DE1642124C3 - Sterilisationsapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stcnlisalionsapparat mit einer Heizung, einem druckdichten Stcrilisationsraum. einem Kondensationsraum und einem Flüssigkcitsraum. wobei Dampf von dem Sterilisationsram:¹, in ocn Kondensationsraum und (-"lüssigkeit von dem Kondensationsraum in den Flüssigkeilsraum eintreten kann.

(•!in solcher Sterilisationsapparat ist bekannt (DT-I'S 00b 127). Dabei hat der Kondeiisaiionsriium die R)IUi einer Kondensationsschlange, die in einem Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist und deren offenes Ende in den gleichen Flüssigkeitsbehälter mündet. Der Flüssigkeitsbehälter ist zur umgebenden Atmosphäre hin offen. Am Sierilisationsraum in Form einer zylindrischen Kammer ist ein Ventil angeordnet, das in einer ersten Stellung Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in den Sterilisationsraum strömen läßt, in einer zweiten Stellung die beim Beheizen verdrängte Luft über die Kondensationsschlangc abläßt und in einer dritten Stellung über eine Drosselstelle während der Dampferzeugung einen Teil des Dampfes der Kondensationssehlunge _/u. strömen läßt. Dieser bekannte Sterilisationsappanu wird in der Weise betrieben, daß zunächst in der ersten Stellung des Ventils Flüssigkeit in den Sterilisationsraum eingelassen wird, bis ein bestimmter Füllstand erreicht ist. Dann wird das Ventil in die zweite Stellung gebracht und die Heizung eingeschaltet. Sobald die Bedienperson einen Anstieg der Temperatur auf einen bestimmten Wert feststellt, muß sie das Ventil in seine dritte Stellung bringen. Stellt dann die Bedienperson eine bestimmte höhere Temperatur fest, so muß sie das Ventil wieder in die erste Stellung bringen. Die Kondensation des Dampfes erfolgt durch Wärmeaufnahme der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter.

Trotz des verhältnismäßig einfachen Aufbaus ist dieser bekannte Sterilisationsapparat kompliziert im Gebrauch, da er eine ständige Beobachtung durch die Bedicnperson und mehrere Handschaltvorgänge erfordert. Dabei hängt die Güte der Sterilisation von den rechtzeitigen Umschaltungen ab und ist somit nicht immer gewährleistet. Der Dampf wird in einen mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum abgelassen, so daß sich störende Geräusche und feuchte Luft ■Hißerhalb des .Sterilisationsapparates nicht vermeiden lassen. Die Kondensation des Dampfes erfolgt durch den Fliissigkeiisvorrat. so daß nach wiederholten Sterilisationszyklen die Kühlung der Kondensationsschlansie unzureichend ist und teilweise unkondensierter Dampf austritt. Schließlich wird die Kondensation am Ende des Sterilisationszy klus dadurch eingeleitet, daß der Druck in der Sterilisationskammer vermindert wird. Dies hat zwangsläufig zur Folge, daß eine Übersättigung und somit schon eine Teilkondensation im St eri lisa tionsraum stattfindet.

Es ist ferner ein Stcrilisaiionsapparat Bekannt (DTPS 1 027 368). bei dem /wischen der Kondensationsschlange und dem Sterilisaiiorvaum eine Drosselstelle und ein Überdruckventil vorgesehen sind und keine Verbindung zwischen Stcrilisationsraum und Flüssigkeitsraum besteht. Zu Beginn eines Sterilisationszyklus muß flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum in den .Sterilisationsraum umgefüllt werden. Danach sind keine manuellen Ventilschaltungen erforderlich, im übrigen weist auch dieser bekannte Sterilisationsapparat die oben geschilderten Nachteile auf. wobei in«·- besonderc das dauernde Schalten des Überdruckventils stört.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sieri'isationsapparat zu schaffen, der trotz größtmöglicher Einfachheil automatisch und ohne Störung der Umgebung arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch unmittelbare und ständige Verbindung des Kondensationsranmes und des Flüssigkeitsraumes mit dem Steri- !i'.ationsraum. durch ein Kühlsystem mit Zwangsförderung auf der Kühlsole des Konclensationsraumcs und durch einen Zusmndssehalter /um Einschalten der Kühlung.

Durch die crfindungsgemäßc unmittelbare und ständige Verbindung von Kondensationsraum, Flüssigkeitsraum und Sierilisationsraum stehen alle drei F'unktionsräume des Sterilisationsapparates ständig unter im wesentlichen gleichem Druck und gleicher Temperatur, so daß für Dampf und Flüssigkeit ein geschlossener Kreislauf in einem abgeschlossenen Drucksystem besteht, bei dem Druck und Temperatur ständig im Gleichgewichtszustand sind. Ventile zwischen den Räumen sind für die Funktion nicht erforderlich. Die: Wärmeabfuhr

und Kondensation erfolgt durch ein zwangsweise mif der Kühlseite des Kondensntionsraumes geführtes Kühlmittel, dessen Umlauf von einem Zustandsschalter eingeschaltet wird. Der Slerilisationszyklus lauft in der

Weise ab, daß zunächst die Flüssigkeit aufgeheizt wird, 5 erläutert. Es zeigt wobei Dampf erzeugt wird und Druck und Temperatur im .Sterilisationsapparat steigen. Nach Erreichen eines bestimmten Dampfzustandes wird die Heizung abgeschaltet und vom Zustandsschalter die Kühlung eingeschaltet. Diese Kühlung bewirkt eine Kondensation des io Dampfes auf der Kühlseite des Kondensationsraumes. Die Druck- und Temperaturabnahme im ganzen System ist eine Folge der Kondensation; Druck und Temperatur bleiben bei der Kondensation auf ihren Gleichgcwichiswcrten. Sobald im System Umgebungsdruck 15 erreicht ist, ist der Sterilisationszyklus beendet. Sterilisationsdauer und -temperatur werden durch die Einstellung des Zustandsschalters, die Heizleistung der Heizung und die Kühlleistung des Kühlsystem unter

Kühlsystem abschaltet, vorgesehen sein, um die Bedienung noch weiter zu vereinfachen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher

F i g. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung in geschlossener Arbeitsstellung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. I,

Fig. 3 eine teilgesehniliene Vorderansicht des Apparates nach F i g. 1, wobei die strichpunktierten Linien die Tür in der öffnungsstellung zeigen,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. I,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 1 und

F i g. 6 ein schematisches Schaltbild eines in die dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparates eingebauten Stromkreises.

Die Druckkammer 10 des Apparates ist in einem Go-

Horücksichtigung der Kondensationsgeschwindigkeil 20 hause 11 untergebracht, das auf den ' :.ißen !2 ruht. Die und der Warmevcrluste des gesamten Sterilisationsapparates bestimmt. Zu den wesentlichen Vorteilen des eilindungsgemäßen Sterilisationsapparaies gehört, daß er im Kreislauf der Sterilisationsflüssigkeit ohm; Ventile auskommt. Wahrend des gesamten Sterilisationszy- 35

Uns wird weder Flüssigkeit noch Dampf nach außen abgelassen. Vielmehr ist der Apparat nach außen vollständig geschlossen, wobei allerdings — wie allgemein üblich — ein zu Anfang offenes Luftablaßveniil vorgesehen sein sollte. Der Sterilisationszyklus lauft von Beginn bis zum Ende automatisch ab und bedarf nicht der Überwachung durch eine Bedienperson. Die Kondensation ist nicht abhängig von der Anzahl vorangegangener .Sterilisationszyklen. Eine Überfeuchiung durch /u schnelles Absinken des Drucks unter Sätiigiingsdruck isi im Sterilisationsraum ausgeschlossen. In den lallen, in denen der Sterilisationsapparat zur Sterilisation von bakteriologischen Medien verwendet wird, besteht bei konventionellen Apparaten die Gefahr des in dem Gehäuse befindliche Halterung 13 trägt einen Ventilator 14, 15. welcher hinter der rückwärtigen .Stirnwand der Druckkammer 10 des Apparaies angeordnet ist. An ihrem offenen Ende ist die Druckkammer mit Hilfe des Flansches 17 an der vorderen Stirnwand des Apparates befestigt. Die Druckkammer besieht aus dem zylindrischen Mantel 16. der am hinteren Ende eine Zwischenwand 19 aufweist, und dem Gehäuse 20 tier hinter der Zwischenwand 15 liegenden Kon-ο donsaiionskammer 54, welche koaxial zum zylindrischen Mantel 16 liegt, und deren zylindrische Wandung 21 mit dem Mantel Ib verbunden ist. Die Stirnwand 22 des Gehäuses 20 ist vorzugsweise nach innen konkav gewölbt ausgebildet.

An der Stirnwand 25 des Apparategehäuses 11 sind 26 und 27 befestigt, an denen sich das Joch 32 abstützt, welches die Schraubenspindel 39 trägt, die mit Hilfe des Handrades 40 gedreht werden kann, um die Apparatetür 43 mit ihrem Dichtungsring 45 gegen den

Siedens der Medien, wenn der Dampf bei verhältnismä- 40 Flansch 17 der Druckkammer 10 anzudrücken bzw. zu-

Big starkem Druckabfall aus dem Sterilisa'.ionsraum /um Zweck der Kondensation abgelassen wird. Bei dem erfindungsgemäßen .Sterilisationsapparat wird diese Gefahr vermieden, denn der Druckabfall folgt der Kondensation und ist ausreichend langsam. In vorteilhaftet" Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Kühlsystem ein Luftgebläse bzw. -ventilator ist. der einen auf eine Wand des Kondensalionsraumes ge 1 ich leten Luftstrom erzeugt. Dadurch ist der Sterilisatir.r.sapparat unabhängig von einem Anschluß an eine Kiihlmitielleitung. Der Zustandsschalter ist vorteilhafterweise ein Umschalter, an welchen einerseits die Heizung und andererseits da-> Kühlsystem angeschlossen sind. Dadurch wird z. B. ein getrennter Zustandsschalter für das Abschalten der I leizung eingespart.

Ferner kann vorgesehen sein, daß der Kontlciv,;:- tionsratim Teil einer den Steiilisationsraiim enthaltenden Druckkammer ist, wobei der Kondensationsraum durch eine Öffnungen aufweisende Zwischenwand vom rückzuziehen. Die vordere Öffnung 18 der Druckkammer ist zugänglich, nachdem das joch 32 mi: der Tür 43 um den Bolzen 26 nach oben und zur Ceitc geschwenkt worden ist.

In der Druckkammer 10 befindet sich die von der Wandung 48 gebildete eigentliche Sterilisalionskammer 48;/, die der Aufnahme des zu sterilisierenden Guts dient. Dieses befindet sich in den Körben 50 und 51. welche von an den einander gegenüberliegenden Wandteilen der Wandung 48 angebrachten Schienen 49;) ι "id 49/) getragen w erden.

Das Gehäuse 20 der Kondensationskammer 54 besteht vorteilhaftei A-cise aus einem Werkstoff mit hoher Leitfähigkeit, wie z. B. Kupfer oder kupfcplattiertem Stahlblech. Die Kondensationskammer 54 ist mit dem unleren Bereich 56 des Innenraums tier Druckkammer 10 durch die Öilnung 55 verbunden, in w.elehem sich Wasser befindet. Der obere Teil der Kondensation!)=

„_u,^.. o-.. kammer 54 steht über die Öffnung 57 im oberen Beanderen Teil der Druckkammer getrennt ist, und/oder 60 reich der Zwischenwand 19 mit dem Ringraum 58 /·.',■.' daß der Kondensationsraum, der Fliissigkcitsraum und sehen dem Mantel 16 der Druckkammer 10 und der der Stcrilisationsraum in einer einzigen Druckkammer Stcrilisationskammerwandung 48 in Verbindung. Im angeordnet sind. Diese Ausbildungen sind konstruktiv Bereich der vorderen öffnung 18 der Druckkammer besonders einfach. befindet sich im unteren Teil ein Wandsegment 64. um Schließlich kann ein weiteres Zustandsschaltgerät, 65 den unteren Bereich 56 des Druckkammerinnenraums das beim Absinken des Druckes in dem Drucksyslem nach vorn abzuschließen, so daß sich in ihm das Wasser auf einen Wert in der !'Jähe des atmosphärischen sammeln kann. Drucks ein wahrnehmbares Signal auslöst und das In der Kondensationskammer 54 ist das Entlüftungs-

rohr 68 angeordnet, dessen unteres Ende durch die Öffnung 70 in der Zwischenwand 19 in die Sterilisationskammer 48a mündet. Auf dem oberen Ende des F.ntlüftungsrohrs 68. welches sich außerhalb des Gehäuses 20 der Kondensationskammtr 54 befindet, sitzt ein als Rückschlagventil ausgebildetes Luftauslaßventil 71. Das Ventil 71 ist als Doppelsitzventil ausgebildet, bei welchem bei ausreichend hohem Dampfdruck in der Steriüsationskammer die Ventilkugel den Abströmkanal 75 verschließt.

Unterhalb des unteren Teils 63 des Mantels 16 der Druckkammer 10 befindet sich ein elektrisches Heizelement 77. welches an zwei den Mantel 16 umfassenden Spannbändern 79 gehalten wird. In dem Mantel 16 der Druckkammer 10 sitzt das übliche Sichcrheitsüberdruckventil 82 sowie der Thermofühler 83 des I hermostaten 84. der dicht hinter der vorderen Stirnwand 25 des Apparategehäuses 11 angeordnet ist. Fernerhin ist ein Überhitzungsschutzschalter 91 mit dem Gehäuse 20 der Kondensationskammer 54 verbunden, der bei be- ία stimmten Betriebsbedingungen den Stromkreis des Heizelements 77 unterbricht.

In der Rückwand 109 des Apparategehäuses 11 befinden sich Luftdurchtrittsöffnungen 110 für die von dem Ventilator 14. 15 im Inneren des Apparategehäu- »5 ses bewegte Luft. In der Tür 43 des Apparats ist ein Thermometer 111 angeordnet, welches die in der Sterilisationskammer 48a bzw. in der Druckkammer 10 herrschende Temperatur anzeigt.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Sterilisationsapparates ist folgende:

Bei geöffneter Tür 43 wird der unlere Bereich 56 der Druckkammer 10 wie auch der Kondensationskammer 54 mit Wasser gefüllt. Die Körbe 50 und 51 mit dem zu sterilisierenden Gut werden in die Sterilisationskammer 48a eingebracht und anschließend die Tür 43 geschlossen und gegen den Druckkammerflansch 17 angepreßt. Sodann wird der Hauptschalter 100 und der Rückstellknopf 86 des Thermostaten 84 betätigt, dm das Schaltelement des letzteren in seine Ausgangslage zu bringen.

Das im Innenraumbereich 56 befindliche Wasser wird nun von dem Heizelement 77 erhitzt und verdampft. Der entstehende Danpf drückt die Luft aus der Druckkammer 10 durch das Entlüftungsrohr 86 nach außen. Erreicht der Dampfdruck im Inneren der Druckkammer 10 einen bestimmten Wert, wird das Entlüftungsrohr 68 durch das Ventil 71 verschlossen Wenn im Inneren der Druckkammer 10 eine bestimmte Temperatur und ein bestimmter Druck erreicht sind, schaltet der Thermostat den Stromkreis des Heizelements ab. wodurch die weitere Dampferzeugung unterbunden wird. Gleichzeitig wird der Antriebsmotor 14 des Ventilators 15 eingeschaltet, welcher Kühlluft gegen die Stirnwand 22 des Gehäuses 20 der Kondensationskammer 54 bläst, wodurch der in der Kondensationskam mer 54 vorhandene Dampf rasch kondensiert. Da die Kondensationskammer 54 mit dem Ringraum 58 uric der .Sterilisationskammer 48a in Verbindung steht strömt der in diesem befindliche Dampf in die Konden sationskammer 54 über und wird dann kondensiert. Da; Kondensat sammelt sich im unteren Bereich 56 dei Druckkammer. Sobald der Druck im Inneren dei Druckkammer 10 auf den atmosphärischen Druck ab gesunken ist. was sich aus einer entsprechenden An/ci ge des Thermometers 111 ergibt, kann der Hauptsehal ter 100 ausgeschaltet werden, um den Ventilator ab/u schalten. Der Sterilisationsapparat kann nunmehr ge· öffnet werden, um das sterilisierte Gut zu entnehmen.

An Stelle des Thermostaten 84 ist es möglich, and einen auf den Dampfdruck ansprechenden Schalter /1 verwenden. Die Wärmezufuhr durch das Heizelemen 77 wird im Hinblick auf die für eine ausreichende Sterilisation abgestellten Druck-, Zeit- und Tcmpcraturbe dingungen in der Druckkammer 10 so groß gewählt daß die Abschaltung der Wärmezufuhr und der Begim der beschleunigten Dampfkondensation bei einer bestimmten Höchsttemperatur erfolgen. Dadurch ist c« möglich, eine automatische und zeitlich geregelte Sterilisation auf Grund einer bekannten, vorher bestimmter BeziehuiijT zwischen dem Volumen des gesamten Systems, der Leistungsaufnahme, der Kondensationsgeschwindigkeit und der Wärmevcrluste des Apparat' vorzusehen. Praktisch braucht nur das Thermostat 8' auf eine thermisch zu ermittelnde Temperatur bzw. eir entsprechender Druckschalter auf einen vorbestimm ten Druckwert eingestellt zu werden, woraufhin clii Wärmezufuhr automatisch unterbrochen und die be schleunigte Kondensation selbsttätig eingeleitet wird.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung arbeitet mit einem völlig geschlossenen Kreislauf, auf dem praktisch kein Dampf bzw. Wasser verlorengeht Auf Grund der beschleunigten Kondensation kontier die Sterilisationsphasen in kürzestmöglicher Frisi ablaufen. Da der Dampf stets in gesättigtem Zustanc gehalten wird, ist das Regelsystem einfach und leichi beherrschbar.

Gegebenenfalls kann ein weiterer Thermostat oder Druckschalter vorgesehen sein, der nach Erreichen at mosphärischer Bedingungen in der Druckkammer selbsttätig den Ventilator abschaltet und ein Lichtoder akustisches Signal auslöst, welches anzei^:. dal? der Apparat geöffnet werden kann.

Weiterhin ist es möglich, in dem Stromkreis ein Zeitverzögerungselement anzuordnen, das das Einschalter des Antriebsmotors des Ventilators für einen vorbestimmten Zeitraum verzögert, um dadurch die Sterilisationstemperatur während dieses Zeitraums auf der vorbestimmten Höhe zu halten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Sterilisationsappurat mit einer Heizung, einem druckdichten Sterilisationsraum, einem Kondensationsraum und einem Flüssigkeitsraum, wobei Dampf von dem Sterilisationsraum in den Kondensationsraiim und Flüssigkeit von dem Kondcnsalionsraum in den Flüssigkeitsraum eintreten kann, gekennzeichnet durch unmittelbare und ständige Verbindung des Kondensationsraumes (54) und des Flüssigkeitsraumes (56) mit dem Sterilisationsraum (48), durch ein Kühlsystem (14, 15) mit Zwangsförderung auf der Kühlseite des Kondensalionsraumes und durch einen Zustandsschalter (83) /um Einschalten der Kühlung.

2. Sterilisationsappnrat nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem ein Lufigebläsc (14, 15) b/w. -ventilator ist, der einen auf eine Wand (22) des Kondensationsrauines (54) Berichte- ao ten Luftstrom erzeugt.

3. Sterilisationsapparat nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Zustandsschalter (83) ein Umschalter ist. an welchen einerseits die Heizung (77) und andererseits oas Kühlsystem angeschlossen sind.

4. Sterilisationsappari't nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensaiionsraiii: (54) Teil einer den Sterilisationsraum (48) enthaltenden Druckkammer (10) ist. wobei der Kondensationsr;,mii du.ch eine Ölfnungen (55. 57) aufweisende Zwischenwncl (19) vom anderen Teil der Druckkammer getrennt ist.

5. Sterilisationsapparat nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationsraum (54). der Flüssigkeitsraum (56) und der Sierilisationsraum (48) in einer ein/igen Druckkammer (10) angeordnet sind.

6. Sterilisalionsapparai nach einem der Ansprüche I bis '3. gekennzeichnet durch ein weiteres Zu-Standsschaltgerät, das beim Absinken des Druckes in dem Drucksyslem auf einen Wert in der Nähe des atmosphärischen Drucks ein wahrnehmbares Signal auslost und das Kühlsystem (14. 15) abschaltet.