Při navrhování a výrobě zdravotnických prostředků, zejména ventilátorů, je kritickým technickým úkolem zajistit, aby vydržely přísné procesy sterilizace a čištění, aniž by došlo ke snížení výkonu a životnosti jejich hlavní součásti – motoru ventilátoru. Vzhledem k tomu, že ventilátory přicházejí do přímého nebo nepřímého kontaktu s dýchacími cestami pacienta, splňují požadavky na kontrolu infekcí nejvyšší standardy v lékařském průmyslu. To klade extrémně vysoké nároky nejen na výběr materiálu motoru, ale také na technologii jeho těsnění.
Požadavky na materiál: Odolnost proti chemické korozi, vysoké teplotě a vysokému tlaku
Motor ventilátoru a jeho periferní komponenty musí být vyrobeny z materiálů s vynikající odolností vůči různým agresivním dezinfekčním prostředkům a sterilizačnímu prostředí.
1. Kompatibilita s dezinfekčním prostředkem
V lékařských zařízeních se běžně používá široká škála dezinfekčních prostředků, včetně alkoholů (jako je ethanol a isopropanol), kvartérních amoniových sloučenin, chlornanu sodného a peroxidu vodíku. Tato chemická činidla mají různé stupně korozivnosti.
Polymerní materiály: Kryty motoru, konektory a materiály pláště kabelů (jako je polykarbonát a určité druhy technických plastů) musí odolávat praskání pod napětím, změkčení nebo změně barvy v důsledku těchto chemikálií. Chemická inertnost je primární hledisko.
Kovové materiály: Komponenty, jako jsou hřídele, příruby a spojovací prvky, vyžadují nerezovou ocel, typicky lékařskou kvalitu 316L nebo jiné vysoce korozivzdorné slitiny, aby se zabránilo oxidaci a důlkové korozi způsobené zbytkovým dezinfekčním prostředkem nebo vysokou vlhkostí.
2. Extrémní odolnost vůči sterilizačnímu prostředí
Různé metody sterilizace kladou odlišné požadavky na materiály motoru.
Autoklávování: Jedná se o jednu z nejběžnějších metod sterilizace, která zahrnuje vysoké teploty (typicky 121 °C nebo 134 °C) a vysoký tlak. Magnetické materiály v motorech (jako jsou permanentní magnety) musí zajistit, aby se jejich magnetické vlastnosti výrazně nezhoršovaly vysokým teplem. Kromě toho izolační materiály (jako je smaltovaná izolace vodičů a izolační papír statorových štěrbin) vyžadují vysokou tepelnou stabilitu, aby se zabránilo karbonizaci a poruchám.
Nízkoteplotní sterilizace: U komponentů citlivých na teplo lze ke sterilizaci použít ethylenoxidovou (EO) nebo peroxidovou plazmu. Tyto metody vyžadují materiály s dobrou propustností pro plyny a odolností vůči plazmě, aby bylo zajištěno, že sterilizační prostředek může být účinný bez zanechání škodlivých zbytků.
Požadavky na těsnění: Zabránění vniknutí tekutin a páry
Konstrukce těsnění a motor ventilátoru je rozhodující pro jeho schopnost přežít procesy čištění a sterilizace. Jakékoli vniknutí kapaliny nebo páry do motoru může způsobit katastrofální poruchu.
1. Ochrana proti vniknutí (Hodnocení IP)
Moderní lékařské motory obvykle vyžadují vysoké krytí IP, jako je IP66 nebo IP67.
Odolnost vůči vodě a prachu: IP66 znamená, že motor je zcela chráněn před vnikáním prachu a odolá silným proudům vody ze všech směrů. To je zásadní pro vysokotlaké mytí a čištění.
Ochrana proti ponoření: IP67 dále vyžaduje, aby motor vydržel krátkodobé ponoření, což zajišťuje, že zůstane funkční, i když náhodně spadne do vodní nádrže nebo se při čištění zakryje velkým množstvím kapaliny.
2. Technická realizace kritických těsnicích bodů
Dosažení vysoké úrovně těsnění se opírá o precizní konstrukční návrh a vysoce kvalitní těsnění.
Těsnění hřídele: Hřídel rotoru motoru je nejzranitelnější vůči vniknutí kapaliny. Jsou vyžadována speciální olejová těsnění nebo labyrintová těsnění. Elastomerní materiály použité v těchto těsněních (jako je vysoce výkonný fluoroelastomer (FKM) nebo perfluorelastomer (FFKM)) musí být odolné vůči vysokým teplotám a chemickým rozpouštědlům a vykazovat vynikající zotavení po deformaci, aby bylo zajištěno, že udrží těsnicí tlak i po dlouhodobém používání a opakované sterilizaci.
Těsnění skříně: Pro statické utěsnění na spojích skříně motoru a na spoji mezi koncovým krytem a tělem motoru je nutné použít O-kroužky nebo těsnění. Výběr těchto těsnění musí také splňovat přísná kritéria materiálové kompatibility a tepelné stability.
Vstupy kabelů: Výstupní body silových a signálních kabelů musí být důkladně utěsněny pomocí kabelových průchodek nebo zalévací technologie, aby se zabránilo pronikání kapalin do motoru malými mezerami mezi vodiči a pláštěm. Zalévací hmota musí mít dobrou přilnavost a dielektrickou pevnost.
