CH645469A5

CH645469A5 - Vorrichtung zur stabilisierung der temperatur bei der waermebehandlung fluessiger medien.

Info

Publication number: CH645469A5
Application number: CH1139879A
Authority: CH
Inventors: Jury Vasilievich Redikultsev; Oleg Pavlovich Gorbunov; Alexandr Mikhailovich Lomakin
Original assignee: Inst Biokhim I Fiziol Mikroorg
Priority date: 1978-12-25
Filing date: 1979-12-24
Publication date: 1984-09-28
Also published as: US4288404A; DD160438A3; SU939551A1; JPS5947598B2; CS224462B1; SE7910545L; JPS5597246A; SE431595B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Stabilisierung der Temperatur bei der Wärmebehandlung flüssiger Medien.

Besonders wirksam kann die Vorrichtung in der medizinischen, mikrobiologischen und Lebensmittelindustrie sowie im wissenschaftlich-technischen Bereiche verwendet werden.

Jeder technologische Prozess ist durch bestimmte physikalische, chemische bzw. biologische Parameter gekennzeichnet. Im Ablaufe des Prozesses sollen einige besonders wichtige Parameter auf einem bestimmten vorgegebenen bzw. zu korrigierenden Pegel gehalten werden. Dazu werden verschiedenartige automatische Steuersysteme eingesetzt, die drei Haupteinheiten enthalten: ein Messgerät, eine Regelvorrichtung und ein Stellglied.

Hinsichtlich der Einwirkung auf das Objekt unterscheidet man Stellglieder mit stetiger bzw. Relaiswirkung.

Es sind bereits Vorrichtungen zur automatischen Stabilisierung der Wärmebehandlung flüssiger Medien bekannt, welche eine mit dem Wärmeaustauschermantel verbundene Sterilisationskammer sowie eine Einheit zur Temperaturregelung in der Sterilisationskammer enthalten, die mittels einer Rohrleitung an eine Kältemittelquelle angeschlossen sowie mit der Steriiisationskammer und dem Wärmeaustauschermantel verbunden ist.

In den genannten Vorrichtungen enthält die Einheit zur Temperaturregelung in der Sterilisationskammer einen in der Sterilisationskammer angeordneten Temperaturgeber sowie ein Ventil, das mit dem Temperaturgeber elektrisch verbunden und in der Rohrleitung angeordnet ist, die die Kältemittelquelle mit dem Wärmeaustauschermantel verbindet. Durch diese Elemente wird auf ein Signal des Gebers die Zufuhr des Kältemittels in die Sterilisationskammer gewährleistet.

Die genannten Vorrichtungen werden durch ein Signal des in der Sterilisationskammer angeordneten Temperaturgebers eingeschaltet, wodurch die Temperatur während des Prozesses nicht im ganzen Sterilisiervolumen, sondern nur in der lokalen Zone der Geberanordnung erfasst wird. Eine derartige Erfassung der Sterilisationstemperatur führt oft entweder zur mangelhaften Sterilisation oder zu einer Überhitzung des zu untersuchenden Objektes. Besonders empfindlich reagieren auf Temperaturschwankungen gewisse Lösungskomponenten, z.B. Glukose, die bei einer relativ niedrigen Temperatur sterilisiert wird, während bei höheren Temperaturen ein Karamelisieren derselben erfolgt. Ausserdem ist in diesen Vorrichtungen eine Relaisschaltung für das Ventil für den Wärme- und Kälteträger vorgesehen, wodurch in der Sterilisationskammer Temperaturschwankungen hervorgerufen werden. Dadurch wird die Verzögerungszeitdauer des zu sterilisierenden Objektes verändert, so dass dieses Schaden erleidet.

Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, eine Vorrichtung zur Stabilisierung der Wärmebehandlung flüssiger Medien zu schaffen, in welcher die Einheit zur Temperaturregelung in der Sterilisationskammer so ausgebildet ist, dass Temperaturschwankungen in der Sterilisationskammer nicht mehr vorkommen.

Die gestellte Aufgabe wird mit Hilfe einer Vorrichtung gelöst, welche die im unabhängigen Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Ausführungsarten der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Eine derartige Ausbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Stabilisierung der Temperatur bei der Wärmebehandlung flüssiger Medien gestattet es, den Durchgangsquerschnitt des Überlaufventils in Abhängigkeit von Druckschwankungen innerhalb der Sterilisationskammer und damit den Kältemitteldurchfluss durch das Kältemittelventil stufenlos zu regeln und die Temperaturverhältnisse der Sterilisation entsprechend dem am Druckeinsteller vorgegebenen Wert zu stabilisieren.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert, in der die erfindungsgemässe Vorrichtung im Längsschnitt dargestellt ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Stabilisierung der Temperatur bei der Wärmebehandlung flüssiger Medien enthält eine Sterilisationskammer 1, die mit einem Wärmeaustauschmantel 2 versehen ist. Ferner ist eine Einheit 3 zur Temperaturregelung in der Sterilisationskammer vorgesehen, die mittels einer Rohrleitung 4 an eine Kältemittelquelle 5 angeschlossen sowie durch eine Rohrleitung 6 mit der Sterilisationskammer 1 und durch Rohrleitungen 7, 8 mit dem Wärmeaustauschmantel 2 verbunden ist.

Die Einheit 3 zur Temperaturregelung des ablaufenden Prozesses ist als Kältemittelregler ausgebildet, der durch flexible Elemente, z.B. durch Membranen 9 und 10, in drei Sektionen unterteilt ist. Die zwischen den Membranen 9 und 10 liegende Mittelsektion stellt ein Überlaufventil 11 dar, das durch die Rohrleitungen 4 und 7 mit der Kältemittelquelle 5 und mit dem Wärmeaustauschmantel 2 verbunden ist. Die vor der Membrane 9 liegende Sektion stellt einen Druckgeber 12 dar, der durch die Rohrleitung 6 an die Sterilisationskammer 1 angeschlossen ist und über die Membrane 9 mit dem Überlaufventil 11 zusammenwirkt. Die vor der Membrane 10 liegende Sektion stellt einen Druckeinsteller 13 dar, an den ein Manometer 14 angeschlossen ist, welcher übes ein Druckreduzierventil 15 an eine Druckluftquelle (nicht gezeichnet) angeschlossen ist und mit dem Überlaufventil 11 über die Membrane 10 zusammenwirkt.

Der Druckeinsteller 13 ist mit einer Steuerung 16 zur Verfolgung der Prozessverhältnisse versehen, die einen in den Druckeinsteller 13 eingebauten abgedichteten Kontakt 17,

5

10

15

20

25 '

30

35

40

45

50

55

60

65

3

645 469

einen im Druckeinsteiler 13 an der Membrane 10 angeordneten und mit dem abgedichteten Kontakt 17 zusammenwirkenden Magnet 18 sowie ein elektrisch mit dem abgedichteten Kontakt 17 verbundenes Zeitrelais 19 enthält.

Gemäss der beschriebenen Ausführung stellt die Kältemittelquelle 5 einen selbständigen Behälter mit einem Kältemittel dar, der über dem Wärmeaustauschmantel 2 angeordnet ist.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung zur Stabilisierung der Wärmebehandlung flüssiger Medien ist wie folgt:

Die Arbeit der Vorrichtung beruht darauf, dass der Kälte-mitteldurchfluss durch den Wärmeaustauschmantel 2 vom Dampfdruck innerhalb der Sterilisationskammer 1 abhängig ist.

Mit Hilfe des Druckreduzierventils 15 wird am Manometer 14 ein Luftdruck eingestellt, der mit dem Dampfdruck der gewählten Sterilisationsverhältnisse übereinstimmt. Dabei wird das mit der Membrane 10 zusammenwirkende Ventil 11 geschlossen.

Durch die Erwärmung der Sterilisationskammer 1 steigt der Dampfdruck im Geber 12 auf einen am Einsteller 13 vorgegebenen Wert an, wonach das mit der Membrane 9 zusammenwirkende Ventil 11 stufenlos etwas geöffnet wird und das Kältemittel aus der Quelle 5 über die Rohrleitung 4 durch das Ventil 11 und über die Rohrleitung 7 in den Wärmeaustauschmantel 2 einströmt. Dabei sinkt die Temperatur in der Kammer 1 auf die Temperatur der gewählten Sterilisationsverhältnisse. Das Kältemittel verdampft nach dem Durchfluss durch den Wärmeaustauschmantel 2 und gelangt in Dampfform über die Rohrleitung 8 zurück in die Kältemittelquelle 5.

Die Dauer des Sterilisationszyklus wird bei vorgegebenen Verhältnissen vom Augenblick der Öffnung des Ventils 11 mittels des abgedichteten Kontaktes 17 gezählt. Dabei wird die vorgegebene Verzögerungszeit durch das Zeitrelais 19 bestimmt. Nach Ablauf der Verzögerungszeit wird der Sterili-sationsprozes unterbrochen.

Die beschriebene Vorrichtung zur Stabilisierung der Wärmebehandlung flüssiger Medien gewährleistet eine Einstellung und eine Stabilisierung der gewählten Verhältnisse bei der Sterilisation eines flüssigen Mediums unter geringen Schwankungen seiner Parameter. Ein dauernder Betrieb des Wärmeaustauschmantels ohne dessen Demontage und Reinigung ist möglich, wobei temperaturempfindliche Lösungskomponenten leicht sterilisiert werden können.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims

645 469

1. Vorrichtung zur Stabilisierung der Temperatur bei der Wärmebehandlung flüssiger Medien, enthaltend eine mit einem Wärmeaustauschermantel (2) ausgerüstete Sterilisationskammer (1) sowie eine Einheit (3) zur Temperaturregelung in der Sterilisationskammer, die durch Rohrleitungen (4, 6,7) an eine Kältemittelquelle (5) angeschlossen und mit der Sterilisationskammer (1) sowie mit dem Wärmeaustauschermantel (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (3) zur Temperaturregelung als Kältemittelverbrauchsregler ausgebildet und durch flexible Elemente (9,10) in drei Sektionen unterteilt ist, von denen in der mittleren Sektion ein mit der Kältemittelquelle (5) und mit dem Wärmeaustauschermantel (2) verbundenes Überlaufventil (11) vorhanden ist und die zwei anderen Sektionen einen mit dem Überlaufventil (11) über das eine (10) der flexiblen Elemente zusammenwirkenden Druckeinsteller (13) und einen an die Sterilisationskammer (1) angeschlossenen und mit dem Überlaufventil (11) über das andere flexible Element (9) zusammenwirkenden Druckgeber (12) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckeinsteller (13) Mittel (16) zur zeitabhängigen Steuerung des Überlaufventils (11) aufweist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (16) zur zeitabhängigen Steuerung des Überlaufventils (11) einen in den Druckeinsteller (13) eingebauten abgedichteten Kontakt (17), einen im Druckeinsteller (13) am einen der flexiblen Elemente (10) angeordneten und den Kontakt (17) betätigenden Magnet (18) sowie ein elektrisch mit dem Kontakt (17) verbundenes Zeitrelais (19) enthält.