-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Desinfektion wasserführender Anlagen und Leitungsnetze, insbesondere für ärztliche Anwendungen, wobei aus einem austauschbaren NaCl-Vorratsbehälter NaCl in eine Elektrolysezelle eintragbar ist, deren Betrieb über einen Schalter steuerbar und in die Wasser aus einem Behälter mittels einer Dosierpumpe einfüllbar ist.
-
Um bakteriologisch verunreinigtes Wasser, Leitungen und Anlagen wirkungsvoll zu desinfizieren, werden in den meisten Fällen Chemikalien wie zum Beispiel Chlor, Chlordioxyd oder Wasserstoffperoxyd eingesetzt. Diese Produkte sind sehr wirkungsvoll aber im Umgang sehr gefährlich, umweltbelastend und müssen nach der Durchspülung der Leitungen wieder entfernt und als Sondermüll entsorgt werden. Darüber hinaus sind derartige Behandlungen nur von geschultem Personal mit entsprechender Schutzkleidung zulässig, was beispielsweise in einer Zahnarztpraxis einen erheblichen Aufwand darstellt und nicht zum Aufgabenbereich einer Zahnarzthelferin oder Praktikantin zählt.
-
Wichtigster Ansatz ist der Schutz der Patienten vor Übertragung von Krankheitserregern während der Behandlung, wie zum Beispiel durch den gefährlichen Erreger Legionella.
-
Bei einer Legionellose handelt es sich um eine Infektionskrankheit, die durch Bakterien der Gattung Legionella (Legionellen) hervorgerufen wird. Der mit Abstand häufigste Erreger (90% bis 95% der Fälle) ist Legionella pneumophila.
-
Legionellen sind natürlicher Bestandteil der Mikroflora des Wassers. Sie können jederzeit in wasserführenden technischen Systemen, wie der Warmwasserinstallation, Warmsprudelbecken sowie offenen und halboffenen Rückkühlwerken gelangen und vermehren sich bis zu etwa 55°C. Als besonders risikoreich muss die Kombination von Temperaturen zwischen 30°C und 50°C mit langen Verweilzeiten angesehen werden.
-
Die epidemiologisch wichtigste Spezies ist Legionella pneumophila. Die für den Menschen infektiöse Dosis ist bislang nicht bekannt. Es ist jedoch ersichtlich, dass bereits kurzfristige Expositionen von Gesunden mit kontaminierten Aerosolen für die Entstehung der Legionärskrankheit zum Teil mit Todesfolge ausreichend waren. Es besteht für verschiedene Legionella-Speziesstämme eine unterschiedliche Virulenz. Ziel von Präventionsmaßnahmen muss es daher sein, den Legionellen keine günstigen Bedingungen für eine Vermehrung zu bieten.
-
Es können zwischen mehreren Formen der Legionellose unterschieden werden. Die wichtigste Form ist die Legionärskrankheit, die durch eine Lungenentzündung (Pneumonie) gekennzeichnet ist und einen lebensgefährlichen Verlauf annehmen kann.
-
Vor dem Hintergrund der Globalisierung und der damit verbundenen Herausforderung, die wachsenden Gesundheitskosten zu reduzieren, ist von großer Bedeutung, dass die Serie von Legionellen-Infektionen und Sterbefällen weltweit anhält.
-
Neueste Untersuchungen der Hygiene-Institute durch die aktuellen Ereignisse in Ulm und Neu-Ulm mit Todesfällen zeigen eindeutig: Das Risiko von Legionellen-Infektionen in Gebäuden und im Umfeld von klimatechnischen Anlagen, Wasserleitungen, Speichern, Boilern und Wasseraufbereitungssystemen aller Art besteht Tag für Tag und darf nicht unterschätzt werden. Umso wichtiger ist es für die Betreiber, dass sie ihre Hausinstallationen und sonstigen wasserführenden Anlagen laufend kontrollieren und überprüfen lassen beziehungsweise geeignete Maßnahmen treffen, um eine Desinfektion von Leitungen, Behältern und anderen wasserführenden Einrichtungen zur Prävention vorzunehmen.
-
Auf diesem Weg können diffuse Infektionsrisiken und die Gefährdung vieler Menschen ausgeschlossen werden.
-
Die Trinkwasserverordnung definiert in Verbindung mit technischen Regelwerken wie der DVGW W551 und der VDI 6023 die gesetzlichen Anforderungen an das Trinkwasser – zum Schutz der Konsumenten. Sie regelt auch die Untersuchungsparameter; in der Hausinstallation liegen die Schwerpunkte auf der Analyse von Metallen, der allgemeinen Mikrobiologie sowie der Bestimmung von Legionellen in Warmwassersystemen. Erst ab einer Wassertemperatur ab 70°C werden Legionellen abgetötet. Dass heißt unterhalb dieser Temperatur können Legionellen im Wasser günstige Lebensbedingungen vorfinden und sich natürlich auch vermehren. Hygieneinspektionen dürfen nur Experten durchführen, die über die technischen hinaus auch mikrobiologische Kenntnisse besitzen.
-
Die besondere Gefahr der Übertragung zum Beispiel von Legionellen während einer ärztlichen, insbesondere zahnärztlichen Behandlung besteht gerade darin, dass mit dem Sprühnebel (Aerosole), der beim Bohren zur Kühlung der Bohrkronen im Mundraum des Patienten fein vernebelt austritt, sowohl von Patienten als auch vom medizinischen Personal eingeatmet werden kann und in die oberen Atmungsorgane und somit auch in die Lungen gelangen kann. Die Legionellen sind die Verursacher der unter Umständen tödlich endenden Legionärs-Krankheit.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches System zur Desinfektion des Kühl- und Spülwassers für medizinische Anlagen bereitzustellen.
-
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass durch Einschalten medizinischer, wasserführender Geräte gleichzeitig eine Elektrolysezelle aktivierbar ist, welcher eine elektronisch dosierte und zyklenabhängige Menge einer NaCl-Lösung über die Dosierpumpe zuführbar ist, wobei eine direkte Verbindung zwischen der Elektrolysezelle und den wasserführenden Geräten besteht und somit die Elektrolysezelle in unmittelbarer Wirkverbindung mit dem Leitungsnetz der medizinischen Geräte steht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Durch den Einbau einer Elektrolysezelle innerhalb medizinisch notwendiger Geräte mit einer Wirkverbindung mit dem notwendigen Leitungsnetz der medizinischen Geräte wird dauerhaft und mit großmöglicher Sicherheit eine Verkeimung des Leitungsnetzes ausgeschlossen. Zu diesem Zweck erfolgt vorrangig eine Aktivierung der Elektrolysezelle mit jedem Einschalten der medizinischen wasserführenden Geräte. Hierdurch wird eine elektronisch dosierte und zyklenabhängige Menge einer NaCl-Lösung über eine Dosierpumpe zugeführt, wobei eine direkte Verbindung zwischen der Elektrolysezelle und den wasserführenden Geräten besteht. Somit wird mit jeder Betätigung der wasserführenden medizinischen Geräte gleichzeitig die Elektrolysezelle aktiviert und dafür Sorge getragen, dass über eine NaCl-Lösung, welche in der Elektrolysezelle aufbereitet wird, eine Desinfektion des internen Leitungsnetzes der medizinischen Geräte erfolgt.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Elektrolysezelle zusätzlich durch eine mechanische und/oder elektronische Steuerung in regelmäßigen Abständen aktivierbar und eine NaCl-Lösung zuführbar ist. Zur Vermeidung einer Verkeimung in Ruhephasen des medizinischen Gerätes wird durch eine Sicherheitsschaltung die Elektrolysezelle in regelmäßigen Abständen aktiviert, sodass unabhängig von einem möglichen Gebrauch eine Entkeimung stattfinden kann.
-
Somit wird durch vorgewählte Intervalle sichergestellt, dass das Leitungssystem des Behandlungsstuhles durch die Elektrolysezelle gereinigt (desinfiziert) wird und somit permanent die Bildung von Biorasen von vornherein und nachhaltig verhindert und gleichzeitig das zur Behandlung eines Patienten erforderliche Kühl- und Brauchwasser, hygienisch einwandfrei nutzbar gemacht. Hierdurch werden insbesondere vorhandene Mikroorganismen, wie Keime, Viren und Bakterien abgetötet.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Behälter aus einem insbesondere in sich geschlossenen und nachfüllbaren Wasservorratsbehälter oder einem durch das Leitungsnetz gespeisten Wasservorratsbehälter besteht, welcher eine Leitungsnetztrennung nach TVO/DIN 1988-4/EN1717 aufweist.
-
Die Erfindung sieht zwei grundsätzliche Ausführungsvarianten vor, und zwar einerseits eine erste Ausführungsvariante mit einem in sich geschlossenen nachfüllbaren Behälter aus dem das Wasser mittels einer Pumpe abgesaugt werden kann, wobei das Wasser zusätzlich durch die Elektrolysezelle entkeimt wird. In einer zweiten Variante ist vorgesehen, dass ein Behälter beim Unterschreiten eines voreingestellten Niveauwertes mit Frischwasser versorgt wird, wobei insbesondere eine Netztrennung nach TVO/DIN 1988-4/EN1717 vorliegt. Diese Netztrennung besagt, dass die zuführenden Leitungen nicht in unmittelbaren Kontakt mit einem Wasservorratsbehälter stehen dürfen und somit die zugeführte Wassermenge zuleitungsfrei in den Behälter, beispielsweise durch Zurücklegung eines leitungsfreien Weges, auffüllbar ist. Zur regelmäßigen Befüllung verfügt ein solcher Behälter über einen Niveauregler, der die regelmäßige Zuführung von Frischwasser gewährleistet, während über eine weitere Leitung das Wasser mit Hilfe einer Pumpe entnommen und mit Hilfe der Elektrolysezelle entkeimt werden kann. Hierzu wird beispielsweise ein Magnetventil für den Wasserzulauf verwendet, welches stromlos in einer geschlossenen Position geschaltet ist. Sobald eine Betriebsspannung an dem Magnetventil anliegt, wird dieses geöffnet, sodass ein Wasserzulauf erfolgen kann, wobei durch die Stromlosschaltung sichergestellt ist, dass ein unerwünschter Zulauf im Falle eines Spannungsausfalls unterdrückt wird.
-
In der Elektrolysezelle selbst wird kontinuierlich eine Reaktion von NaCl zu NaClO vorgenommen, um die Entkeimung des zugeführten Wassers zu ermöglichen. Aus Sicherheitsgründen weisen die angeschlossenen Behälter hierbei einen Notüberlauf auf, um das Überschreiten eines vorbestimmten Wasserstandes zu verhindern. Des Weiteren verfügt die Vorrichtung über diverse Kontrollinstrumente, insbesondere Kontrollleuchten, die den ordnungsgemäßen Betrieb der Desinfektion anzeigen. Somit kann der behandelnde Arzt jederzeit die Funktionsfähigkeit des medizinischen Gerätes überprüfen und kann gegebenenfalls durch akustische Signalgeber vor einer Fehlfunktion gewarnt werden.
-
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.
-
Es zeigt
-
1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung mit einem in sich geschlossenen und nachfüllbaren Behälter und
-
2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung mit einem vom Leitungsnetz gespeisten Wasservorratsbehälter, welcher eine Leitungsnetztrennung aufweist.
-
1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Vorrichtung mit einer Elektrolysezelle 5 in Miniaturausführung, welche problemlos in die Behandlungseinrichtung integriert werden kann, automatisch und kontinuierlich während der Behandlung (Bohrer- und Spülbetrieb) oder durch eine Steuerung Natriumhypochlorit (NaClO) erzeugt und in das interne Leitungsnetz und alle wasserführenden Komponente initiiert. Das Verfahren zur Erzeugung von Natriumhypochlorit (NaClO) aus Kochsalz per Elektrolyse wird hier nicht beschrieben, da es hinlänglich bekannt ist.
-
Bei diesem Verfahren erfolgt die Verwendung einer sterilen pyrogen freien 0,9-prozentigen isotonischen Kochsalzlösung (NaCl) aus handelsüblichen Kunststoff- oder Glasampullen oder Flaschen sowie Kunststoffbeuteln von 500 bis 5000 ml, wobei NaCl elektronisch dosiert und zyklenabhängig direkt in die speziell zu diesem Zweck entwickelte Elektrolysezelle 5 über eine Dosierpumpe 4 zuführbar ist.
-
Bei allen bekannten Elektrolyse-Verfahren wird Kochsalz in normalem Wasser aufgelöst und in die Elektrolysezelle 5 gefördert. Hierbei werden aber sämtliche anderen und unbekannten Inhaltsstoffe des Wassers in den Elektrolyseprozess einbezogen, dabei entstehen durch elektrochemische Prozesse oftmals unerwünschte Nebenprodukte, die für Menschen auch gesundheitsschädigend sein können.
-
Bei dem hier beschriebenen Verfahren gelangt aber nur eine unverschnittene sterile isotonische 0,9 prozentige Kochsalzlösung, wie sie auch in der Medizin, bekannt als Tropf, verwendet wird, in den Elektrolyseprozess, sodass nur das absolut reine Kochsalz (NaCl) zur Elektrolyse in reines Natriumhypochlorit (NaClO) umgewandelt wird. Erst nach der Elektrolysezelle 5 wird das Natriumhypochlorit in die Hauptleitung des Kühl- und Brauchwasser zur Desinfektion injiziert. Über einen Verteiler gelangt das keimfreie Wasser mit einem definierten einstellbaren Überschuss an Natriumhypochlorit in das gesamte innere Leitungsnetz der medizinischen Geräte, bis hin zu den Bohrern und Spüldüsen und verhindert so nachhaltig die Bildung eines Biorasens.
-
Angesichts der Tatsache, dass bei diesem Vorgehen auch keine Calcium-Ionen in die Elektrolysezelle 5 gelangen, besteht ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens darin, dass man auf die Verwendung eines vorgeschalteten Ionentauschers verzichten kann und sich somit auch keine Kalkablagerungen an den Elektroden bilden können, was zu einer Wartungsfreiheit der Elektrolysezelle 5 führt.
-
Die Stromversorgung erfolgt über ein integriertes Schaltnetzteil 6 mit galvanischer Trennung, primäre Eingangsspannung 235 V Wechselstrom bzw. über das eigene 24 V Wechsel- oder Gleichstrom Bordnetz. Der Einschaltimpuls kommt von einem Fußschalter 16 oder sonstigen Impulsgeber, wie Druckdifferenz- oder Handschalter beim Betätigen der Bohr- und Spülköpfe durch den Zahnarzt.
-
Aus dem Wasservorratsbehälter 15, der bereits Bestandteil des Behandlungsplatzes ist, wird Wasser zum Kühlen der Bohrer und zum Spülen im Mundbereich durch eine ebenfalls vorhandene Druckpumpe und einem Kompressor über einen Verteiler und Schläuche zu den einzelnen Bohr- und Spülinstrumenten gefördert. Da das normale Leitungswasser aus dem Behälter 15 bereits Keime enthält und möglicherweise auch in geringer Anzahl Legionellen, die bei der umgebenden Raumtemperatur ideale Lebensbedingungen vorfinden und sich daher schnell vermehren können, ist eine effiziente und nachhaltige Desinfektion unumgänglich.
-
Die erforderliche Konzentration der NaClO-Lösung wird äquivalent zur Stromgröße, ablesbar am Amperemeter 14 mittels des Nadelventils 2 und der definierten Einschaltdauer der Dosierpumpe 4 ermittelt und erzeugt.
-
1 zeigt insofern eine erste Ausführungsform mit dem Vorratsbehälter 15, welcher über eine Leitung mit einem Komponenten-Aufnahmegehäuse 9 verbunden ist. Über ein Rückschlagventil 3 erfolgt die Verbindung zum internen Leitungssystem der medizinischen Apparatur. Parallel dazu verfügt das Komponenten-Aufnahmegehäuse 9 über einen weiteren Anschluss an dem der NaCl-Vorratsbehälter 1 angeschlossen ist. Über ein Rückschlagventil 3 ist der NaCl-Vorratsbehälter 1 über eine Dosierpumpe 4 mit der Elektrolysezelle 5 verbunden. Die Elektrolysezelle 5 und die Dosierpumpe 4 erhält hierbei eine Versorgungsspannung von einem Schaltnetzteil 6. Das Schaltnetzteil 6 wird über eine Stromversorgung 7 und eine Steuerleitung 8 ein- oder ausgeschaltet, wobei hierzu ein Fußschalter 16 oder dergleichen vorgesehen ist. Des Weiteren weist das Komponenten-Aufnahmegehäuse 9 einen Hauptschalter 10, eine LED-Kontrollleuchte 11 für die Netzspannung, eine LED-Kontrolleuchte 12 für die Elektrolyse und eine LED-Kontrollleuchte 13 für die Dosierpumpe auf. Über ein Ampermeter 14 kann eine Kontrolle des Stromflusses erfolgen. Die Zuführung von NaCl aus dem NaCl-Vorratsbehälter 1 erfolgt hierbei über ein Nadelventil 2 zur Feindosierung. Ausgangsseitig ist das Komponenten-Aufnahmegehäuse 9 über eine Verbindungsleitung mit den internen Installationsleitungen des medizinischen Gerätes, beispielsweise einem Behandlungsplatz 22, verbunden. Das vorgenannte Steuerungsgerät mit dem Komponenten-Aufnahmegehäuse 9 wird im Weiteren in identischer Form auch für die zweite Ausführungsvariante gemäß 2 verwendet.
-
2 zeigt in einer alternativen Ausführungsform einen Vorratsbehälter 15, welcher durch das Wasserleitungsnetz gespeist wird. Die Vorrichtung nach 2 kann problemlos in die Behandlungseinrichtung integriert werden, wobei automatisch und kontinuierlich nur während der Behandlung (Bohrer-, Sprüh- und Spülbetrieb) oder durch eine elektronische Steuerung Natriuhypochlorit (NaClO) erzeugt und in das interne Leitungsnetz und alle wasserführenden Komponente injiziert wird.
-
Bei dieser Variante ist in vielen Fällen davon auszugehen, dass das Brauchwasser für die Behandlungssysteme, wie am Beispiel eines zahnärztlichen Behandlungsplatzes oder sonstiger medizinischen Einrichtungen zur Behandlung von Patienten, direkt aus dem Wasserleitungsnetz der hausinternen Installation stammt. In solchen Fällen sieht die Trinkwasserverordnung (TVO) zum Schutz des Trinkwassers die Anwendung der DIN 1988-4 oder EN 1717 vor. In der EN 1717 wird der Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigungen in Trinkwasser-Installationen und allgemeine Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen zur Verhütung von Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen geregelt. Gemeint ist hier die sogenannte „Hebewirkung” die beim Ausfall des Netzleitungsdrucks dazu führt, dass beim daraus resultierendem Unterdruck im Leitungsnetz bereits entnommenes Trinkwasser, welches durch Behandlung beziehungsweise Berührung mit anderen Stoffen oder Flüssigkeiten seine Trinkwassereigenschaft (Qualität) verliert, zurückfließen kann. Folglich darf Trinkwasser, das die Trinkwasseranlage (gesamtes Trinkwassemetz) verlassen hat, nicht wieder in diese zurückgefangen.
-
Erfindungsgemäß wird diese Forderung der TVO nach der EN 1717 in Zusammenhang mit dem in 2 beschriebenen und dargestellten Desinfektionsverfahren dadurch gelöst, dass eine Trennung von der Trinkwasseranlage durch Zwischenschaltung eines Vorratbehälters 15 gelöst, der zwischen der eigentlichen Wasserbehandlungsstufe, bestehend aus den Komponenten (1)–(14), vorgeschaltet ist. Hiermit wird die Vorschrift der TVO erfüllt. Durch die zur 1 beschriebenen Einschaltimpulse wird Wasser direkt an den Behandlungsplatz gefördert und dort verbraucht (Kühl-/Spülwasser etc.) Dadurch senkt sich der Wasserspiegel im Vorratsbehälter 15. Über ein Niveauschalter 20 wird ein Magnetventil 19 angesteuert und öffnet den Wasserzulauf 21. Nach Erreichen des voreingestellten Wasserniveaus schließt das Magnetventil (stromlos geschlossen) wieder. Der Desinfektions-Vorgang läuft jeweils parallel zum Betriebsablauf wie in 1 beschrieben ab.
-
Der Unterschied zu dem Verfahren in 1 besteht darin, dass immer wieder frisches Wasser automatisch nachgespeist wird, während bei dem Verfahren nach 1 der Erfindung der Wasservorrat begrenzt ist und immer wieder manuell nachgefüllt werden muss.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- NaCl-Vorratsbehälter
- 2
- Nadelventil zur Feindosierung
- 3
- Rückschlagventil
- 4
- Dosierpumpe
- 5
- Elektrolysezelle
- 6
- Schaltnetzteil
- 7
- Stromversorgung
- 8
- Steuerleitung
- 9
- Komponenten-Aufnahmegehäuse
- 10
- Hauptschalter
- 11
- Kontrollleuchte Netz
- 12
- Kontrollleuchte Elektrolyse
- 13
- Kontrollleuchte Dosierpumpe
- 14
- Amperemeter
- 15
- Vorratsbehälter
- 15'
- Vorratsbehälter
- 16
- Fußschaler
- 19
- Magnetventil
- 20
- Niveauschalter
- 21
- Wasserzulauf
- 22
- Behandlungsplatz
- 23
- Notüberlauf
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- DVGW W551 [0011]
- VDI 6023 [0011]
- TVO/DIN 1988-4/EN1717 [0018]
- TVO/DIN 1988-4/EN1717 [0019]
- DIN 1988-4 [0035]
- EN 1717 [0035]
- EN 1717 [0035]
- EN 1717 [0036]
