DE3521292A1

DE3521292A1 - Sterilisiervorrichtung

Info

Publication number: DE3521292A1
Application number: DE19853521292
Authority: DE
Inventors: C. William Elmhurst Ill. Petersen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1986-01-09
Anticipated expiration: 2005-06-14
Also published as: JPH0624577B2; DE3521292C2; IT1185123B; ES8707115A1; MX167425B; ES557058A0; GB8513984D0; IT8521309A0; CA1231220A; JPS6120555A; ES544568A0; SE8503173L; ES8900037A1; GB2160772B; FR2566666A1; FR2566666B1; SE8503173D0; AU574183B2; AU4319185A; GB2160772A

Description

Beschrei b_u η g

Die Erfindung bezieht sich auf die Sterilisierung von Gegenständen wie chirurgischen und zahnärztlichen Instrumenten und dergl. und bezieht sich insbesondere auf Sterilisiervorrichtungen und -verfahren, welche mit flüssigen Fluorkohlenstoffen als Sterilisierungsmittel arbeiten.

Das Sterilisieren von chirurgischen und zahnärztlichen Instrumenten und dergl. zur Vernichtung der verschiedensten Mikroorganismen ist auf den Gebieten der Gesundheitspflege und der medizinischen Wissenschaft unerläßlich. Zum Sterilisieren wurden bereits die veschiedensten Verfahren angewendet, z. B. die Behandlung von Gegenständen mit Dämpfen

,_ von Chmikalien, z.B. von Äthylenoxid, mit Röntgenstrahlen, 15

oder mit feuchter oder trockener Hitze. Die am meisten angewendeten Verfahren sind die Behandlung mit feuchter Hitze in Form von gesättigtem Dampf unter hohem Druck.in einem Autoklav od. dergl. sowie die Behandlung mit trockener Hitze in einer Art Ofen.

Zum Sterilisieren verwendete Dampfautoklaven sind sehr große und teure Geräte, sie erfordern gewöhnlich die Verwendung von destilliertem Wasser, und der Dampf kann Korrosion hervorrufen (sofern nicht ein korrosionshemmendes Mittel verwendet wird) und zu einem Stumpfwerden von Messerschneiden führen. Sterilisiergeräte in Form von Heißluftöfen benötigen gewöhnlich sehr lange Zeit bis zum Erreichen der zum Sterilisieren notwendigen hohen Temperaturen. Darüber hinaus müssen die zu sterilisierenden Gegenstände zuvor sorgfältig

SQ gereinigt und getrocknet werden, um anhaftende Verunreinigungen zu entfernen, welche sonst darunter befindliche Mikroorganismen vor der Hitze schützen oder an der Oberfläche der Gegenständen anbacken könnten. Sollen in einem solchen Ofen mehrere Gegenstände gleichzeitig sterilisiert werden, so müssen sie sorgfältig in den Ofen eingesetzt und/oder darin verteilt werden, um ein gleichmäßiges Sterilisieren aller Gegenstände zu gewährleisten.

Die Verwendung von flüssigen Fluorkohlenstoffen zum Sterilisieren beschrieben M. Klein und D.G. Millwood in einem Aufsatz unter dem Titel " Rapid Sterilization by Heat Using a Fluorocarbon Vapour as the Heat Transfer Medium" in den Berichten über den Medica International Congress, Series Nr. 222, OPHTALMOLOGY, XXI International Congress, Mexico, 8. - 14 März 1970. Derartige Flüssigkeiten sind chemisch und biologisch im wesentlichen inert, nicht entflammbar, thermisch stabil, und haben einen Siedepunkt über den für die Sterilisierung erforderlichen Temperaturen.. Die Flüssigkeit wird bis zum Sieden erhitzt, und die Dämpfe beaufschlagen die zu sterilisierenden Gegenstände, so daß diese schnell erwärmt werden.

Es wurden bereits verschiedene Sterilisiergeräte vorge-15

schlagen, welche mit flüssigen Fluorkohlenstoffen als Sterilisierungsmedium arbeiten. Beispielswesie beschreibt die US-PS 3 579 290 eine Vorrichtung, in welcher ein in ein unteres Teil einer Kammer eingebrachter flüssiger Fluorkohlenstoff bis zum Sieden erhitzt wird und chirurgische 20

Instrumente od. dergl. zum Sterilisieren in den über der Flüssigkeit liegenden Dampf gesenkt werden. Die US-PS 4 259 293 beschreibt eine Verrichtung druckhaltenden Heizkammer, in welcher die Dämpfe eines siedenden Fluorkohlenstoffs über zu sterilisierende chirurgische Instru-25

mente hinweggeleitet werden, und mit einer relativ komplizierten Anordnung für die Rückgewinnung von aus der Kammer entweichenden Dämpfen, mit verschiedenen Ventilen zum Kondensieren der Dämpfe, zum Sammeln der kondensierten Dämpfe

und zum Zurückführen der gesammelten Flüssigkeit zur Heiz-30

kammer. Diese Vorrichtungen sind äußerst umfangreich und weisen eine große Anzahl von beweglichen Teilen auf.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer einfach gebauten, leicht zu bedienenden Sterilisiervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, mit im wesentlichen inerten, geruchlosen und nicht entflammbaren Flüssigkeiten, z.B. flüssigen Fluorkohlenstoffen, als Sterilisierungsmedium zu arbeiten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Sterilisiervorrichtung, welche mit geringsten Verlusten an Sterilisierungsmedium betreibbar ist, ohne daß dazu ein kompliziertes Dampf-Rückgewinnungssystem notwendig ist.

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Sterilisiervorrichtung mit Einrichtungen zum Steuern der Verddampfung des Sterilisierungsmediums, um damit eine ausreichende Sterilisierung unabhängig von der Anzahl der zu sterilisierenden Gegenstände zu gewährleisten.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines vereinfachten Verfahrens zum Sterilisiern von Gegenständen, z.B. chirurgischen und zahnärztlichen Instrumenten und dergl., welches mit flüssigen Fluorkohlenstoffen arbeitet und weder ein Bewegen der zu sterilisierenden Gegenstände während des Sterilisierens noch die Verwendung eines aufwendigen Dampfrückgewinnungssystems erfordert.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung und aus den Ansprüchen.

Gemäß der Erfindung hat eine Sterilisiervorrichtung der genannten Art ein einen Innenraum umgebendes Gehäuse, einen

in einem unteren Teil des Innenraums ausgebildeten Vorratsbehälter für eine im wesentlichen nicht toxische, im wesentliche inerte und verdampfbare Sterilisierflüssigkeit mit einem zur Abtötung von für den Menschen gefährlichen Mikroorganismen genügend hohen Siedepunkt, ein elektrisches

Heizelement zum Erhitzen und Verdampfen der Sterilisierflüssigkeit, eine über dem Vorratsbehälter angeordnete Halterung, welche die zu sterilisierenden Gegenstände trägt und es den aufsteigenden Dämpfen ermöglicht, die Gegenstände zu kontaktieren und sie zu bestreichen, und eine

mit einer elektrischen Stromquelle verbindbare elektrische Steuerschaltung zum Steuern des Betriebs des Heizelements und damit der Standhöhe der Dämpfe im Innenraum. Zu der

Steuerschaltung gehört ein oberhalb der Halterung angeordneter Sensor, welcher auf das Vorhandensein einer relativ dichten Dampfdecke anspricht. Bei einem durch den Sensor angezeigten Nicht-Vorhandensein einer solchen Dampfdecke speist die Steuerschaltung das Heizelement mit elektrischem Strom und unterbricht die Stromspeisung des Heizelements dann um eine zum Sterilisieren der Gegenstände ausreichende Zeitspanne nach dem Ansprechen des Sensors auf das Vorhandensein der Dampfdecke.

In einer Ausführungsform ist die Sterilisierungsflüssigkeit ein flüssiger Fluorkohlenstoff mit einer Siedetemperatur von wenigstens 100 ⁰C, vorzugswesie von wenigstens etwa 150 ⁰C.

In einer Ausführungsform gehört zu der Vorrichtung eine Einrichtung für die Rückgewinnung von Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit, welche in der aus dem Innenraum verdrängten Luft mitgeführt werden.

Iⁿ einer Ausführungsform ist das Heizelement in der Sterilisierflüssigkeit versenkt und aus einem Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten gefertigt, welches eine im wesentlichen konstante Oberflächentemperatur hervorbringt.

In einer Ausführungsform enthält die Steuerschaltung eine 25

Zähleinrichtung zum Zählen der dem Heizelement nach dem Einschalten desselben zugeleiteten elektrischen (Hertzschen) Stromperioden und zum Beenden des Sterilisierens nach einer vorbestimtmen Anzahl von Stromperioden.

3® In einer Ausführungsform gehört zu der Vorrichtung eine elektrisch betriebene Kühleinrichtung zum Kühlen des Innenraums des Gehäuses und der Steuereinrichtungen nach Beendigung des Sterilisierens.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilwesie schematisierte Schrägansicht einer

BAD ORIQiNAL

Sterilisiervorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Sterilisiervorrichtung nach Fig. 1 mit einer schematisierten Darstellung einer elektrischen Steuerschaltung,

Fig. 3 eine Schrägansicht eines Heizelements der Sterilisiervorrichtung,

Fig. 4 eine Ansicht einer Dampf-Rückgewinnungseinrichtung im Schnitt entlang einer Linie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Dampf-Rückgewinnungseinrichtung in einer anderen Ausführungsform und

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Dampf-Rückgewinnungs-15

einrichtung in noch einer anderen Ausführungsform.

Eine in Der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 zum Sterilisieren von chirurgischen oder zahnärztlichen Instrumenten und dergl. hat ein eine Kammer 14 umschließendes Gehäuse 12

*® mit einem aufklappbaren Deckel 16, welcher im geschlossenen Zustand auf einer Dichtung 18 ruht, um den Austritt von Dämpfen aus der Kammer 14 zu verhindern. Anstelle des Dekkels 16 kann das Gehäuse 12 auch eine Tür an der Vorderseite haben.

Im unteren Teil der Kammer 14 ist ein Vorratsbehälter 20 für eine verdampfbare Sterilisierungsflüssigkeit 22 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Vorratsbehälter 20 zwar einstückig mit der Kammer 14 ausgebildet, ein solcher Behälter kann jedoch auch entnehmbar in die Kammer eingesetzt sein.

Bei der Sterilisierungsflüssigkeit 22 handelt es sich um eine im wesentlichen nicht toxische, im wesentlichen inerte,

verdampfbare Flüssigkeit mit einem für die Abtötung von für 35

den Menschen gefährlichen Mikroorganismen, insbesondere der hartschaligen Sporen von bacillus stearothermophilus, innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne von etwa 0,5 bis 30 min

•^ ausreichend hohen Siedepunkt. Der Siedepunkt der Flüssigkeit sollte wenigstens bei ca. 100 ⁰C liegen, vorzugsweise jedoch bei wenigstens ca. 150 ⁰C.

Flüssige Fluorkohlenstoffe mit einem vollständig fluoridi-5

sierten Gefüge, d.h. ohne Chlor oder Wasserstoff im molekularen Aufbau, verdienen den Vorzug, weil sie nicht nur eine geringe Toxidität aufweisen und biologisch und chemisch inert sind, sondern auch farblos, geruchlos, nicht entflammbar, thermisch stabil, nicht-polar und im wesentlichen dielektrisch sind. Sie haben darüber hinaus eine hohe Dichte, eine niedrige Viskosität, eine niedrige Verdampfungswärme und niedrige Oberflächenspannung und hinterlassen im wesentlichen keine Rückstände. Geeignete im Handel erhältliche flüssige Fluorkohlenstoffe sind u.A. die von der 3M

Company vertriebenen "Fluorinerf'-Flüssigkeiten, insbesondere FC-75, FC-40, FC-43 und FC-70, welche Siedepunkte von 102, 165, 174 bzw. 215 ⁰C aufweisen.

Zum Erhitzen der Sterilisierflüssigkeit 22 auf die Siedetemperatur dient eina Heizeinrichtung, welche in der Flüssigkeit 22 versenkt angeordnet oder wärmeübertragend mit dem Vorratsbehälter 20 verbunden sein kann. In der dargestellten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung ein elektrisches Heizelement 24, 26, welches in der Sterilisier-25flüssigkeit 22 versenkt und aus einem Thermistormaterial mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) gefertigt ist. Derartige Heizelemente können aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sein, z.B. aus Bariumtitanat, Berylliumoxid od. dergl. und haben gewöhnlich einen Curie-Punkt, aufgrund 30dessen sie ohne die Notwendigkeit eines Thermostaten selbstregelnd sind. Geeignete PTC-Heizelemente werden von der TDK Corporation of America sowie unter dem Warenzeichen "THERMASTER" von der GTE Sylvania Corporation in den Handel gebracht.

Das Heizelement 24, 26 kann beliebige geometrische Form aufweisen, hat jedoch vorzugsweise ein in Fig. 3 dargestelltes Wabengefüge oder eine ähnliche Gestalt mit einer möglichst

PAD ORK3INAL

großen wärmeabgebenden Oberfläche, um die Flüssigkeit 22 mögliichst schnell auf die Siedetemperatur zu erwärmen. Da flüssige Fluorkohlenstoffe gewöhnlich ausreichend dielektrisch sind, braucht das Heizelement 24, 26 gegenüber der Flüssigkeit 22 nicht elektrisch isoliert zu sein. Es kann vielmehr in direkter Berührung mit der Flüssigkeit 22 stehen, um eine optimale Wärmeübertragung zu erzielen und die Flüssigkeit in möglichst kurzer Zeit auf die Siedetemperatur zu erwärmen. PTC-Thermistor-Heizelemente sind besonders geeignet, da sie eine vorbestimmte Höchsttemperatur (Curiepunkt) haben und sich selbst dann nicht überhitzen, wenn der Spiegel der Flüssigkeit 22 einmal bis unter die Oberfläche des Heizelements 24, 26 absinken sollte.

Zu einer das Heizelement 24, 26 mit einer elektrischen 15

Stromquelle 28 verbindenden elektrischen Steuerschaltung 30 gehört ein Hauptschalter 32, welcher für die Speisugn des Heizelements 24, 26 von einer "Aus"-Stellung in eine "Ein"-Stellung betätigbar ist. Zu der Steuerschaltung 30 gehört ferner eine Leuchtdiode 34 od. dergl., welche jeweils im Betrieb des Heizelements aufleuchtet oder diesen Zustand sonstwie anzeigt.

Zu sterilisieredne Gegenstände 36, z.B. zahnärztliche Instrumente, liegen oberhalb des Vorratsbehälter 20 auf einem gelochten Bord oder auf einem entnehmbaren, gelochten Tablett 38, so daß sie von in das obere Teil der Kammer 14 aufsteigenden Dämpfen 39 der Sterilisierflüssigkeit 22 kontaktiert und bestrichen werden. In der Zeichnung ist zwar nur ein einziges Tablett 38 dargestellt, es können jedoch auch mehrere Tabletts übereinander angeordnet sein.

Die Dämpfe 39 der Flüssigkeit 22 sind dichter als Luft und mit dieser im wesentlichen nicht mischbar. Dementsprechend bildet sich eine relativ dichte Decke von im wesentlichen gesättigten Dämpfen, welche die in der Kammer 14 vorhandene Luft nach oben verdrängen. Die durch einen Durchlaß 40 im Deckel 16 hindurch verdrängte Luft kann entweder ins Freie entweichen oder in im folgenden beschriebener Weise aufge-

fangen werden. Durch die Berührung mit den Instrumenten 36 kondensiren die dichten Dämpfe, worauf dann die kondensierte Flüssigkeit Dank der niedrigen Oberflächenspannung schnell wieder in den Vorratsbehälter 20 zurückfließt. Das Kondensat wird schnell durch heiße Dämpfe ersetzt, welche die Instrumente 36 kontaktieren, so daß diese schnell erwärmt werden.

Oberhalb des obersten Tabletts 38 und der auf diesem liegenden Instrumente 36 ist eine Fühleinrichtung angeordnet, welche auf das Vorhandensein der relativ dichten Dampfdecke 39 anspricht. In der dargesteltlen Ausführungsform ist die Fühleinrichtung ein Temperatursensor 46, welcher mit einem auf eine vorbestimmte Temperatur, gewöhnlich auf

die gewünschte Sterilisiertemperatur, eingestellten Tempe-15

raturregler 48 verbunden ist. Der Temperaturregler 48 ist seinerseits über die Steuerschaltung 30 mit dem Heizelement 24, 26 verbunden und erzeugt ein bestimmtes Ausgangssignal, wenn die Gastemperatur im Bereich des Fühlers 46 über dem

eingestellten Wert liegt. Zum Ermitteln des Vorhandenseins 20

der relativ dichten Dampfdecke können auch andere Einrichtungen, z.B. ein herkömmlicher optischer Sensor, verwendet werden.

Nachdem die Instrumente 36 einmal vollständig von den Dämpfen 39 eingehüllt sind, steigt die Dampfdecke bis über das Tablett 38 an und kommt mit dem Fühler 46 in Berührung, übersteigt dann die Temperatur der den Fühler 46 kontaktierenden Dämpfe 39 den am Temperaturregler 48 eingestellten Wert, so erzeugt dieser ein Ausgangssignal, welches den Sterilisiervorgang in Gang setzt.

Fällt die Temperatur der Dämpfe 39 im Bereich des Temperaturfühlers 46 während des Sterilisiervorgangs unter den eingestellten Wert ab, so tritt der Temperaturregler 48 in Tätigkeit, um das Heizelement 24 mit dem vollen Strom zu speisen. Bei einem Absinken der Dampfdecke unter die Höhe des Temperaturfühlers 46 mit gleichzeitigem Abfall der Gastemperatur wird das Heizelement 24 also über den Temperatur-

regler 48 mit Strom gespeist, um zusätzlich heiße Dämpfe zu erzeugen. Dadurch wird über den Instrumenten 36 und um sie herum eine relativ stabile Dampfdecke 39 aufrecht erhalten, um ein vollständiges Sterilisieren zu gewährleisten. Eine zur Steuerschaltung 30 gehörige Leuchtdiode 50 od. dergl. leuchtet auf, oder erzeugt eine sonstige Anzeige, wenn der Temperaturregler 48 zum erstenmal auf das Vorhandensein der Dampfdecke im Bereich des Temperaturfühlers 46 anspricht. Diese Anzeige bleibt dann während des gesamten Sterilisierungsvorgangs aufrecht erhalten.

Zu der beschriebenen Vorrichtung 10 gehört auch eine Einrichtung zum Zurückhalten von in der aus der Kammer 14 verdrängten und über den Durchlaß 40 daraus entweichenden Luft

mitgeführten Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit 22. In der 15

in Fig. 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungsform hat die genannte Einrichtung die Form einer Filteranordnung 60 mit einem im Deckel 16 untergebrachten etwa L-förmigen Leitungsstück 62, welches an einem Ende 64 mit dem Entlüftungsdurchlaß 40

strömungsverbunden ist und am anderen Ende 66 ins Freie aus-20

mündet. Das Leitungsstück 62 ist mit Glasperlen 68 und Holzkphlestückchen 70 oder einem anderen Material gefüllt, welches geeignet ist, in dem das Leitungsstück 62 durchfließenden Luftstrom mitgeführte Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22 zurückzuhalten und/oder zu kondensieren. 25

Nach Abschluß des Sterilisiervorgangs kühlen die Instrumente 36, das Tablett 38 und die Wände der Kammer 14 ab, so daß die Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22 daran kondensieren. Der dadurch in der Kammer 14 entstehende Unterdruck bewirkt, daß atmosphärische Luft durch das Leitungsstück 62 zurückfließt. Bei der Durchströmung der Luft durch die Holzkohlestückchen 70 und die Glasperlen 68 werden die zurückgehaltenen Dämpfe und/oder das Kondensat in die Kammer 14

zurückgeführt.
35

Die Steuerschaltung 30 enthält eine Einrichtung zum Abschalten des Heizelements 24 nach Beendigung des Sterilisiervorgangs. Zu diesem Zweck können verschiedene Einrich-

tungen, z.B. herkömmliche Zeitgeber, verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Steuerschaltung 30 einen herkömmlichen Zähler 72, welcher durch ein vom Temperaturregler 48 abgegebenes Ausgangssignal in Gang gesetzt wird , um die Perioden des dem Heizelement 24 zufließednen elektrischen Stroms zu zählen und die Stromspeisung des Heizelements 24 nach einer vorbestimtmen Anzahl von Perioden zu unterbrechen. Der Zähler 72 kann ein herkömmlicher Impulstaktzähler sein,, welcher nach Erhalt des Ausgangssignals des Temperaturreglers 48 die Hertz'sehen Perioden des dem Heizelement 24 zufließednen Stroms zählt und das Heizelement 24 nach einer vorbestimtmen Anzahl von Perioden abschaltet. Damit wird dann dem Heizelement 24 während jedes Sterilisiervorgangs eine konstante Menge elektrischer Energie zugeführt, um ein vollständiges Sterilisieren der jeweiligen Charge zu gewährleisten. Der Zähler 72 reagiert auch auf einen etwa aufgrund von erhöhtem Stromverbrauch auftretenden Abfall des Netzstroms und hält dann das Heizelement 24 langer eingeschaltet, um die verringerte Energiezufuhr auszugleichen.

Die Steuerschaltung 30 umfaßt ferner eine Leuchtdiode 74 oder eine ähnliche Anzeigeeinrichtung, welche am Ende des Sterilisiervorgangs durch ein das Heizelement 24 abschaltendes Ausgangssignal des Zählers 72 aktiviert wird.

Die vorstehend beschriebene Anordnung hält die Dampfdecke in der Kammer auf eienr vorbestimtmen Höhe, so daß die Dämpfe 39 die Kammer 14 nicht vollständig ausfüllen, wie in Fig. 2 zu erkennen. Dabei bleibt der Innendruck der Vorrichtung relativ niedrig und übersteigt niemals 1,05 kp/cm²-Die Vorrichtung 10 braucht daher nicht so ausgelegt zu sein, daß.sie hohen Innendrücken widerstehen kann, wie dies bei den meisten Autoklaven der Fall ist. Außerdem bleiben Verluste an Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit auf ein Mindestmaß beschränkt, da nur geringe Mengen davon über den Durchlaß 40 aus der Kammer 14 entweichen, wobei in dem über den Durchlaß 40 entweichenden Luftstrom mitgeführte Dämpfe durch

BAU

die Filteranordnung 60 zurückgehalten werden.

Zur Steuerschaltung 30 gehört ferner ein Schaltglied 80, welches durch das am Ende des Sterilisiervorgangs vom Zähler 72 erzeugte Abschaltsignal für das Heizelement 24 betätigbar ist, um eine Kühleinrichtung,_hier ein Gebläse 82 an der Rückseite des Gehäuses 12 einzuschalten. Das Gebläse wälzt einen Luftstrom in einem Raum 84 zwischen einer äußeren Wand des Gehäuses 12 und der Wand der Kammer 14 um, um die Abkühlung der Kammer und das Kondensieren der Dämpfe zu beschleunigen. Das Gehäuse 12 hat (nicht gezeigte) Ein- und Auslässe für den die Wände der Kammer 14 bestreichenden Luftstrom.

Nach dem Absinken der Dampfdecke unter die Instrumente 36 bewirkt die nach vorhandene Wärme ein schnelles und vollständiges Abtrocknen derselben praktisch ohne Rückstände. ι ο

Die inneren Wandflächen der Kammer 14 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß die kondensierten Dämpfe schnell daran ablaufen und sich im Vorratsbehälter 20 sammeln.

Es können auch andere Kühleinrichtungen verwendet werden,

z.B. von einer Kühlflüssigkeit durchströmte Rohrschlangen, welche im Inneren der Kammer 14 angeordnet sein oder die Wände der Kammer außen umgeben können, oder eine in die Kammer eingebaute Gitteranordnung für die Erzeugung von elektrostatischen Entladungen zur Verringerung der latenten sowie der fühlbaren Wärme.

Das Kühlungs-Schaltglied 80 ist so eingerichtet, daß es das Gebläse 82 bei Eintreten eines bestimmten Ereignisses abschaltet. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Steuerschaltung 30 einen weiteren Temperaturfühler 86 zum Bestimmen der Gastemperatur innerhalb der Kammer 14. Bei Erreichen eines vorbestimmten oder einstellbaren Werts der durch den Fühler 86 ermittelten Temperatur, bei welchem die Instrumente 36 ohne nenneswerte Verluste an Dämpfen aus der Kammer 14 entnommen werden können, wird die Stromspeisung des Gebläses 82 dann durch das Schaltglied 80 unterbrochen. Zur Steuerung der Betriebszeit des Gebläses können auch andere Einrichtungen verwendet werden, z.B. ein

BAD OFIiGiNAL

Temperaturregler mit einem die Temperatur an der äußeren Wandfläche der Kammer 14 messenden Temperaturfühler, oder ein auf eine bestimmte Zeit zwischen etwa 10 und 15 min eingestelltes Zeitglied. Die Steuerschaltung 30 hat eine weitere Leuchtdiode 88 oder andere Anzeigeeinrichtung, welche durch ein vom Schaltglied 80 abgegebenes Abschaltsignal für das Gebläse 82 aktiviert werden kann.

Die verschiedenen Teile der Steuerschaltung 30 sind zum _in besseren Verständnis in schematisierter Form außerhalb des Gehäuses 12 dargestellt. In der praktischen Ausführung sind die genannten Teile, mit Ausnahme der Temperaturfühler 46 und 48, und bei einem an einer Steckdose anschließbaren Gerät der Stromquelle 28, in einem an der Vorderseite des

,_ Gehäuses 12 vorhandenen Schaltkasten 90 untergebracht. Der Ib

Schaltkasten 90 hat eine Bedienungstafel 92, in welche die verschiedenen Schalter und Anzeigeeinrichtungen eingesetzt sind.

Im Gebrauch der Vorrichtung werden die Instrumente 36 zu^w nächst mit Wasser und Seife oder mittels Ultraschall gereinigt und dann auf das Tablett 38 gelegt. Nach dem Schließen des Deckels 16 wird dann der Hauptschalter 32, vorzugswesie eine Drucktaste, betätigt, um den Sterilisiervorgang einzu_ leiten. Das Heizelement 24 wird mit Strom gespeist, um die Flüssigkeit bis zum Sieden zu erhitzen, wobei die Anzeigeeinrichtung 34 aktiviert wird. Die Anzeigeeinrichtung 50 wird dann aktiviert, sobald der Temperaturfühler 46 auf das Vorhandensein einer Dampfdecke über den Instrumenten 36 anspricht, und bleibt dann während des gesamten Sterilisier-

"^ Vorgangs aktiviert. Die Anzeigeeinrichtung 34 wird durch das Ein- und Ausschalten des Heizelements 24 abwechselnd aktiviert und stillgesetzt, während die Dampfdecke, wie vorstehend beschrieben, bis über den Temperaturfühler 46 steigt und darunter absinkt. Bei der durch den Zähler 72 bestimmten Beendigung des Sterilisiervorgangs schalten die Anzeigeeinrichtungen 34 und 50 ab, während die Anzeigeeinrichtung 74 aktiviert wird. Beim Einschalten des Gebläses 82 wird dann die Anzeigeeinrichtung 88 aktiviert, bis das

* Schaltglied 80 dann das Gebläse 82 abschaltet, worauf die beiden Anzeigeeinrichtungen 74 und 88 ebenfalls abschalten.

Nach Beendigung des Sterilisiervorgangs kann der Deckel 16 zur Entnahme der Instrumente 36 gefahrlos geöffnet werden, da in der Kammer 14 praktisch kein überdruck vorhanden ist. Vorzugswesie wird der Deckel 16 jedoch erst nach dem Abschalten des Gebläses 82 geöffnet, um den Verlust von noch in der Kammer 14 vorhandenen Dämpfen zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform einer Dampf-Rückgewinnungseinrichtung. Es handelt sich hier um eine Filter und Kondensoranordnung 100 mit einem im wesentlichen U-förmigen Leitungsstück 102, welches an einem Ende 104 mit dem

Entlüftungsdurchlaß 40 strömungsverbunden ist und am anderen 15

Ende 106 ins Freie ausmündet. Ein unterer Bereich 108 des Leitungsstücks 102 dient als Flüssigkeitsfalle für kondensierte Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22, welche aus dem das Leitungsstück 102 durchfließenden Luftstrom ausge-

scheiden wurden. Beiderseits der Flüssigkeitsfalle 108 20

sind poröse Filter 110 und 112 in das Leitungsstück 102 eingesetzt, und an der Abströmseite des Filters 112 in das Leitungsstück 102 eingebrachte Glasperlen 114 und Holzkohlestückchen 116 tragen dazu bei, in dem das Rohrstück

102 während des Sterilisiervorgangs durchfließenden Luft-25

strom mitgeführte Dämpfe zurückzuhalten und/oder zum Kondensieren zu bringen.

Beim Abkühlen der Kammer 14 nach Beendigung des Sterilisierens strömt atmosphärische Luft durch das Leitungsstück 102

zurück. In der Flüssigkeitsfalle 108 gesammelte Sterilisierflüssigkeit 22 wird dabei über den Durchlaß 40 in die Kammer 14 zurückbefördert oder kann über einen an der Flüssigkeitsfalle 108 angeschlossenen, gestrichelt dargestellten

Ablaß direkt in den Vorratsbehälter 20 abgelassen werden. 35

Fig. 6 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Dampfrückgewinnungseinrichtung. Eine expandierbare Blase 120 oder ein Balg od. dergl. ist hier in einer im Deckel 16a ausge-

bildeten Kammer 122 untergebracht und mit einem Mundstück 124 am Entlüftungsdurchlaß 40 angeschlossen. Im expandierten Zustand ist das Volumen der Blase 120 groß genug für die Aufnahme der während des Sterilisierens durch die Dampfdecke aus der Kammer 14 verdrängten Luft. Die Deckelkammer 122 ist zur freien Umgebung geschlossen, und die Blase wird durch die aus der Kammer 14 entweichende, Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22 mitführende Luft aufgeblasen.

Beim Abkühlen der Kammer 14 und Kondensiren der darin enthaltenen Dämpfe nach Beeindigung des Sterilisierens strömen die Luft und darin mitgeführte Dämpfe aufgrund des in der Kammer 14 entstehenden Unterdrucks aus der Blase in die Kammer 14 zurück, wobei die Blase 120 in sich zusammenfällt. In der Deckelkammer 122 kann ein Rückschlag-

ventil 130 vorgesehen sein, um einen Druckausgleich zwischen der Kammer 14 und der Deckelkammer 122 zu ermöglichen.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Sterilisiervorrichtung, gekennzeichnet 25 durch ein Gehäuse (12) mit einer darin ausgebildeten, ein oberes und ein unteres Teil aufweisenden Kammer (14),
durch einen im unteren Teil der Kammer angeordneten Vorratsbehälter (20) mit einer darin enthaltenen, im wesentlichen nicht toxischen, im wesentlichen inerten, verdampfbaren
30 Sterilisierflüssigkeit (22), welche einen zur Abtötung von für den Menschen gefährlichen Mikroorganismen genügend hohen Siedepunkt hat, durch eine elektrische Heizeinrichtung (24)" zum Erhitzen und Verdampfen der Sterilisierflüssigkeit zur Erzeugung einer aufsteigenden Decke aus im wesentlichen
35 gesättigten Dämpfen (39) der Sterilisierflüssigkeit, durch eine oberhalb des Vorratsbehälters angeordnete Auflage für zu sterilisieredne Gegenstände, welche es den steigenden
Dämpfen ermöglicht, die Gegenstände zu kontaktieren und zu

BAD

umströmen, durch eine oberhalb der Auflage und der darauf liegenden Gegenstände (36) angeordnete Einrichtung (46) zum Ermitteln des Vorhandenseins einer relativ dichten Decke der Dämpfe und durch eine elektrische Steuerschaltung (30), welche zum Steuern des Betriebs der Heizeinrichtung und damit zum Steuern der Standhöhe der Dämpfe in der Kammer mit einer elektrischen Stromquelle (28) verbindbar ist und welche eine oberhalb der Auflage (38) und darauf liegender Gegenstände angeordnete Einrichtung (46) zum Ermitteln des Vorhandenseins einer relativ dichten Decke der Dämpfe sowie die genannte Einrichtung (46) elektrisch mit der Heizeinrichtung verbindende Einrichtungen aufweist, über welche die Heizeinrichtung bei Abwesenheit einer Dampfdecke an der ihr Vorhandensein ermittelnden Einrichtung mit elektrischer Energie gespeist ist und mittels welcher die Speisung der Heizeinrichtung mit elektrischer Energie um eine zum Sterilisieren der Gegenstände ausreichende, vorbestimmte Zeitspanne nach dem Ansprechen der genannten Einrichtung auf das Vorhandensein einer Dampfdecke abschaltbar ist.

2. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisierflüssigkeit (22) ein flüssiger Fluorkohlenstoff ist, welcher einen

Siedepunkt von wenigstens etwa 100 ⁰C hat. 25

3. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siedetemperatur des flüssigen Fluorkohlenstoffs (22) wenigstens etwa 150 ⁰C

beträgt.
30

4. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Einrichtungen (60; 100;120) zur Rückgewinnung von Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit (22) aus der durch die steigende Dampfdecke (39) aus der Kammer (14) verdrängten Luft.

5. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die Dampf-Rückgewinnungseinrichtung ein im oberen Teil der Kammer (14) angeordnetes

_BAD

und mit der freien Atmosphäre strömungsverbundenes Leitungsstück (62; 102) aufweist, über welches die von der steigenden Dampfdecke (39) verdrängte Luft ins Freie entweicht, und daß in dem Leitungsstück Einrichtungen (68, 70; 114, 116) zum Zurückhalten und Kondensieren von Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit (22) aus dem das Leitungsstück durchfließenden Luftstrom angeordnet sind, wobei die kondensierten Dämpfe bei dem durch die Abkühlung der Kammer (14) nach dem Sterilisieren hervorgerufenen Rückstrom von Luft durch das Leitungsstück zum Vorratsbehälter (20) zurückführbar sind.

6. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsstück (102)

,_ im wesentlichen U-förmig ist und eine Flüssigkeitsfalle b

(108) für die kondensierten Dämpfe bildet.

7. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampf-Rückgewinnungseinrichtung ein mit dem oberen Teil der Kammer (14) strö-

mungsverbundenes, expandierbares Gebilde (120) für die von seiner Expansion begleitete Aufnahme der durch die steigende Dampfdecke verdrängte Luft aufweist, wobei in dem expandierbaren Gebilde gesammelte, in der Luft mitgeführte Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit (22) kondensierbar und bei der Abkühlung der Kammer (14) nach Beendigung des Sterilisierens zum Vorratsbehälter (20) zurückführbar sind.

8. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (24) in der Sterilisierflüssigkeit (22) versenkt ist.

9. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (24) ein aus einem einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisenden Thermistormaterial gefertigtes Heizelement (26) aufweist, welches unabhängig von Schwankungen der es speisenden elektrischen Energie eine im wesentlichen konstante

1 Oberflächentemperatur erzeugt.

10. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

g daß die Einrichtung zum Ermitteln des Vorhandenseins einer Dampfdecke (39) ein Temperaturfühler (46) ist.

11. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (30) eine Zähleinrichtung (72) zum Zählen von der Heizeinrichtung (24) nach dem Ermitteln des Vorhandenseins einer Dampfdecke (39) durch die dafür vorgesehene Einrichtung (46) zugeführten elektrischen Energieeinheiten und zum Unterbrechen der Speisung der Heizeinrichtung mit elektrischer Energie bei Erreichen einer vorbe-

15

stimmten Anzahl von Energieeinheiten aufweist.

12. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der An- " Sprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch

eine elektrisch betätigbare Kühleinrichtung (82) und durch ^Λ 20 der Steuerschaltung (30) zugeordnete Einrichtungen (80) für die Stromspeisung der Kühleinrichtung bei Beendigung der Speisung der Heizeinrichtung (24) mit elektrischer Energie.am Ende eines Sterilisiervorgangs.

13. Verfahren zum Sterilisieren von Gegenständen wie 25

chirurgische oder zahnärztliche Instrumente und dergl., dadurch gekennzeichnet, daß man eine im wesentlichen nicht toxische, im wesentlichen inerte, verdampfbare Sterilisierflüssigkeit, welche einen zum Abtöten

von für den Menschen gefährlichen Mikroorganismen ausrei-30

chend hohen Siedepunkt hat, in einen in einem unteren Teil

einer dazu ein oberes Teil aufweisenden Kammer angeordneten Vorratsbehälter einbringt, daß man die zu sterilisierenden Gegenstände oberhalb des Vorratsbehälters in die Kammer einbringt, daß man die Sterilisierflüssigkeit erhitzt und 35

zum Verdampfen bringt, so daß eine aufsteigende Decke aus im wesentlichen gesättigten Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit entsteht, welche die zu sterilisierenden Gegenstände

BAD HAL

kontaktiert und bestreicht, daß man das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer relativ dichten Decke der Dämpfe an einer oberhalb der zu sterilisierenden Gegenstände liegenden Stelle in der Kammer ermittelt und daß man das Erhitzen nach dem Feststellen des Vorhandenseins einer solchen Dampfdecke über eine zum Sterilisieren der Gegenstände ausreichende vorbestimmte Zeitspanne fortsetzt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η -

.,.zeichnet, daß man als Sterilisierflüssigkeit einen

flüssigen Fluorkohlenstoff verwendet, welcher einen Siedepunkt von wenigstens 100 ⁰C hat.

15- Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Siedetemperatur des flüssigen Fluorkohlenstoffs wenigstens etwa 150 ⁰C beträgt.