Ved utforming og produksjon av medisinsk utstyr, spesielt ventilatorer, er det en kritisk ingeniøroppgave å sikre at de tåler strenge steriliserings- og rengjøringsprosesser uten å kompromittere ytelsen og levetiden til kjernekomponenten deres – ventilatormotoren. Fordi respiratorer kommer i direkte eller indirekte kontakt med pasientens luftveier, oppfyller kravene til infeksjonskontroll de høyeste standardene i medisinsk industri. Dette stiller ekstremt høye krav ikke bare til motorens materialvalg, men også til tetningsteknologien.
Materialekrav: Motstand mot kjemisk korrosjon, høy temperatur og høyt trykk
Ventilatormotoren og dens perifere komponenter må være konstruert av materialer med utmerket motstand mot ulike aggressive desinfeksjonsmidler og steriliseringsmiljøer.
1. Desinfeksjonsmiddelkompatibilitet
Et bredt utvalg av desinfeksjonsmidler brukes ofte i medisinske institusjoner, inkludert alkoholer (som etanol og isopropanol), kvaternære ammoniumforbindelser, natriumhypokloritt og hydrogenperoksid. Disse kjemiske reagensene har varierende grad av korrosivitet.
Polymermaterialer: Motorhus, koblinger og kabelkappematerialer (som polykarbonat og visse typer ingeniørplast) må motstå spenningssprekker, mykgjøring eller misfarging fra disse kjemikaliene. Kjemisk treghet er en primær vurdering.
Metalliske materialer: Komponenter som aksler, flenser og festemidler krever rustfritt stål, vanligvis medisinsk kvalitet 316L eller andre svært korrosjonsbestandige legeringer, for å forhindre oksidasjon og gropkorrosjon forårsaket av gjenværende desinfeksjonsmiddel eller høy luftfuktighet.
2. Ekstrem motstand mot steriliseringsmiljøer
Ulike steriliseringsmetoder stiller forskjellige krav til motormaterialer.
Autoklavering: Dette er en av de vanligste steriliseringsmetodene, som involverer høye temperaturer (typisk 121°C eller 134°C) og høyt trykk. Magnetiske materialer i motorer (som permanente magneter) må sikre at deres magnetiske egenskaper ikke forringes betydelig under høy varme. Videre krever isolasjonsmaterialer (som emaljert ledningsisolasjon og statorspalteisolasjonspapir) høy termisk stabilitet for å forhindre karbonisering og svikt.
Sterilisering ved lav temperatur: For varmefølsomme komponenter kan etylenoksid (EO) eller hydrogenperoksidplasma brukes til sterilisering. Disse metodene krever materialer med god gasspermeabilitet og plasmamotstand for å sikre at steriliseringsmidlet kan være effektivt uten å etterlate skadelige rester.
Forseglingskrav: Forhindrer væske- og dampinntrenging
Tetningsdesignet til en ventilatormotor er avgjørende for dens evne til å overleve rengjørings- og steriliseringsprosesser. Ethvert inntrenging av væske eller damp i motoren kan forårsake katastrofal feil.
1. Ingress Protection (IP-klassifisering)
Moderne medisinske motorer krever vanligvis høye IP-klassifiseringer, for eksempel IP66 eller IP67.
Vann- og støvbestandighet: IP66 betyr at motoren er fullstendig beskyttet mot støvinntrengning og tåler kraftige vannstråler fra alle retninger. Dette er avgjørende for høytrykksspyling og rengjøring.
Nedsenkingsbeskyttelse: IP67 krever videre at motoren tåler kortvarig nedsenking, noe som sikrer at den forblir funksjonell selv om den ved et uhell faller ned i en vanntank eller dekkes med store mengder væske under rengjøringsoperasjoner.
2. Teknisk implementering av kritiske forseglingspunkter
Å oppnå tetting på høyt nivå er avhengig av nøyaktig ingeniørdesign og høykvalitets tetninger.
Akseltetning: Motorrotorakselen er den mest sårbare for væskeinntrengning. Spesialiserte oljetetninger eller labyrinttetninger kreves. Elastomermaterialene som brukes i disse tetningene (som høyytelsesfluorelastomer (FKM) eller perfluorelastomer (FFKM)) må være motstandsdyktige mot høye temperaturer og kjemiske løsemidler, og vise utmerket deformasjonsgjenvinning for å sikre at de opprettholder tetningstrykket selv etter langvarig bruk og gjentatt sterilisering.
Hustetning: O-ringer eller pakninger skal brukes for statisk tetning ved skjøtene til motorhuset og ved forbindelsen mellom endedekselet og motorhuset. Valget av disse tetningene må også overholde strenge kriterier for materialkompatibilitet og termisk stabilitet.
Kabelinnganger: Utgangspunktene til strøm- og signalkabler må være grundig forseglet ved hjelp av kabelgjennomføringer eller innstøpingsteknologi for å forhindre at væske trenger inn i motoren gjennom de små hullene mellom ledningene og kappen. Pottemassen må ha god vedheft og dielektrisk styrke.
