержимого указанной камеры.
В соответствии с аспектом изобретения создан также способ измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей, включающий: обеспечение наличия вращающегося измельчителя в камере для обработки медицинских отходов и перфорированной перегородки, расположенной под измельчителем, имеющей по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющей камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и обеспечение наличия очистителя отверстий, находящегося ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленного к нему и сконфигурированного с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
В соответствии с вариантом изобретения разработан способ, дополнительно включающий мытье указанной камеры жидкостью, стекающей в нижнее отделение, с обеспечением тем самым селективного удаления из камеры через нижнее отделение жидкости, но не нежидких отходов.
В соответствии с вариантом изобретения разработан способ, дополнительно включающий, для устранения неприятного запаха, промывку медицинских отходов в указанной камере жидкостью, стекающей в нижнее отделение, с обеспечением тем самым селективного удаления из камеры через нижнее отделение жидкости, но не нежидких отходов.
В соответствии с аспектом изобретения создан способ измельчения медицинских отходов, включающий обеспечение наличия камеры для обработки медицинских отходов, образующей внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению, и по меньшей мере одного высокоскоростного уплотнения для герметизации указанного внутреннего объема от окружающего пространства и обеспечение наличия вакуумного насоса, способного устранять воздушные карманы в указанной камере, и парогенератора, способного генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов для обеспечения паровой стерилизации всех отходов в камере и для подачи пара в зону, примыкающую к указанному уплотнению для создания в ней повышенного давления, препятствующего подходу к уплотнению острых предметов, содержащихся в медицинских отходах.
Важное преимущество системы согласно п. 1 прилагаемой формулы изобретения состоит в возможности применения высокоскоростных уплотнений, которые будут лишь нечасто выходить из строя (и требовать замены) в результате контакта с химическими веществами, грязью и измельченными металлическими или стеклянными отходами. Как следствие, лезвия измельчителя могут вращаться с любой желательной скоростью, например со скоростью в интервале 500-1500 об/мин, в частности в интервале 1000-1400 об/мин, конкретно 1330 об/мин. В результате пар будет в состоянии пропитывать отходы достаточно хорошо, чтобы содержание загрязнений составляло менее 10-4, как правило, менее 10-5 или менее 10-6.
Упомянутые и другие варианты будут подробно описаны далее.
Любой товарный знак, представленный в тексте или на чертежах, является собственностью его владельца и приводится в данном описании только с целью пояснить или проиллюстрировать возможный пример осуществления варианта изобретения.
Изобретение может быть описано, исключительно для облегчения его понимания, с использованием терминологии, специфичной для конкретных продуктов и способов. При этом необходимо учитывать, что эта терминология, примененная только с целью ясно и коротко изложить на конкретном примере общие принципы функционирования, не должна рассматриваться как сводящая изобретение только к конкретному индивидуальному продукту.
Перечисляемые далее элементы необязательно должны быть дискретными компонентами; альтернативно, они могут быть частями цельной конструкции.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1a-1c иллюстрируют, в упрощенном виде, возможные положения системы (именуемой далее "интегрированным стерилизатором/измельчителем (ИС/И)), выполненной и построенной в соответствии с вариантом изобретения для преобразования биологически опасных объектов в городские отходы.
На фиг. 2a-2b представлена упрощенная блок-схема, иллюстрирующая вариант способа функционирования примера ИС/И (парового стерилизатора, интегрированного с измельчителем).
На фиг. 3a и 3b иллюстрируется ножевой блок ("ножевой модуль"), который реализует функциональность системы по фиг. 1a-1c, соответствующую измельчению, и содержит лезвия, а также ассоциированные с ними элементы для создания вращения, такие как подшипники и уплотнения, сконструированные и действующие в соответствии с вариантом изобретения.
На фиг. 4a-4c представлена, в разрезе и в перспективных изображениях, нижняя часть интегрированной системы паровой стерилизации и измельчения согласно варианту изобретения, особенно эффективной в предотвращении контактирования обрезков, особенно острых, с высокоскоростными уплотнениями 101, герметизирующими камеру 4 в зоне, в которой вал 17 проходит через стенку камеры 4.
На фиг. 5 в увеличенном масштабе представлена область 111a (см. фиг. 4b) с показом канала 111, который в типичном варианте формирует единственный путь, по которому обрезки в камере 4 могут достичь уплотнений 101, сконструированных и функционирующих в соответствии с вариантом изобретения.
На фиг. 6a и 6b представлен, соответственно на перспективном изображении в разрезе и на перспективном изображении, конус 107 по фиг. 4b, выполненный согласно варианту изобретения.
На фиг. 7a, 7b и 7c представлены различные виды вала 17 по фиг. 4b с наружной резьбой 190, выполненного согласно варианту изобретения.
На фиг. 8 представлен, на виде спереди, интегрированный стерилизатор/измельчитель (ИС/И), выполненный в соответствии с некоторыми вариантами изобретения и показанный с открытой верхней крышкой и с корпусом (в котором находится камера отходов) в сборе, в вертикальном положении. У ИС/И имеются две боковых оси, обеспечивающие возможность поворота камеры отходов, например, между положениями, показанными на фиг. 1a-1c, посредством цепного привода.
На фиг. 9a-9f, 10 представлены, на различных видах, части сконструированной и функционирующей в соответствии с вариантом изобретения подсистемы фильтрации и удаления жидких компонентов, имеющей перфорированную перегородку, разделяющую камеру обработки отходов на два отделения, так что жидкость собирается в нижнем из них, а нежидкие компоненты остаются в верхнем отделении.
На фиг. 1a-11d, 12a-12d, 13a-13e, 14a-14e, 15 и 17-18 представлены чертежи, графики, схемы и таблицы, иллюстрирующие различные примеры варианта ИС/И для обработки медицинских отходов.
На фиг. 16 представлены зависимости давления (пунктирная линия) и температуры (штриховая линия) от времени, облегчающие понимание некоторых вариантов изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг. 1a-1c представлены, в упрощенном виде, различные положения системы ИС/И для преобразования, в месте их производства, биологически опасных объектов в городские отходы.
В типичном варианте в состав представленной в описании и на чертежах системы входят некоторые или все из рассмотренных далее подсистем.
a) Камера для обработки медицинских отходов (камера обработки отходов), образующая внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению.
b) Подсистема измельчения, содержащая в типичном варианте двигатель, установленный снаружи камеры для обработки медицинских отходов, и находящийся в камере измельчитель, имеющий (ножевой) вал, приводимый во вращение двигателем, и лезвия, приводимые во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс (например цилиндрический) между камерой обработки отходов и окружающим пространством; высокоскоростные уплотнения вокруг интерфейса и окружающую указанный вал смазочную камеру со смазкой, находящейся под давлением, превышающим давление в камере для обработки медицинских отходов. Данная камера предназначена для ослабления ухудшения со временем указанных уплотнений.
В типичном варианте давление в смазочной камере измеряется датчиком 12a давления (например имеющимся в продаже преобразователем давления в пределах 0-600 кПа марки ABS, номер по каталогу 514.99012, фирмы Huba control Swiss или, в некоторых вариантах, датчиком давления CS-PT1100A фирмы Xi′an Chinastar М&С Limited, 0-600 кПа), который сигнализирует об ухудшении уплотнений, если давление в смазочной камере падает ниже заданного уровня. Данный, первый датчик давления расположен вблизи смазочной камеры, например, как это показано на фиг. 4c.
В типичном варианте имеется канал для подачи пара от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений, чтобы предотвратить образование вблизи этих уплотнений области, давление в которой является низким по сравнению с давлением в камере для обработки медицинских отходов, что могло бы привести к притягиванию к уплотнениям острых предметов и частиц медицинских отходов. Образование зоны низкого давления предотвращается благодаря тому, что пар повышает давление в канале до того, как он повысит давление в камере обработки медицинских отходов. В типичном варианте используется конструкция, в которой единственный путь, связывающий обрезки в камере и уплотнения, проходит по наклонному проходу, заданному имеющим уклон компонентом (именуемым также "конусом"), так что, чтобы достичь уплотнений, обрезки должны подняться по наклонной плоскости, образованной конусом. В типичном варианте, чтобы еще в большей степени препятствовать подходу обрезков к уплотнениям, в указанный единственный проход (канал), по которому могут пройти обрезки, подается под давлением пар. Уплотнения обычно локализованы в области, давление в которой является высоким по отношению к давлению в камере, так что продвижению обрезков к уплотнениям препятствует создаваемый градиент давления. Вал обычно имеет наружную резьбу, сконфигурированную и расположенную, например, относительно указанного канала, образующего проход для обрезков в камере к уплотнениям, таким образом, чтобы отводить при вращении вала обрезки от уплотнений.
c) Подсистема стерилизации, как правило, содержащая паровой стерилизатор, способный обеспечить паровую стерилизацию содержимого камеры обработки медицинских отходов. Стерилизатор может содержать вакуумный насос, способный устранять воздушные карманы, препятствующие стерилизации, и установленный в камере для обработки медицинских отходов, и парогенератор, способный генерировать пар в камере после устранения воздушных карманов, обеспечивая тем самым паровую стерилизацию всех отходов в камере.
d) Подсистема утилизации и/или фильтрации и удаления жидкости (фиг. 9a-9f, 10), содержащая перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем и имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие. Перегородка разделяет камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через по меньшей мере одно отверстие. Подсистема содержит также очиститель отверстий, находящийся ниже перегородки, связанный с вращающимся измельчителем и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного отверстия или отверстий. Данный очиститель содержит по меньшей мере один чистящий стержень (например, установленный на лезвии измельчителя или выполненный заодно с ним), который расположен на расстоянии r от оси и который выступает из вращающегося измельчителя вниз, в сторону перфорированной перегородки. У данной перегородки имеется горизонтальная пластина, задающая осесимметричную окружность радиуса r, вдоль которой выполнено множество отверстий и вдоль которой при вращении измельчителя движется указанный стержень, отводя нежидкие компоненты от данного множества отверстий. Такое выполнение позволяет производить промывку отходов, чтобы избавиться от неприятного запаха, и/или использовать внутренний разбрызгиватель жидкости (например, марки PNR, DDW 2294 B1) для автоматической очистки камеры для обработки медицинских отходов. При этом разбрызгиваемая жидкость вытекает по меньшей мере через одно отверстие.
Главное преимущество такой перфорированной перегородки, очищаемой от обрезков, как это было описано выше, состоит в том, что она эффективно разделяет камеру обработки отходов на два отделения, так что жидкость собирается в нижнем из них, а нежидкие компоненты остаются в верхнем отделении.
В типичном варианте для уменьшения размеров биологически опасных отходов применены не жернова, а измельчитель 2, установленный в камере 4, в которой удерживаются биологически опасные отходы, подлежащие преобразованию. Преимуществом, реализованным в некоторых вариантах, является то, что измельчитель позволяет сделать камеру более компактной, чем при использовании жерновов, поскольку они занимают определенный объем и, как правило, требуют наличия удвоенного объема для отходов как над жерновами (для неразмолотых отходов), так и под ними (для размолотых отходов). Лезвия измельчителя 2 приводятся во вращение двигателем 11a, как правило, наружным по отношению к камере 4. После того как отходы будут измельчены, парогенератор подает в камеру пар, обеспечивающий, благодаря малым размерам частиц после измельчения, эффективную паровую стерилизацию содержимого камеры обработки медицинских отходов.
Следует отметить, что камера 4 для обработки медицинских отходов образует внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению. Находящийся в камере 4 измельчитель 2, как правило, содержит вал 17, приводимый во вращение двигателем 11a, и по меньшей мере один блок 18 лезвий, приводимый во вращение валом 17. Согласно некоторым вариантам имеется по меньшей мере один, как правило, более одного блока 18 лезвий. Блок лезвий содержит горизонтальное лезвие 18a и верхнее лезвие 18b, как это показано на фиг. 9a. Если двигатель 11a является наружным по отношению к камере 4 для обработки медицинских отходов, вал проходит через корпус, образуя интерфейс (например, цилиндрический) между камерой обработки отходов и окружающим ее пространством.
В типичном варианте другой (не изображенный) двигатель, переворачивает камеру 4, а затем возвращает ее в прежнее положение. Дверца 6 камеры 4 может перемещаться посредством пневмоцилиндра.
В типичном варианте в качестве уплотнений цилиндрического интерфейса используются высокоскоростные вращающиеся уплотнения 101, обеспечивающие полную изоляцию внутреннего объема камеры для обработки отходов от окружающего пространства. Чтобы замедлить ухудшение качества уплотнений, в типичном варианте они окружены камерой (емкостью) 106 с находящейся под давлением смазкой. Смазка, которая может, например, содержать соответствующее смазочное масло, пригодное при типичных повышенных температурах (до 180°C), может находиться под давлением, превышающим давление в камере для обработки медицинских отходов.
В типичном варианте имеется датчик 12a давления для измерения давления в смазочной камере 106 и для выдачи предупреждающего сигнала об ухудшении качества уплотнений, если давление в смазочной камере падает ниже заданного уровня.
Согласно некоторым вариантам под измельчителем расположена перфорированная перегородка 150 (см. фиг. 9a-9f, 10), в которой имеется по меньшей мере одно отверстие 108. Перегородка разделяет камеру на два отделения: верхнее отделение 160, в котором удерживаются нежидкие материалы, и нижнее отделение 170 для сбора и выведения жидкости, которое сообщается с верхним отделением только через по меньшей мере одно отверстие. Каждое отверстие 108, как правило, имеет, по существу, коническую конфигурацию с широким концом, обращенным вниз.
В типичном варианте под вращающимся измельчителем находится жестко соединенный с ним очиститель 105 отверстий (который может быть, например, установлен на лезвии измельчителя или выполнен заодно с ним), сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного отверстия или отверстий. Очиститель 105 отверстий содержит по меньшей мере один чистящий стержень или пару подобных стержней, как это показано на фиг. 10. Стержень (стержни) закреплен (закреплены), например, посредством радиального кронштейна, на расстоянии r от оси вращения измельчителя 2 и выступает (выступают) из измельчителя 2 вниз, в сторону перфорированной перегородки 150. У данной перегородки имеется горизонтальная пластина, задающая осесимметричную окружность радиуса r, вдоль которой выполнено множество отверстий 126 и вдоль которой при вращении измельчителя движется указанный стержень, отводя нежидкие компоненты от данного множества отверстий 126.
В типичном варианте предусмотрен внутренний разбрызгиватель 13 жидкости (см. фиг. 1a). Разбрызгиваемая жидкость используется для осуществления автоматической очистки камеры для обработки медицинских отходов и/или для промывки отходов, чтобы избавиться от неприятного запаха. Эта жидкость вытекает по меньшей мере через одно отверстие и накапливается в нижнем отделении, чтобы селективно выводить из камеры 4, например, в систему канализации только жидкость. При этом нежидкие компоненты, непригодные для подачи в систему канализации, остаются внутри камеры.
В типичном варианте в камере 4, до подачи в нее пара, создается вакуум, чтобы устранить воздушные карманы, снижающие эффективность паровой стерилизации. Для этой цели может быть предусмотрен вакуумный насос (например марки Speck VI 8). После устранения воздушных карманов парогенератор (например такой, как парогенератор, представленный на фиг. 13а) может начать генерирование пара в камере для последующей паровой стерилизации всех отходов в камере 4.
В типичном варианте конус 107 (именуемый также "наклонным каналом"), обращенный своей наклонной поверхностью вверх, охватывает вал 17, перекрывая высокоскоростные уплотнения 101. В результате, если давление в зоне вблизи уплотнений равно давлению в камере для обработки медицинских отходов в целом, острые части медицинских отходов не достигают указанных уплотнений, поскольку им для этого нужно подняться по наклонной поверхности конуса.
В типичном варианте канал подачи пара ведет от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений 101, например к зоне, перекрытой конусом 107. Тем самым предотвращается образование вблизи уплотнений области с давлением, низким по сравнению с давлением в камере для обработки медицинских отходов. Если бы такая область вблизи уплотнений была сформирована, она притягивала бы к уплотнениям 101 острые части и частицы медицинских отходов. Образование области низкого давления предотвращается подачей пара, повышающего давление вблизи каждого из высокоскоростных уплотнений 101 для создания градиента давления, достаточного, чтобы удерживать острые предметы на расстоянии от уплотнений до того, как, с помощью пара, будет повышено давление в камере 4 обработки медицинских отходов.
Парогенератор может содержать электрический источник пара марки Tuttnauer Israel мощностью 18 кВт или любой другой подходящий источник пара. Парогенератор, вакуумный насос, пульт управления, обеспечивающий управление работой системы в целом, в общем случае нечувствительны к положению. Вариант выполнения пульта управления проиллюстрирован на фиг. 12a-12d, 17 и 18. Вариант выполнения парогенератора проиллюстрирован на фиг. 13a.
Смазочная камера может быть снабжена первым датчиком 12a давления, расположенным, например, так, как это показано на фиг. 4с. Второй датчик 12b давления может быть установлен, в соответствующем положении, в камере для обработки отходов, например, как показано на фиг. 1a, в правой верхней части держателя 8 дверцы 6 камеры 4. Разбрызгиватель 13 может быть прикреплен к средней части нижней стороны крышки или к дверце камеры 4 и обращен вниз. Третий датчик давления (не изображен) может обслуживать источник пара, который может являться отдельным модулем, не связанным жестко с указанной камерой.
Двигатель 11a, приводящий в действие лезвия измельчителя 2, может представлять собой, например, электродвигатель SMEM, SM 112М2-2 B3 (5,5 кВт 2р IEC 112 B3 400 В 50 Гц IP55). Другой двигатель, например электродвигатель SMEM, SM080A4B14 (0,55 КВт 4Р В14 IEC80 400 В 50 Гц), может придавать камере для обработки отходов различные ориентации, как это показано на фиг. 1a-1c.
Далее, со ссылкой на фиг. 11a, будет описан пример способа функционирования (последовательность действий) для описанной выше и проиллюстрированной системы. Данный способ может включать все или некоторые из нижеследующих операций (стадий), выполняемых в нужной последовательности, например приводимой ниже.
Загрузка: отходы загружают в камеру 4 и закрывают дверцу камеры. Затем камеру поворачивают в рабочее положение, например вертикальное (показанное на фиг. 1c).
Измельчение: запускают измельчитель 2, который начинает осуществлять рабочий цикл, работая на различных требуемых скоростях. Измельчитель 2 функционирует в высокоскоростном режиме в течение 2 мин. По истечении этого времени он останавливается.
Стерилизация: цикл стерилизации начинается с импульсной вакуумизации до давления 35 кПа, чтобы удалить воздух из камеры 4.
Нагрев: в камеру подают пар до достижения температуры стерилизации, например 134°C, и давления 312 кПа. В процессе стерилизации осуществляют контроль требуемых значений температуры и давления.
Клапан биофильтра (обозначенный на фиг. 11a, как VI) работает на стадии стерилизации, например, в следующем режиме: открыт в течение 3 с и закрыт в течение 30 с.
Сброс: измельчитель начинает работать на низкой скорости. Открывается верхний выпускной клапан 150, чтобы уменьшить давление через фильтр биологически опасных веществ (см. фиг. 11a) до 150 кПа (параметр сброса давления). Когда давление станет ниже 150 кПа, открывается клапан быстрого сброса.
Слив: жидкости и пар быстро выводятся из камеры в сливную емкость, пока давление не станет равным атмосферному давлению. Лезвия измельчителя, как правило, на этой стадии продолжают работать.
Сушка: в камере на 5 мин создается вакуум. На стадии сушки клапан VI биофильтра по фиг. 11a может работать в следующем режиме: открыт в течение 2 с и закрыт в течение 45 с. Давление в камере доводят до атмосферного путем управляемой подачи, до завершения цикла, сжатого воздуха в камеру и к верхним выпускным клапанам через фильтр биологически опасных веществ.
Разгрузка: в типичном варианте камеру поворачивают в положение разгрузки (фиг. 1b) и отходы удаляют в соответствующий сборник.
Пример способа функционирования системы по изобретению представлен на фиг. 2a-2b. Данный способ, в типичном варианте, может включать все или некоторые из нижеследующих операций (шагов), выполняемых в нужной последовательности, например приводимой ниже. Следует отметить, что все значения параметров приводятся только в качестве примера: нужные значения могут быть выбраны специалистом.
Шаг 15: Загрузка: отходы загружают в камеру 4 и закрывают дверцу камеры. Затем камеру поворачивают в рабочее положение, например вертикальное (показанное на фиг. 1c).
Шаг 20: Измельчение: запускают измельчитель 2, который начинает осуществлять рабочий цикл, работая на скоростях, соответствующих конкретному применению. Например, измельчитель сначала может работать на высокой скорости в режиме "назад/вперед", например, 3 с вперед, 3 с назад в течение 3 мин, затем 30 с вперед, 30 с назад, тоже на высокой скорости, до наступления шага сброса (шага 50).
Шаг 30: Предварительное вакуумирование: цикл начинается с импульсной вакуумизации до давления 35 кПа, чтобы удалить воздух из камеры 4.
Шаг 40: Нагрев: в камеру подают пар до достижения температуры стерилизации, например 134°C, и давления 312 кПа. В процессе стерилизации осуществляют контроль требуемых значений температуры и давления. Клапан биофильтра (обозначенный на фиг. 11a, как VI) работает на стадии стерилизации, например, в следующем режиме: открыт в течение 3 с и закрыт в течение 30 с.
Шаг 45: Стерилизация: температуру и давление поддерживают на нужном уровне, например 134+4°C и 312+28 кПа, в течение 5 мин.
Сбой в цикле: если в процессе стерилизации происходит сбой в цикле, система автоматически переходит в аварийный режим: например, выводятся иконка-предупреждение и/или текст, описывающий возникшую неисправность. После этого система немедленно переходит в специальный режим сброса, в котором давление и температура снижаются через биофильтр до безопасных значений.
Шаг 50: Сброс: измельчитель начинает работать на низкой скорости. Открывается верхний выпускной клапан, чтобы уменьшить давление, через фильтр биологически опасных веществ (см. фиг. 11a), до 150 кПа (параметр сброса давления). Когда давление станет ниже 150 кПа, открывается клапан быстрого сброса.
Шаг 60: Слив: жидкости и пар быстро выводятся из камеры в сливную емкость, пока давление не станет равным атмосферному давлению. Лезвия измельчителя, как правило, продолжают работать на этой стадии.
Шаг 70: лезвия измельчителя работают на низкой скорости. В камере могут быть созданы импульсы давления 100 кПа (низкое)/115 кПа (высокое) с периодической (на 5 мин) активацией клапана быстрого сброса и клапана подачи сжатого воздуха в камеру.
Давление в камере доводят до атмосферного путем контролируемой подачи, до завершения цикла, сжатого воздуха в камеру и к верхним выпускным клапанам через фильтр биологически опасных веществ.
Шаг 80: Разгрузка: в типичном варианте камеру поворачивают в положение разгрузки (фиг. 1b) и отходы удаляют в соответствующий сборник.
Пример: ИС/И может быть изготовлен из углеродистой стали и иметь общую высоту 2 м. Цилиндрический (например) корпус емкостью 160 л (нетто-объем 150 л) для 16-25 кг отходов может быть изготовлен из нержавеющей стали марки 316 L и иметь одну автоматическую дверцу. Для вращения вала с угловой скоростью 300-1400 об/мин на различных операциях достаточно использовать двигатель мощностью 5,5 кВт. Лезвие изготовлено из высокоуглеродистой стали и имеет закаленные режущие кромки.
Возможные технические характеристики приведены в таблице на фиг. 14a. В типичном варианте система соответствует всем или некоторым из нижеследующих стандартов и директив:
EN 60204-1. Безопасность машин. Электрооборудование машин. Общие требования;
EN 61000-6-2 Электромагнитная совместимость (ЭМС) - Часть 6-2: Общие стандарты - Защищенность для промышленных сред;
EN 61000-6-4 Электромагнитная совместимость (ЭМС) - Часть 6-4: Общие стандарты - Стандарты выбросов в промышленных условиях.
Директива по машиностроению 2006/42/ЕС; Директива PED 97/23/ЕС. Оборудование, работающее под давлением; Директива EMC 89/336/ЕЕС, Статья 7 (1); Директива 2006/95/ЕС на низковольтное оборудование; Система менеджмента качества. Стандарт ISO 9001:2008.
На фиг. 3a и 3b представлен, на виде сбоку и в продольном разрезе, ножевой блок и ассоциированная с ним смазочная камера, сконструированные и функционирующие в соответствии с некоторыми вариантами изобретения.
На фиг. 4a и 4b представлена, в разрезе и в перспективном изображении, нижняя часть системы интегрированной паровой стерилизации и измельчения согласно варианту изобретения, особенно эффективной в предотвращении контактирования обрезков, особенно острых, с высокоскоростными уплотнениями 101, герметизирующими камеру 4 в зоне, в которой вал 17 проходит через стенку камеры 4.
Кольцевые прокладки 102 обеспечивают уплотнение между верхней и нижней частями ножевого блока, предотвращая вытекание смазки и снижение давления в смазочной камере. Наличие роликоподшипника 103 и шарикоподшипника 104 с глубокими дорожками качения облегчает вращение вала вокруг своей оси; подшипник 103 воспринимает радиальные нагрузки, а подшипник 104 функционирует как опорный подшипник.
На фиг. 5 в увеличенном масштабе представлена область 111a (см. фиг. 4b) с показом канала 111, который в типичном варианте формирует единственный путь, по которому обрезки в камере 4 могут достичь уплотнений 101. На фиг. 6a и 6b представлен, на различных видах, конус 107 по фиг. 4b, выполненный согласно варианту изобретения. На фиг. 7a-7c представлены различные виды вала 17 по фиг. 4b с наружной резьбой 190, выполненного согласно варианту изобретения.
Бронзовая втулка 131 (см. фиг. 4b) образует узкий канал подачи пара с диаметром менее 1 мм (например, около 0,5 мм), доходящий до вала. Если вал вместе с ножами вращается в первом направлении, "вперед" (например, по часовой стрелке), то при попадании в этот канал каких-либо частиц, они выталкиваются обратно в камеру для обработки отходов под действием эффекта вращения. Тем самым поддерживается чистота ножевого блока и предотвращаются сбои в результате блокирования.
Как показано, в частности, на фиг. 3, 4b, 5, 6a-6b и 7a-7c, канал подачи пара проходит от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений 101. Тем самым предотвращается образование вблизи уплотнений области с давлением, низким по сравнению с давлением в камере 4 для обработки медицинских отходов. Такая область притягивала бы острые части и частицы медицинских отходов к уплотнениям 101. Образование области низкого давления может быть предотвращено подачей пара по каналу 111 в направлении от уплотнений непосредственно перед повышением давления путем подачи пара в камеру 4 обработки медицинских отходов.
В проиллюстрированном варианте канал 111 проходит вблизи вала 17. В состав этого канала входят (по направлению, в котором подается пар) первый горизонтальный сегмент 112, первый вертикальный сегмент 113, второй горизонтальный сегмент 115, второй вертикальный сегмент 117, третий горизонтальный сегмент 119, третий вертикальный сегмент 121 (который в проиллюстрированном варианте представляет собой, как показано на фиг. 3b, узкий зазор между валом 17 и бронзовой втулкой), четвертый горизонтальный сегмент 123, наклонный сегмент 125 и пятый горизонтальный сегмент 127. Следует, однако, отметить, что описанный вариант не является ограничивающим. Должно быть понятно, что канал 111, если он имеется, необязательно должен обладать описанной конфигурацией. Он может иметь любую подходящую конструкцию, способную сформировать узкий паровой канал, обеспечивающий чистоту ножевого блока и предотвращающий описанные неисправности, обусловленные блокированием, например путем создания градиента давления в зоне вблизи уплотнений, что приведет к отталкиванию частиц загрязнения от уплотнений как следствие наличия под наклонным каналом (т.е. конусом 107) давления, столь же или более высокого, чем давление в камере 4 для обработки отходов.
В типичном варианте конструкция устройства такова, что единственный проход к уплотнениям для находящихся в камере обрезков соответствует наклонному сегменту 125 канала, образованному в типичном варианте конусом 107. Поэтому, чтобы достичь уплотнений 101, обрезки должны подняться по наклонной плоскости, образованной сегментом 125. В типичном варианте, чтобы еще больше препятствовать подходу обрезков к уплотнениям 101, в канал 111, который включает упомянутый единственный проход для обрезков в камере 4 к уплотнениям 101, подается, под давлением, пар. Уплотнения 101 обычно находятся в зоне (например, в зоне под конусом 107), давление в которой является высоким по сравнению с давлением в камере, так что соответствующий градиент давления препятствует продвижению обрезков к уплотнениям 101. Как показано на фиг. 7a-7c, вал 17 в типичном варианте имеет наружную резьбу, сконфигурированную, например, по отношению к каналу 111, который включает единственный проход для обрезков в камере к уплотнениям, таким образом, чтобы отводить при вращении вала 17 обрезки от уплотнений 101.
Как показано на фиг. 4b, конус 107, как правило, охватывает приводной вал 17 измельчителя и защищает уплотнения, позволяя поддерживать область высокого давления под своей наклонной поверхностью, вблизи уплотнений 101. Область высокого давления в типичном варианте создается подачей пара по питающему каналу.
Паровой канал 111 (отмеченный штрихпунктирной линией на фиг. 5) в типичном варианте подходит к камере по наклонному сегменту 125. В типичном варианте пар может достичь камеры только по каналу 111. Пар, проходящий по этому каналу, отталкивает обрезки от уплотнений обратно в камеру 4.
Наружная резьба 190, как правило, имеющаяся на валу 17, полезна тем, что при вращении вала 17 для приведения в действие блока 18 лезвий измельчителя резьба 190 направляет обрезки (если они имеются) из зоны вблизи уплотнений 101 на коническую поверхность. В типичном варианте формирование описанного единственного наклонного пути для обрезков затрудняет их подъем, так что это свойство в комбинации с подачей пара под давлением в канал 111 делает подход обрезков к уплотнениям 101 и их повреждение крайне маловероятными. Для предотвращения утечек пара под высоким давлением в типичном варианте предусмотрена пробка 194 (фиг. 4b).
На фиг. 8 представлен, на виде спереди, ИС/И, выполненный в соответствии с некоторыми вариантами изобретения и показанный с открытой верхней крышкой и с корпусом (в котором находится камера отходов) в сборе, в вертикальном положении. Как показано на чертеже, в типичном варианте имеются также две боковых оси, обеспечивающие возможность поворота камеры отходов, например, между положениями, показанными на фиг. 1a-1c, посредством цепного привода.
Далее, со ссылками на фиг. 11a-11b, 12a-12c, 13a-13b, 14a-14d и 15, будет подробно описан пример парового стерилизатора с интегрированным в него измельчителем.
Система по изобретению содержит стерилизатор биологически опасных отходов с электрическим нагревом, использующий в качестве стерилизующего агента насыщенный пар и работающий при температурах до 138°C и давлениях до 240 кПа. Он представляет собой большой паровой стерилизатор, выполненный в соответствии с EN285, работающий в непрерывном режиме, причем он может содержать только обычные компоненты и не иметь съемных частей и частей для ввода/вывода сигнала.
Камера и парогенератор могут быть изготовлены, например, из нержавеющей стали, а нож из углеродистой стали. Нагрев камеры 4 обработки отходов может производиться насыщенным паром, поступающим от наружного парогенератора. Внутренние металлические части также, как правило, изготавливаются из нержавеющей стали. Согласно одному варианту камера имеет единственную дверцу, снабженную автоматическим запирающим механизмом, приводимым в действие сжатым воздухом, и аварийной блокировкой, предотвращающей случайное открывание дверцы.
Операционные циклы ИС/И обычно задаются пользователем. Может быть предусмотрена только одна общая программа: стерилизация и измельчение при 134°C: 10 мин; быстрый сброс из нижней части; сушка: 5 мин. В дополнение, имеются программа динамического тестирования и цикл промывки. Следующие служебные циклы могут быть защищены кодом для их использования только техническим персоналом:
- стерилизация и измельчение при 134°C, 10 мин, без быстрого сброса;
- стерилизация при 134°C, 10 мин, без измельчения и без быстрого сброса.
Система управления ИС/И, основанная на современной микрокомпьютерной технологии, обеспечивает высокую надежность и безопасность работы. Компьютеризованный блок управления, как правило, гарантирует полностью автоматическое функционирование в течение всего цикла, так что в типичном варианте после введения требуемых данных и запуска устройства не требуется никакого дальнейшего вмешательства.
Выбранная программа, фазы цикла и статус устройства контролируются и отображаются на цифровых табло или экранах.
Для оптимальной точности контроля параметров стерилизации система снабжена температурными датчиками РТ100 и тремя преобразователями давления, выполняющими соответствующие функции:
датчиком температуры камеры;
датчиком температуры фильтра;
датчиком температуры для сливной емкости (для управления и мониторинга);
преобразователем давления для камеры;
преобразователем давления для генератора давления (для управления и мониторинга этого генератора);
преобразователем давления в зоне повышенного давления вблизи уплотнений ножевого вала (для обеспечения безопасности и мониторинга).
Панель управления на передней стенке позволяет оператору запускать и останавливать цикл.
Оператор запускает устройство после загрузки отходов в корпус.
Далее будет описан пример системы на основе стерилизатора и измельчителя биологически опасных отходов. Следует отметить, что конкретные характеристики этой системы не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение и что любые приводимые индивидуальные параметры или характеристики могут быть модифицированы в зависимости от конкретных условий.
ИС/И преобразует регулируемые медицинские отходы в обычные твердые городские отходы. Это означает, что конечный стерильный материал может безопасно утилизироваться как обычные городские отходы. Действие измельчающих лезвий позволяет пару более эффективно пропитывать отходы и устраняет возможность появления холодных точек. Результирующие отходы, как правило, являются не опознаваемыми, причем их объем уменьшается на 50-80%. Таким образом, обработанные отходы пригодны для стандартной утилизации.
Согласно варианту схемы трубопроводов по фиг. 11a устройство может функционировать в описанной далее последовательности или в одной из ее модификаций: после загрузки камеры ее дверца автоматически закрывается и камера поворачивается в рабочее положение (например, вертикальное). На этой стадии через клапан IX и биофильтр осуществляется импульсная вакуумизация до давления 35 кПа. После создания вакуума через нижний фильтр для пара (через клапан III) подается пар до тех пор, пока не будет достигнута температура стерилизации. Лезвия измельчителя начинают вращаться с момента запуска цикла.
Во время заполнения камеры паром биофильтр (клапан VI) открыт, пока пар полностью не заменит воздух. Данный клапан направляет воздух через биофильтр в сливную емкость. В сливной емкости имеются поплавковый переключатель и датчик температуры, служащие для проверки отсутствия блокирования и для управления температурой воды, попадающей в сливную емкость. В случае блокирования выведение воздуха прекращается и выдается сигнал о неисправности. Во время стерилизации биофильтр функционирует как интегральная часть стерилизуемой камеры.
Сжатый воздух подается через клапан IV (чистка фильтра), чтобы очистить фильтр.
Как это было описано выше, корпус или камера содержит многофункциональное измельчающее/дробящее лезвие, как правило, расположенное вблизи дна, чтобы обеспечить использование всего объема корпуса. Лезвие приводится в действие электродвигателем, который приводит во вращение ножевой вал посредством зубчатого ремня. Вал связывает нож с двигателем через зону подшипника корпуса и уплотнений. Мощность двигателя (5,5 кВт) достаточна для вращения вала с угловой скоростью 300-1400 об/мин. Конкретное значение скорости согласно некоторым вариантам зависит от выполняемых операций. Так, начальная, более высокая скорость вращения, например равная 1330 об/мин, может использоваться для быстрого и мелкого измельчения, полезного для разрушения крупных частей, тогда как вторая, меньшая скорость вращения, например равная 300 об/мин, может использоваться для медленного измельчения и перемещения частей или частиц, чтобы пар мог проходить сквозь отходы. Лезвия, которые установлены на валу, обычно предназначены для резки таких отходов, как бумага, текстиль, пластик и стекло. Обычно используются лезвия из высокоуглеродистой стали с закаленными режущими кромками.
Внешние подключения могут предусматривать подсоединение к электрической сети, к источнику деминерализованной воды, к внешнему источнику пара, к порту для воды, к сливу и к источнику сжатого воздуха. Например, приемлемы: трехфазная электрическая сеть: 400 В, 16 или 25 кВт; внешний источник пара: 30 кг/ч, 600 кПа; 30 л/мин; холодная вода: штуцер 1/2″; слив: труба 2″-4″; сжатый воздух: 600 кПа; система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: стандартная, пригодная для использования компьютеров, десятикратный обмен воздуха в час, подключение системы к внешней вентиляции. Деминерализованная вода, поступающая в парогенератор (в том числе в виде пара, подаваемого от бойлеров, установленных у пользователя) и в стерилизационную камеру, может иметь физические характеристики и максимально допустимое содержание примесей, приведенное в таблице на фиг. 14b.
Согласно некоторым вариантам используется система очистки воды посредством обратного осмоса, например проиллюстрированная на фиг. 11b, чтобы улучшить качество воды, применяемой для получения пара, подаваемого в камеру устройства. Использование деминерализованной воды способствует улучшению функционирования и увеличению срока службы труб и клапанов в стерилизаторе.
Наличие системы очистки воды посредством обратного осмоса, как правило, устраняет потребность в пополнении соответствующих резервуаров водой.
Через определенные интервалы времени, например по меньшей мере 1 раз за рабочую неделю, проводится динамическое тестирование с целью выявить утечки, которые, при наличии повышенного давления, могут привести к инфицированию оператора и окружающей среды. Последовательность операций при такой проверке может включать все или некоторые из следующих шагов, например, выполняемых в следующем порядке.
Подают в пустую камеру воду и пар при температуре 138°C для создания заданного давления (240 кПа), и измельчитель работает 5 мин для создания воронки в воде.
При проведении периодического обслуживания или при обнаружении утечки в процессе тестирования для обнаружения места утечки может быть использована специальная пена.
Цикл очистки может включать все или некоторые из приводимых операций, выполняемых, например, в следующей последовательности.
В течение 5 мин подают в пустую камеру воду и пар; пар подают также на фильтр, чтобы очистить его от любых осадков.
Система удерживает температуру в камере, равную 60°C, в течение 2 мин, в то время как измельчитель работает на высокой скорости.
Подавая в камеру пар и сжатый воздух, повышают давление в ней до 150 кПа.
Осуществляют сброс воды и остатков в сливную емкость через клапан быстрого сброса.
Добавляют воду в течение 2 мин и останавливают двигатель измельчителя.
Подавая в камеру пар и сжатый воздух, повышают давление в ней до 110 кПа.
Осуществляют сброс воды в сливную емкость через клапан быстрого сброса.
На фиг. 11a представлена схема трубопроводов в измельчителе согласно варианту ИС/И, сконструированному и функционирующему в соответствии с вариантом изобретения. Различные компоненты этой схемы перечислены в таблицах на фиг. 11c-11d.
На фиг. 12a приведена электрическая схема, на которой представлены управляющие компоненты варианта ИС/И, сконструированного и функционирующего в соответствии с вариантом изобретения. Она содержит контроллер, содержащий, например, микропроцессор SCS2-285 (см. фиг. 12b) или любой другой подходящий микропроцессор. Следует отметить, что фиг. 12a соответствует конкретному варианту возможной системы управления, имеющему все вводы и выводы, необходимые для управления системой, и сетевой источник питания. На фиг. 12b представлена схема варианта контроллера, используемого в варианте по фиг. 12a.
На фиг. 12c и 12d представлены схемы компонентов, полезных для применения совместно со схемой по фиг. 12a. В частности, фиг. 12c иллюстрирует "Панель управления", использующую панель графического пользовательского интерфейса (ГПИ) и соединения, обеспечивающие подключение к источнику питания и к системе управления по фиг. 12b, например, через коннектор, расположенный в левой части на фиг. 12b и обозначенный, как 12c. На фиг. 12d иллюстрируется схема подключения клапана водяного насоса к источнику переменного напряжения 24 В и к системе управления.
На фиг. 13a представлена схема трубопроводов в парогенераторе согласно варианту ИС/И, сконструированному и функционирующему в соответствии с вариантом изобретения. Различные компоненты этой схемы перечислены в таблице на фиг. 13c.
На фиг. 13b представлена пневматическая схема варианта ИС/И, сконструированного и функционирующего в соответствии с вариантом изобретения. Различные компоненты этой схемы перечислены в таблицах на фиг. 13d-13e.
На фиг. 14a приведены, в табличной форме, основные технические характеристики примера ИС/И, сконструированного и функционирующего в соответствии с вариантом изобретения.
На фиг. 14b приведены, в табличной форме, допустимые содержания загрязняющих веществ в примере ИС/И, сконструированном и функционирующем в соответствии с вариантом изобретения.
На фиг. 14c приведены данные о нумерации клапанов, полезные для понимания схемы по фиг. 11a.
На фиг. 14d перечислены, в табличной форме, коммерчески доступные компоненты, которые могут использоваться в некоторых вариантах изобретения, как это было отмечено выше.
На фиг. 14e перечислены, в табличной форме, коммерчески доступные датчики давления, которые могут использоваться в некоторых вариантах изобретения, как это было отмечено выше.
На фиг. 16 изображены временные зависимости давления (штриховая линия) и температуры (пунктирная линия). Через t1-t5 обозначены временные окна (изображенные без соблюдения масштаба), соответствующие функциональностям предварительной вакуумизации, нагрева до температуры стерилизации, стерилизации, сброса и сушки.
На фиг. 17 приведена электрическая схема системы управления компонентами, работающими на переменном токе, в варианте ИС/И, сконструированного и функционирующего в соответствии с вариантом изобретения.
На фиг. 18 приведена электрическая схема системы управления для парогенераторной части варианта ИС/И, сконструированном и функционирующем в соответствии с вариантом изобретения.
Изобретение позволяет изменять параметры выбранной программы. Так, в качестве опций, может быть обеспечена возможность изменений во всех или некоторых из следующих программных модулей: Изменить параметры; Аналоговый ввод, Цифровой ввод/вывод, Калибровка, Ручной режим, Обслуживание и Контрастность экрана.
Программируемые параметры цикла могут включать все или некоторые из следующих параметров:
| Темп стер | 134.0 |
| Длит стер | 005.0 |
| Длит сушки | 005.0 |
| Имп вакуум | 0001 |
| Конечн темп | 090.0 |
| Доп давл стер | 012.0 |
| Атм давл | 100.0 |
| Импульс вак 1 | 070.0 |
| Импульс вак Т1 | 0120 |
| Импульс давл 1 | 050.0 |
| Импульс вак 2 | 030.0 |
| Импульс вак Т2 | 0025 |
| Импульс давл 2 | 090.0 |
| Импульс вак 3 | 030.0 |
| Импульс вакТ 3 | 0025 |
| Импульс давл 3 | 050.0 |
(в этом списке параметров приведены также варианты их значений).
Входные аналоговые данные могут включать все или некоторые из следующих данных:
| Давл камер | 100.0 |
| Общ давл | 308.2 |
| Давл уплотн | 380.1 |
| Электр Вак В | 400.0 |
| Электр Вак Н | 400.0 |
| Электр Слив | 400.0 |
| Угол камеры | 365.9 |
| Темп. Камеры | 025.0 |
| Темп Слива | 025.0 |
| Электр Общ В | 400.0 |
| Электр Общ Н | 400.0 |
| Давл 3 | 100.0 |
| Давл 10 | 100.0 |
| Электр Камер | 400.0 |
| Темп 8 | 025.0 |
(в этом списке данных приведены также варианты их значений).
Входные цифровые данные могут включать все или некоторые из следующих данных:
Переключатель закрывает дверцу
Контакт с прокладкой
Переключатель открывания кольца
Поршень 2 введен
Поршень 1 введен
Переключатель 2 закрывания кольца
Переключатель 3 закрывания кольца
Переключатель 4 закрывания кольца
Кнопка Пуск
Кнопка Стоп
Кнопка Вверх
Кнопка Вниз
Переключатель закрывания кольца
Положение сброса зафиксировано
Труба сброса зафиксирована
Главный аварийный выключатель
Выходные цифровые данные могут включать все или некоторые из следующих данных:
Нагреватели
Нагреватель камеры
Вакуумный насос
Водяной насос
Главный запирающийся контейнер
Двигатель вперед
Двигатель назад
Быстрое измельчение
Медленное измельчение
Цифров. выход 5v09
Сепаратор
Вода в камеру
Пар в камеру
Подсоединить сброс
Отсоединить сброс
Очистить фильтр
Может быть проведена калибровка входных аналоговых данных. В этом случае предусматривается экран "АНАЛОГОВЫЕ ДАННЫЕ", на который выводятся имена аналоговых параметров и, в реальном времени, значения всех выведенных параметров. Кроме того, предусматривается экран ′КАЛИБРОВКА′, на который можно выводить давление в камере. При этом пользователь может вводить, по своему выбору, например, такие команды: Изменить усиление и смещение, Рассчитать усиление и смещение и восстановить значения. Например, при выдаче команды Рассчитать усиление и смещение для Давл камер 101.0 могут быть выданы следующие данные:
АН: 300.0 RH: 300.0 AL: 100.0 RL: 100.0
Можно просмотреть отображаемые списки и выбрать значения, подлежащие калибровке. Доступные опции калибровочных операций могут включать:
Изменить усиление и смещение - распечатка значений усиления и смещения.
Рассчитать усиление и смещение - расчет усиления и смещения по двум точкам.
Восстановить значения - восстанавливаются значения усиления и смещения, установленные изготовителем.
В типичном варианте расчет калибровочных значений для входных аналоговых данных (температуры, давления) производится в цифровой форме, а не настройкой потенциометров. Цепи для измерения температуры и давления в типичном варианте используют компоненты с погрешностью 1%. Датчик температуры, как правило, является линейным; он генерирует сигнал 100-2400 мВ для температурного интервала 20-150°C. Датчик давления также линейный и генерирующий сигнал 100-2400 мВ для интервала давлений 0-400 кПа. При значениях, больших 2400 мВ или меньших 100 мВ, цифровой сигнал не выдается. Хотя погрешности для отдельных компонентов составляют 1%, накопленная погрешность может достигать ±5%; именно поэтому предусмотрена возможность калибровки. В устройстве имеется энергонезависимая память, в которой хранятся данные о смещении и усилении датчиков. Эти данные могут вводиться в устройство программным или аппаратным путем.
Далее будет описана калибровка по температуре и давлению, обеспечиваемая устройством. Процедура программируемой калибровки может быть, по существу, такой же. Калибровка основана на вычислении смещения и усиления по двум точкам.
В качестве примера, на фиг. 15 представлен график истинных и измеренных значений, который соответствует ситуации, когда истинное давление равно 100 кПа, а измеренное и отображенное значение равно 90 кПа, и когда истинное давление равно 300 кПа, а измеренное и считанное значение равно 310 кПа. Метод калибровки позволяет ввести эти данные в систему, чтобы произвести автоматическую коррекцию смещения и усиления. Данный метод может включать следующие операции.
1. Просмотреть, используя кнопки ВВЕРХ и ВНИЗ, список калибровок и выбрать нужную:
a) Счит В: - считать верхнее (высокое) значение входного аналогового сигнала.
b)Ист. В: - истинное высокое значение входного аналогового сигнала.
c) Счит Н: - считать нижнее значение входного аналогового сигнала.
d) Ист. Н: - истинное нижнее значение входного аналогового сигнала.
В типичном варианте ГПИ позволяет видеть входные/выходные данные, включая аналоговые и цифровые входные данные, а также цифровые выходные данные, например, описанные выше. Могут выдаваться также сообщения о состоянии. Например, сообщения о состоянии сброса могут быть следующими.
Сброс. Охлад. воду, означающее: охлаждение камеры посредством разбрызгивателя воды.
Сброс. Повыс. давление, означающее: повышение давления в камере со сжатым воздухом перед удалением воды.
Сброс. Удал, воду, означающее: удаление воды из камеры.
Сброс. Завершен., означающее: устройство ожидает достижения безопасных значений давления и температуры в камере. Другие сообщения о состоянии, все или некоторые из которых могут отображаться с целью мониторинга состояния устройства и стадии цикла, включают следующие сообщения.
Готово: это сообщение отображается в режиме ожидания, когда устройство готово к выполнению следующего цикла.
НЕИСПРАВНОСТЬ: это сообщение отображается в режиме ожидания, если цикл стерилизации не был выполнен.
Дверца открыта: это сообщение отображается в режиме ожидания, если дверца открыта.
Открывание дверцы: это сообщение отображается в режиме ожидания, когда дверца находится в процессе разблокирования.
Ввод воды: это сообщение отображается в ходе процесса, когда вода подается в камеру.
Пар подается: это сообщение отображается на стадии нагрева, когда давление в камере повышают подачей пара.
Нагрев для стерилиз.: это сообщение отображается на стадии нагрева, в процессе создания условий для стерилизации.
Стерилизация: это сообщение отображается на стадии стерилизации.
Сброс: это сообщение отображается на стадии сброса.
Сушка: это сообщение отображается на стадии сушки.
КОНЕЦ ЦИКЛА: это сообщение отображается в режиме ожидания, когда цикл стерилизации успешно завершен.
ТЕСТИРОВАНИЕ ЗАВЕРШЕНО: это сообщение отображается по завершении динамического тестирования.
Рекомендации по сегрегации отходов соответствуют раздельной обработке неинфекционных отходов, инфекционных отходов, заведомо неинфекционных отходов и отходов в виде острых предметов.
Стерилизатор снабжен двумя предохранительными клапанами, находящимися на камере и на парогенераторе. Клапаны, показанные на фиг. 11а, пронумерованы согласно их функциям, как это показано в таблице на фиг. 14с.
Следует отметить, что такие термины, как, например, "требующий" или "необходимый", относятся к выборам, производимым в контексте конкретных вариантов их применений, приводимых для большей ясности, т.е. они не должны восприниматься как вносящие ограничения, поскольку в альтернативном варианте соответствующие элементы могут рассматриваться не как обязательные или вообще не использоваться.
Следует отметить также, что программные компоненты изобретения, содержащие программы и данные, могут, по желанию, быть записаны в постоянном запоминающем устройстве, например на компакт-дисках, в стираемой программируемой постоянной памяти, в электрически стираемой программируемой постоянной памяти или в любой другой подходящей стабильной машиночитаемой среде, такой как диски и карты различных типов или оперативная память. Компоненты, описанные как программные, могут быть альтернативно реализованы, с использованием известных технологий, как полностью или частично аппаратные компоненты. И наоборот, некоторые компоненты, описанные как аппаратные, могут быть альтернативно реализованы, если это представляется желательным, как полностью или частично программные.
Объем изобретения не ограничивается описанными конструкциями и функциями, а охватывает и другие устройства, которые могут иметь конструкции или выполнять функции, рассмотренные в описании. Соответственно, пользователи необязательно должны использовать описанное устройство: они могут, по своему желанию, модифицировать его, чтобы получить нужную конструкцию или функцию.
Признаки изобретения, которые были описаны в контексте отдельных вариантов, могут быть скомбинированы в единственном варианте, и наоборот, признаки изобретения, например шаги способа, описанные для краткости в контексте единственного варианта или в определенном порядке, могут использоваться по отдельности или в любой приемлемой комбинации, или в различном порядке. Слово "например" используется как указание на то, что описываемый вариант не является ограничивающим. Термин "основной" и схожие термины относятся к компонентам системы, которые могут использоваться согласно определенным предпочтительным вариантам.
Следует отметить, что в описании и на представленных чертежах функциональности, описанные или проиллюстрированные как связанные с системами и их подсистемами, могут быть ассоциированы и со способами и шагами в их составе, а функциональности, описанные или проиллюстрированные как связанные со способами и шагами, могут быть ассоциированы и с системами и их подсистемами. Масштабы при иллюстрировании различных элементов на чертежах были выбраны только в качестве примеров и/или для наглядности презентации, т.е. не являются ограничивающими.
1. Система для измельчения медицинских отходов, содержащая:
камеру для обработки медицинских отходов, образующую внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению;
двигатель;
находящийся в камере измельчитель, имеющий вал, приводимый во вращение двигателем, и лезвия, приводимые во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс между указанной камерой и окружающим пространством, и
средства для герметизации интерфейса, предотвращающие утечку по меньшей мере жидкостей из указанной камеры через интерфейс в окружающее пространство и содержащие по меньшей мере одно высокоскоростное уплотнение для герметизации указанного внутреннего объема от окружающего пространства;
вакуумный насос, способный устранять воздушные карманы, препятствующие стерилизации в камере для обработки медицинских отходов, и
парогенератор, способный генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов с обеспечением паровой стерилизации всех отходов в камере и создавать в зоне, примыкающей к указанному уплотнению, повышенное давление, препятствующее подходу к уплотнению острых предметов, содержащихся в медицинских отходах.
2. Система по п.1, в которой указанный интерфейс имеет внутренний конец, находящийся во внутреннем объеме корпуса, и наружный конец, находящийся снаружи корпуса, при этом средства для герметизации интерфейса содержат первое и второе высокоскоростные уплотнения, обеспечивающие герметизацию соответственно внутреннего и наружного концов интерфейса с предотвращением, вплоть до выхода их из строя, указанной утечки даже при работе измельчителя на высокой скорости.
3. Система по п.2, дополнительно содержащая смазочную камеру со смазкой, находящейся под давлением, превышающим давление в камере для обработки медицинских отходов, при этом смазочная камера окружает первое и второе уплотнения с целью замедления ухудшения их свойств.
4. Система по п.3, дополнительно содержащая датчик давления для измерения давления в смазочной камере и выдачи предупреждающего сигнала об ухудшении герметизации при падении давления в смазочной камере ниже заданного уровня.
5. Система по п.1, в которой камера для обработки медицинских отходов является, по существу, цилиндрической и имеет нижнюю часть, измельчитель находится в нижней части указанной камеры, а двигатель является наружным по отношению к ней, при этом измельчитель является вращающимся измельчителем, а указанный интерфейс является, по существу, цилиндрическим.
6. Система для измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей, содержащая:
камеру для обработки медицинских отходов;
находящийся в камере вращающийся измельчитель;
перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и
очиститель отверстий, находящийся ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленный к нему и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
7. Система по п.6, в которой указанная камера является цилиндрической и имеющей ось, а очиститель отверстий содержит по меньшей мере один чистящий стержень, расположенный на радиальном расстоянии от указанной оси и выступающий из вращающегося измельчителя вниз, в сторону перфорированной перегородки, содержащей горизонтальную пластину, задающую осесимметричную окружность радиуса r, вдоль которой выполнено множество отверстий и вдоль которой при вращении измельчителя способен двигаться указанный стержень, отводя нежидкие компоненты от указанного множества отверстий.
8. Система по п.6, дополнительно содержащая по меньшей мере один внутренний разбрызгиватель жидкости, использующий разбрызгиваемую жидкость для осуществления автоматической очистки камеры для обработки медицинских отходов с вытеканием указанной жидкости по меньшей мере через одно указанное отверстие.
9. Система по п.6, в которой указанная перегородка по меньшей мере с одним отверстием имеет верхнюю и нижнюю поверхности, а указанное по меньшей мере одно отверстие, для предотвращения его блокирования частями и частицами отходов, образует первый вырез в верхней поверхности и второй вырез в нижней поверхности, имеющий большие размеры, чем первый вырез.
10. Система по п.1, выполненная с возможностью измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей и содержащая:
перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и
очиститель отверстий, находящийся ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленный к нему и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
11. Система по п.10, дополнительно содержащая канал подачи пара, ведущий от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений, с целью предотвратить образование вблизи уплотнений области с давлением, низким по сравнению с давлением в камере для обработки медицинских отходов, способной притягивать к уплотнениям острые части и частицы медицинских отходов, при этом предотвращение образования области низкого давления обеспечивается подачей пара, повышающего давление вблизи каждого из высокоскоростных уплотнений непосредственно перед повышением давления в камере обработки медицинских отходов посредством подачи в нее пара.
12. Система по п.2, дополнительно содержащая конус, охватывающий вал и перекрывающий высокоскоростные уплотнения для предотвращения возможности, в случае равенства давлений в указанной зоне и в указанной камере в целом, подъема острых частей и частиц медицинских отходов по поверхности конуса и, следовательно, их подхода к уплотнениям.
13. Система по п.1, в которой на указанном валу выполнена наружная резьба, обеспечивающая, при вращении вала и создании в камере для обработки медицинских отходов повышенного давления, отведение от уплотнений острых частей и частиц медицинских отходов, способных повредить указанные уплотнения.
14. Система по п.6, в которой камера для обработки медицинских отходов образована корпусом, имеющим в своей верхней части отверстие для ввода медицинских отходов, подлежащих переработке, в камеру для обработки медицинских отходов, причем система содержит устройство, обеспечивающее возможность переворачивания камеры для удаления из нее переработанных медицинских отходов через указанное отверстие.
15. Система по п.1, дополнительно содержащая паровой стерилизатор, обеспечивающий паровую стерилизацию содержимого указанной камеры.
16. Способ измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей, включающий:
обеспечение наличия вращающегося измельчителя в камере для обработки медицинских отходов и перфорированной перегородки, расположенной под измельчителем, имеющей по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющей камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и обеспечение наличия очистителя отверстий, находящегося ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленного к нему и сконфигурированного с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий мытье указанной камеры жидкостью, стекающей в нижнее отделение, с обеспечением тем самым селективного удаления из камеры через нижнее отделение жидкости, но не нежидких отходов.
18. Способ по п.16, дополнительно включающий, для устранения неприятного запаха, промывку медицинских отходов в указанной камере жидкостью, стекающей в нижнее отделение, с обеспечением тем самым селективного удаления из камеры через нижнее отделение жидкости, но не нежидких отходов.
19. Способ измельчения медицинских отходов, включающий:
обеспечение наличия камеры для обработки медицинских отходов, образующей внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению, и по меньшей мере одного высокоскоростного уплотнения для герметизации указанного внутреннего объема от окружающего пространства и
обеспечение наличия вакуумного насоса, способного устранять воздушные карманы в указанной камере, и парогенератора, способного генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов для обеспечения паровой стерилизации всех отходов в камере и для подачи пара в зону, примыкающую к указанному уплотнению для создания в ней повышенного давления, препятствующего подходу к уплотнению острых предметов, содержащихся в медицинских отходах.
20. Способ по п.19, включающий подачу пара от парогенератора в зону, примыкающую к указанному уплотнению.
21. Система для измельчения медицинских отходов, содержащая:
камеру для обработки медицинских отходов, образующую внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению;
по меньшей мере одно высокоскоростное уплотнение для герметизации указанного внутреннего объема от окружающего пространства;
вакуумный насос, способный устранять воздушные карманы, препятствующие стерилизации в камере для обработки медицинских отходов, и
парогенератор, способный генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов с обеспечением паровой стерилизации всех отходов в камере и для создания в зоне, примыкающей к указанному уплотнению, повышенного давления, препятствующего подходу к уплотнению острых предметов, содержащихся в медицинских отходах.
22. Система по п.21, дополнительно содержащая:
двигатель;
находящийся в камере измельчитель, имеющий вал, приводимый во вращение двигателем, и лезвия, приводимые во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс между указанной камерой и окружающим пространством, и
средства для герметизации интерфейса, предотвращающие утечку по меньшей мере жидкостей из указанной камеры через интерфейс в окружающее пространство.
23. Система по п.6, в которой камера для обработки медицинских отходов образует внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению;
измельчитель имеет вал, приводимый во вращение двигателем, и лезвия, приводимые во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс между указанной камерой и окружающим пространством,
при этом система дополнительно содержит средства для герметизации интерфейса, предотвращающие утечку по меньшей мере жидкостей из указанной камеры через интерфейс в окружающее пространство.
24. Система по п.22, в которой указанный интерфейс имеет внутренний конец, находящийся во внутреннем объеме корпуса, и наружный конец, находящийся снаружи корпуса, при этом средства для герметизации интерфейса содержат первое и второе высокоскоростные уплотнения, обеспечивающие герметизацию соответственно внутреннего и наружного концов интерфейса с предотвращением, вплоть до выхода их из строя, указанной утечки даже при работе измельчителя на высокой скорости.
25. Система по п.24, дополнительно содержащая смазочную камеру со смазкой, находящейся под давлением, превышающим давление в камере для обработки медицинских отходов, при этом смазочная камера окружает первое и второе уплотнения с целью замедления ухудшения их свойств.
26. Система по п.25, дополнительно содержащая датчик давления для измерения давления в смазочной камере и выдачи предупреждающего сигнала об ухудшении герметизации при падении давления в смазочной камере ниже заданного уровня.
27. Система по п.22, в которой камера для обработки медицинских отходов является, по существу, цилиндрической и имеет нижнюю часть, измельчитель находится в нижней части указанной камеры, а двигатель является наружным по отношению к ней, при этом измельчитель является вращающимся измельчителем, а указанный интерфейс является, по существу, цилиндрическим.
28. Система по п.22, выполненная с возможностью измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей и содержащая:
перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и
очиститель отверстий, находящийся ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленный к нему и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
29. Система по п.28, дополнительно содержащая канал подачи пара, ведущий от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений, с целью предотвратить образование вблизи уплотнений области с давлением, низким по сравнению с давлением в камере для обработки медицинских отходов, способной притягивать к уплотнениям острые части и частицы медицинских отходов, при этом предотвращение образования области низкого давления обеспечивается подачей пара, повышающего давление вблизи каждого из высокоскоростных уплотнений непосредственно перед повышением давления в камере обработки медицинских отходов посредством подачи в нее пара.
30. Система по п.24, дополнительно содержащая конус, охватывающий вал и перекрывающий высокоскоростные уплотнения для предотвращения возможности, в случае равенства давлений в указанной зоне и в указанной камере в целом, подъема острых частей и частиц медицинских отходов по поверхности конуса и, следовательно, их подхода к уплотнениям.
31. Система по п.22, дополнительно содержащая паровой стерилизатор, обеспечивающий паровую стерилизацию содержимого указанной камеры.
32. Система по п.23, в которой указанный интерфейс имеет внутренний конец, находящийся во внутреннем объеме корпуса, и наружный конец, находящийся снаружи корпуса, при этом средства для герметизации интерфейса содержат первое и второе высокоскоростные уплотнения, обеспечивающие герметизацию соответственно внутреннего и наружного концов интерфейса с предотвращением, вплоть до выхода их из строя, указанной утечки даже при работе измельчителя на высокой скорости.
33. Система по п.32, дополнительно содержащая смазочную камеру со смазкой, находящейся под давлением, превышающим давление в камере для обработки медицинских отходов, при этом смазочная камера окружает первое и второе уплотнения с целью замедления ухудшения их свойств.
34. Система по п.33, дополнительно содержащая датчик давления для измерения давления в смазочной камере и выдачи предупреждающего сигнала об ухудшении герметизации при падении давления в смазочной камере ниже заданного уровня.
35. Система по п.23, в которой камера для обработки медицинских отходов является, по существу, цилиндрической и имеет нижнюю часть, измельчитель находится в нижней части указанной камеры, а двигатель является наружным по отношению к ней, при этом измельчитель является вращающимся измельчителем, а указанный интерфейс является, по существу, цилиндрическим.
36. Система по п.23, выполненная с возможностью измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей и содержащая:
перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие, и
очиститель отверстий, находящийся ниже вращающегося измельчителя, жестко прикрепленный к нему и сконфигурированный с возможностью отводить при вращении измельчителя нежидкие компоненты от указанного по меньшей мере одного отверстия.
37. Система по п.2, дополнительно содержащая канал подачи пара, ведущий от парогенератора к зоне, примыкающей к каждому из высокоскоростных уплотнений, с целью предотвратить образование вблизи уплотнений области с давлением, низким по сравнению с давлением в камере для обработки медицинских отходов, способной притягивать к уплотнениям острые части и частицы медицинских отходов, при этом предотвращение образования области низкого давления обеспечивается подачей пара, повышающего давление вблизи каждого из высокоскоростных уплотнений непосредственно перед повышением давления в камере обработки медицинских отходов посредством подачи в нее пара.
38. Система по п.32, дополнительно содержащая конус, охватывающий вал и перекрывающий высокоскоростные уплотнения для предотвращения возможности, в случае равенства давлений в указанной зоне и в указанной камере в целом, подъема острых частей и частиц медицинских отходов по поверхности конуса и, следовательно, их подхода к уплотнениям.
39. Система по п.23, дополнительно содержащая паровой стерилизатор, обеспечивающий паровую стерилизацию содержимого указанной камеры.
40. Способ по п.16, согласно которому камера для обработки медицинских отходов образует внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению, обеспечение наличия измельчителя включает обеспечение наличия вала, приводимого во вращение двигателем, и лезвий, приводимых во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс между указанной камерой и окружающим пространством,
при этом способ дополнительно включает обеспечение наличия средств для герметизации интерфейса, предотвращающих утечку по меньшей мере жидкостей из указанной камеры через интерфейс в окружающее пространство.
41. Способ по п.19, дополнительно включающий:
обеспечение наличия находящегося в камере измельчителя, имеющего вал, приводимый во вращение двигателем, и лезвия, приводимые во вращение валом, выступающим из корпуса и образующим интерфейс между указанной камерой и окружающим пространством,
обеспечение наличия средств для герметизации интерфейса, предотвращающих утечку по меньшей мере жидкостей из указанной камеры через интерфейс в окружающее пространство.
42. Система по п.6, в которой камера для обработки медицинских отходов образует внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению,
а система дополнительно содержит:
по меньшей мере одно высокоскоростное уплотнение для герметизации указанного внутреннего объема от окружающего пространства;
вакуумный насос, способный устранять воздушные карманы, препятствующие стерилизации в камере для обработки медицинских отходов, и
парогенератор, способный генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов с обеспечением паровой стерилизации всех отходов в камере и для создания в зоне, примыкающей к указанному уплотнению, повышенного давления, препятствующего подходу к уплотнению острых предметов, содержащихся в медицинских отходах.
43. Способ по п.16, согласно которому камера для обработки медицинских отходов образует внутренний объем корпуса, находящегося в среде, не подлежащей загрязнению, а способ дополнительно включает:
обеспечение наличия по меньшей мере высокоскоростного уплотнения для герметизации указанного внутреннего объема от окружающего пространства и
обеспечение наличия вакуумного насоса, способного устранять воздушные карманы в указанной камере, и парогенератора, способного генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов для обеспечения паровой стерилизации всех отходов в камере и для подачи пара в зону, примыкающую к указанному уплотнению для создания в ней повышенного давления, препятствующего подходу к уплотнению острых предметов, содержащихся в медицинских отходах.
44. Система для измельчения медицинских отходов и отделения от них жидкостей, содержащая:
камеру для обработки медицинских отходов;
находящийся в камере вращающийся измельчитель;
перфорированную перегородку, расположенную под измельчителем, имеющую по меньшей мере одно выполненное в ней отверстие и разделяющую камеру на два отделения, сообщающиеся между собой только через указанное по меньшей мере одно отверстие.
45. Система по п.44, в которой указанная камера является цилиндрической и имеющей ось, а очиститель отверстий содержит по меньшей мере один чистящий стержень, расположенный на радиальном расстоянии от указанной оси и выступающий из вращающегося измельчителя вниз, в сторону перфорированной перегородки, содержащей горизонтальную пластину, задающую осесимметричную окружность радиуса r, вдоль которой выполнено множество отверстий и вдоль которой при вращении измельчителя способен двигаться указанный стержень, отводя нежидкие компоненты от указанного множества отверстий.
46. Система по п.44, дополнительно содержащая по меньшей мере один внутренний разбрызгиватель жидкости, использующий разбрызгиваемую жидкость для осуществления автоматической очистки камеры для обработки медицинских отходов с вытеканием указанной жидкости по меньшей мере через одно указанное отверстие.
47. Система по п.44, в которой указанная перегородка по меньшей мере с одним отверстием имеет верхнюю и нижнюю поверхности, а указанное по меньшей мере одно отверстие, для предотвращения его блокирования частями и частицами отходов, образует первый вырез в верхней поверхности и второй вырез в нижней поверхности, имеющий большие размеры, чем первый вырез.
48. Система по п.44, дополнительно содержащая:
вакуумный насос, способный устранять воздушные карманы, препятствующие стерилизации в камере для обработки медицинских отходов, и
парогенератор, способный генерировать пар в указанной камере после устранения воздушных карманов с обеспечением паровой стерилизации всех отходов в камере.
49. Система по п.44, в которой камера для обработки медицинских отходов образована корпусом, имеющим в своей верхней части отверстие для ввода медицинских отходов, подлежащих переработке, в камеру для обработки медицинских отходов, причем система содержит устройство, обеспечивающее возможность переворачивания камеры для удаления из нее переработанных медицинских отходов через указанное отверстие.
