RU2396091C2 - Steam steriliser - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to a design of mobile self-contained steam medical sterilisers intended for saturated steam processing of multipurpose medical devices. A steam steriliser contains a water steam chamber (1) and a sterilising chamber (2) with a common flap pressure cover (5) and has water level sensors (19), a temperature sensor (21), a manual vacuum indicator (20), a safety valve (7) and a service valve (8), a vapour escape line comprising an electromagnetic valve (13) and a capacitor (14), and a control unit. The sterilising chamber represents a cup (3) perforated at the top and mounted on a bottom of the water steam chamber. The top of the sterilising chamber is connected with a pressure balance line, and its bottom - with an evacuation line including an electromagnetic valve (15) and a membrane vacuum pump (16). An outlet of the pump is connected to a steam, condensate and distilled water tank (17) connected to an outlet of the vapour escape and overflow distilled water line, while the electromagnetic valve (13) is connected to the bottom of the water steam chamber to the bottom of which an electric heater is attached from its side face.

EFFECT: invention allows cutting time for the drying stage and improving its quality, creating a compact, small-size, mobile and adjustable design which is low-power.

2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к конструкции мобильных автономных паровых медицинских стерилизаторов, предназначенных для обработки насыщенным водяным паром под давлением упакованного и неупакованного медицинского инструмента, лабораторной посуды, герметично закупоренных флаконов с растворами, изделий медицинского назначения, в частности перевязочных материалов, операционного и другого медицинского белья, с последующей их сушкой при давлении ниже атмосферного. Стерилизатор предназначен для оснащения офтальмологических, операционных и стоматологических кабинетов, лабораторий и других отделений больниц и поликлиник.The present invention relates to the construction of mobile autonomous steam medical sterilizers designed for saturated steam treatment under pressure of packaged and unpacked medical instruments, laboratory glassware, hermetically sealed solution bottles, medical devices, in particular dressings, operating and other medical linen, with their subsequent drying at a pressure below atmospheric. The sterilizer is designed to equip ophthalmological, operating and dental rooms, laboratories and other departments of hospitals and clinics.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является паровой стерилизатор, содержащий корпус, в котором установлены водопаровая камера с электронагревателем, водоуказательной колонкой, манометром, предохранительным клапаном и датчиком уровня воды, и вставленная в нее стерилизационная камера с мановакууметром, снабженная герметично закрывающейся откидной верхней крышкой, и сообщающаяся с водопаровой камерой трубой с установленным в ней электромагнитным клапаном (ЭМК). В нижней части стерилизационная камера соединена с линиями вакуумирования и сброса пара в канализацию, представляющими собой конденсатор, охлаждаемый водопроводной водой, выход которого через фильтр грубой очистки, обратный и электромагнитный клапаны подсоединен к канализации. В верхней части стерилизационная камера соединена с линией выравнивания давления, включающей бактериальный фильтр, ЭМ и обратный клапаны. Водопаровая камера в нижней части соединена с линиями подачи воды из водопровода и слива воды в канализацию. С пульта блока управления известного парового стерилизатора с помощью многочисленных ЭМК, обратных клапанов и кранов обеспечивается движение пара, воздуха, воды в стерилизаторе (см. патент РФ 57598 от 2006.10.27, реализованный в стерилизаторе марки ВК-75Р производства ТЗМОИ, г.Тюмень).Closest to the claimed combination of essential features is a steam sterilizer containing a housing in which a water-vapor chamber with an electric heater, a water indicating column, a pressure gauge, a safety valve and a water level sensor are installed, and a sterilization chamber with a pressure gauge inserted in it, equipped with a hermetically sealed hinged top cover , and communicating with the water-steam chamber by a pipe with an electromagnetic valve (EMC) installed in it. In the lower part, the sterilization chamber is connected to the evacuation and steam discharge lines into the sewers, which are a condenser cooled by tap water, the output of which through a coarse filter, check and solenoid valves are connected to the sewer. In the upper part, the sterilization chamber is connected to a pressure equalization line including a bacterial filter, an electromagnetic filter and non-return valves. The water-vapor chamber in the lower part is connected to the water supply lines from the water supply system and the discharge of water into the sewer. From the control panel of the known steam sterilizer, with the help of numerous EMC, check valves and taps, the movement of steam, air, water in the sterilizer is provided (see RF patent 57598 dated 2006.10.27, implemented in the VK-75R brand sterilizer manufactured by TZMOI, Tyumen) .

Известный паровой стерилизатор несмотря на сложное и несовершенное, не исключающее ручное, управление имеет высокие характеристики качества стерилизации, а благодаря водяному охлаждению конденсатора в линии сброса пара и водяному насосу в линии вакуумирования - высокое качество сушки, что является важным показателем для стерильного медицинского белья и изделий сложной формы. Однако привязка к водопроводной сети для подачи воды в водопаровую камеру, принудительного охлаждения стерилизационной камеры и охлаждения конденсатора, а к канализационной сети - для сброса воды, пара и конденсата сводит на нет вышеуказанные преимущества для медицинских учреждений с небольшим объемом работ, которым требуется мобильная автономная и малогабаритная конструкция, упрощающая выбор места для ее установки и оперативное перемещение в случае необходимости ремонта, перепланировки и т.д. Попытки создать замкнутую систему водоснабжения и создания вакуума с помощью вакуумного насоса приводили к ухудшению качества сушки, так как при вакууме от -10 до -20 кПа, создаваемым вакуумным насосом, вода продолжает кипеть и создавать пар. Поэтому по окончании этапа СУШКА в стерилизаторе остается достаточно большое количество влаги, что плохо отражается на качестве сушки медицинских изделий из текстиля, обладающего высокой влагопоглощающей способностью.Despite the complex and imperfect, not excluding manual, the well-known steam sterilizer has high sterilization quality characteristics, and due to the water cooling of the condenser in the steam discharge line and the water pump in the vacuum line, it has high drying quality, which is an important indicator for sterile medical linen and products complex shape. However, the connection to the water supply network for supplying water to the steam chamber, forced cooling of the sterilization chamber and cooling the condenser, and to the sewer network for discharging water, steam and condensate negates the above advantages for medical institutions with a small amount of work that require mobile autonomous and small-sized design, simplifying the choice of place for its installation and rapid movement in case of need for repair, redevelopment, etc. Attempts to create a closed water supply system and create a vacuum using a vacuum pump led to a deterioration in the quality of drying, since at a vacuum of -10 to -20 kPa created by a vacuum pump, water continues to boil and create steam. Therefore, at the end of the DRYING stage, a sufficiently large amount of moisture remains in the sterilizer, which poorly affects the quality of drying of medical products made of textiles with high moisture absorption capacity.

Поставлена задача создать автономную и мобильную конструкцию парового стерилизатора при сохранении высокого качества сушки.The task is to create an autonomous and mobile design of a steam sterilizer while maintaining high quality drying.

Технический результат достигается за счет того, что линия сброса пара прототипа соединена с нижней частью водопаровой камеры, выполняя функцию линии сброса пара и дистиллированной воды, в результате чего на этапе СУШКА в стерилизаторе вода отсутствует. При подключении линии вакуумирования к стерилизационной камере электронагреватель, установленный снаружи водопаровой камеры, плотно облегая ее дно, продолжает греть водопаровую камеру, поддерживая температуру 90±1°С. Пар не образуется, и этап СУШКА проходит на качественно новом уровне - при более высокой температуре, короче по длительности и с хорошим конечным результатом.The technical result is achieved due to the fact that the steam discharge line of the prototype is connected to the lower part of the steam chamber, acting as a steam and distilled water discharge line, as a result of which there is no water in the sterilizer at the DRYING stage. When the vacuum line is connected to the sterilization chamber, the electric heater installed outside the water-steam chamber, tightly fitting its bottom, continues to heat the water-steam chamber, maintaining a temperature of 90 ± 1 ° С. Steam does not form, and the DRYING stage takes place at a qualitatively new level - at a higher temperature, shorter in duration and with a good end result.

На чертеже показана пневмогидравлическая схема заявляемого парового стерилизатора.The drawing shows a pneumohydraulic circuit of the inventive steam sterilizer.

Стерилизатор содержит водопаровую камеру 1, стерилизационную камеру 2 в виде стакана 3, установленного на дно камеры 1. В верхней части стакана 3 для прохождения пара выполнена перфорация. Внутри стакана 3 установлены стерилизационные корзины или биксы 4. Камеры 1 и 2 закрыты общей откидной герметичной крышкой 5. Герметизация стерилизатора обеспечивается силиконовым уплотнительным кольцом 6 сложной формы, обеспечивающим герметизацию как при стерилизации, так и при вакуумировании. Крышка 5 снабжена концевым выключателем (на чертеже не показан), который выполняет запуск цикла стерилизации только при заблокированной крышке 5. Стерилизатор оснащен предохранительным клапаном 7 и рабочим клапаном давления 8. Клапан 7 срабатывает при превышении максимально допустимого давления в камере 2. Клапан 8 предназначен для кратковременного удаления отработанного пара из камеры 2 на этапе стерилизации. Воронка 9 и ЭМК 10 предназначены для залива дистиллированной воды в камеру 1. В верхней части стерилизационная камера 2 подсоединена к линии выравнивания давления, включающей ЭМК 11 и бактериальный фильтр 12. Нижняя часть водопаровой камеры 1 подсоединена к линии сброса пара и дистиллированной воды, включающей ЭМК 13 и конденсатор с воздушным охлаждением 14. Нижняя часть стерилизационной камеры 2 подсоединена к линии вакуумирования, включающей ЭМК 15 и вакуумный насос мембранного типа 16. Обе линии подключены к емкости для сбора пара, конденсата и дистиллированной воды 17, которая снабжена также линией для сброса избытка пара. Пластинчатый электронагреватель 18 прикреплен к дну камеры 1, плотно облегая ее с наружной стороны. Стерилизатор снабжен датчиком уровня воды 19 в водопаровой камере 1. Текущее давление и температура в стерилизаторе контролируется мановакууметром 20, имеющим две шкалы - давления и температуры, соответствующей давлению, а также электронным датчиком температуры 21. Все показания измерительных приборов вынесены на пульт 22 блока управления (на чертеже не показан), который включает трехзонный жидкокристаллический (ЖК) экран и дисплей (на чертеже не показаны). Верхняя левая часть экрана показывает номер выбранной программы и текущую температуру в стерилизаторе. Нижняя часть отображает установленные температуру и время выбранной программы. В правой части экрана находится индикатор уровня воды. Дисплей имеет верхнюю шкалу световых индикаторов состояния стерилизатора и нижнюю - показывающую текущую фазу программы стерилизации (ПРОДУВКА, НАГРЕВ, СТЕРИЛИЗАЦИЯ, СБРОС ПАРА и ВОДЫ, СУШКА, ФИНИШ). В центре дисплея находятся кнопки запуска программ с графическим изображением стерилизуемого материала, кнопки ввода параметров и входа в сервисный режим, а также кнопки отключения СБРОС ПАРА и ВОДЫ, СУШКА при стерилизации растворов.The sterilizer contains a steam chamber 1, a sterilization chamber 2 in the form of a glass 3 mounted on the bottom of the chamber 1. Perforation is performed in the upper part of the glass 3 for steam passage. Inside the glass 3, sterilization baskets or bixes 4 are installed. Chambers 1 and 2 are closed by a common hinged sealed lid 5. The sterilizer is sealed with a silicone o-ring 6 of complex shape, which provides sealing both during sterilization and during vacuuming. The cover 5 is equipped with a limit switch (not shown in the drawing), which only starts the sterilization cycle with the cover 5. The sterilizer is equipped with a safety valve 7 and a working pressure valve 8. Valve 7 is activated when the maximum permissible pressure in the chamber 2 is exceeded. Valve 8 is designed to short-term removal of spent steam from the chamber 2 at the stage of sterilization. Funnel 9 and EMC 10 are intended for pouring distilled water into chamber 1. In the upper part, the sterilization chamber 2 is connected to a pressure equalization line including EMC 11 and a bacterial filter 12. The lower part of the steam chamber 1 is connected to a steam and distilled water discharge line including EMC 13 and an air-cooled condenser 14. The lower part of the sterilization chamber 2 is connected to a vacuum line including an EMC 15 and a membrane type vacuum pump 16. Both lines are connected to a container for collecting steam, condensate and distilled water 17, which is also provided with a line to discharge excess steam. Plate electric heater 18 is attached to the bottom of the chamber 1, tightly fitting it from the outside. The sterilizer is equipped with a water level sensor 19 in the steam chamber 1. The current pressure and temperature in the sterilizer is controlled by a manovacuum meter 20, which has two scales - pressure and temperature, corresponding to pressure, as well as an electronic temperature sensor 21. All the readings of the measuring instruments are transferred to the panel 22 of the control unit not shown), which includes a three-zone liquid crystal (LCD) screen and a display (not shown). The upper left part of the screen shows the number of the selected program and the current temperature in the sterilizer. The lower part displays the set temperature and time of the selected program. On the right side of the screen is a water level indicator. The display has an upper scale of light indicators of the sterilizer status and a lower one showing the current phase of the sterilization program (PURGE, HEATING, STERILIZATION, RESET STEAM AND WATER, DRYING, FINISH). In the center of the display there are buttons for launching programs with a graphic image of the material being sterilized, buttons for entering parameters and entering the service mode, as well as buttons for disabling RESET STEAM and WATER, DRYING when sterilizing solutions.

Работает стерилизатор следующим образом. Предварительно в водопаровую камеру 1 через воронку 12 заливается дистиллированная вода до максимального уровня 3500 мл, что видно на ЖК экране. В емкость 17 заливается дистиллированная вода до уровня 1500 мл, ориентируясь по ее водомерным меткам. После закрытия и блокировки крышки 5 автоматически запускается выбранная на пульте 22 программа стерилизации. Первый этап ПРОДУВКА - удаление воздуха из камеры 2 и замещение его паром. Для этого к камере 2 подключается линия вакуумирования, одновременно происходит нагрев воды в камере 1. Процесс ПРОДУВКА прекращается по достижению температуры 102°С и занимает в среднем 10 мин. Второй этап - НАГРЕВ. В зависимости от заданной температуры стерилизации время на нагрев занимает 15-20 минут. Третий этап - СТЕРИЛИЗАЦИЯ. Время и температура этого этапа устанавливается автоматически и зависит от заложенного для стерилизации материала. Четвертый этап - СБРОС ПАРА И ВОДЫ происходит в автоматическом режиме через линию сброса пара и дистиллированной воды. Открывается ЭМК 13, вода, затем пар проходит через конденсатор 14 с воздушным охлаждением, где вода охлаждается, пар конденсируется, после чего вода, конденсат и остатки пара сбрасываются в емкость 17. Пятый этап - СУШКА. При падении температуры в стерилизаторе до 102°С включается вакуумный насос 16. Уровень необходимого вакуума в пределах от -40 до -60 кПа достигается в диапазоне температур от 102 до 90°С. Этап СУШКА завершается по достижению температуры 90°С. Причем нагреватель продолжает работать в дискретном режиме, поддерживая температуру 90±1°С. Этап СУШКА занимает в среднем 10 минут. По окончании всего цикла стерилизации раздастся звуковой сигнал, блок управления отключит стерилизатор, на дисплее загорится надпись ФИНИШ. При стерилизации растворов, как предписано ГОСТом, сброс пара не производится. Крышка открывается только после того, как давление упадет до нуля в результате подключения к стерилизационной камере 2 линии выравнивания давления.The sterilizer operates as follows. Previously, distilled water is poured into the water-vapor chamber 1 through a funnel 12 to a maximum level of 3500 ml, which can be seen on the LCD screen. Distilled water is poured into a container 17 to a level of 1500 ml, being guided by its water-measuring marks. After closing and locking the lid 5, the sterilization program selected on the remote control 22 is automatically launched. The first stage PURGE is the removal of air from chamber 2 and its replacement with steam. To do this, the evacuation line is connected to chamber 2, at the same time, water is heated in chamber 1. The PURGE process stops when the temperature reaches 102 ° C and takes an average of 10 minutes. The second stage is HEATING. Depending on the set sterilization temperature, the heating time takes 15-20 minutes. The third stage is STERILIZATION. The time and temperature of this stage is set automatically and depends on the material laid down for sterilization. The fourth stage - VAPOR AND WATER DISCHARGE occurs automatically through the steam and distilled water discharge line. EMC 13 is opened, water, then the steam passes through an air-cooled condenser 14, where the water is cooled, the steam condenses, after which the water, condensate and residual steam are discharged into the tank 17. The fifth stage is DRYING. When the temperature in the sterilizer drops to 102 ° C, the vacuum pump 16 is turned on. The required vacuum level in the range from -40 to -60 kPa is reached in the temperature range from 102 to 90 ° C. The DRYING stage is completed upon reaching a temperature of 90 ° C. Moreover, the heater continues to operate in discrete mode, maintaining a temperature of 90 ± 1 ° C. The DRYING stage takes an average of 10 minutes. At the end of the entire sterilization cycle, an audible signal will sound, the control unit will turn off the sterilizer, the display will show FINISH. When sterilizing solutions, as prescribed by GOST, steam is not discharged. The cover opens only after the pressure drops to zero as a result of connecting the pressure equalization line 2 to the sterilization chamber.

По сравнению с прототипом заявляемый стерилизатор автономен и мобилен за счет применения замкнутой системы снабжения дистиллированной водой. Одновременно сохранено достоинство прототипа - высокое качество сушки. Линия сброса пара прототипа в заявляемом стерилизаторе за счет подключения ее к нижней части водопроводной камеры выполняет функцию линии сброса пара и дистиллированной воды. Сброс воды перед началом этапа СУШКА, а на этапе СУШКА, когда вакуумный насос подключен к стерилизационной камере, продолжающийся нагрев корпуса водопаровой камеры электронагревателем, установленным на дно, с его наружной стороны, позволили сохранить высокое качество сушки, что особенно актуально для изделий с высокой влагопоглощающей способностью или изделий сложной формы.Compared with the prototype, the inventive sterilizer is autonomous and mobile due to the use of a closed system for supplying distilled water. At the same time, the advantage of the prototype is preserved - high quality drying. The steam line of the prototype in the inventive sterilizer by connecting it to the bottom of the water chamber performs the function of a steam line and distilled water. Water discharge before the DRYING stage begins, and at the DRYING stage, when the vacuum pump is connected to the sterilization chamber, continued heating of the case of the steam and steam chamber with an electric heater installed on the bottom, from its outside, allowed to maintain high drying quality, which is especially important for products with high moisture absorption ability or products of complex shape.

Claims (2)

1. Паровой стерилизатор, содержащий водопаровую камеру и стерилизационную камеру с откидной герметичной крышкой, снабженный датчиками уровня воды, мановакуумметром, предохранительным клапаном, линией сброса пара, включающей электромагнитный клапан и конденсатор, и блок управления, причем верхняя часть стерилизационной камеры соединена с линией выравнивания давления, а нижняя часть - с линией вакуумирования, включающей электромагнитный клапан, отличающийся тем, что стерилизационная камера выполнена в виде стакана с перфорацией в верхней части, установленного на дно водопаровой камеры, крышка стерилизационной и водопаровой камер выполнена общей, причем стерилизатор снабжен рабочим клапаном, датчиком температуры, вакуумным насосом мембранного типа, установленным на линии вакуумирования, выход которого соединен с емкостью для сбора пара, конденсата и дистиллированной воды, которая соединена с выходом линии сброса пара и дистиллированной воды, конденсатор которой выполнен с воздушным охлаждением, а электромагнитный клапан ее соединен с нижней частью водопаровой камеры, к дну которой с ее наружной стороны прикреплен электронагреватель.1. A steam sterilizer comprising a water-steam chamber and a sterilization chamber with a hinged sealed cover, equipped with water level sensors, a vacuum gauge, a safety valve, a steam discharge line including an electromagnetic valve and a condenser, and a control unit, the upper part of the sterilization chamber being connected to a pressure equalization line and the lower part with a vacuum line including an electromagnetic valve, characterized in that the sterilization chamber is made in the form of a glass with perforation in the upper the part installed on the bottom of the steam chamber, the lid of the sterilization chamber and the steam chamber is made common, the sterilizer being equipped with a working valve, a temperature sensor, a membrane type vacuum pump mounted on a vacuum line, the outlet of which is connected to a tank for collecting steam, condensate and distilled water, which is connected to the outlet of the steam and distilled water discharge line, the condenser of which is air-cooled, and its electromagnetic valve is connected to the lower part of the steam chamber s to which its bottom with the outside of the electric heater is attached. 2. Паровой стерилизатор по п.1, отличающийся тем, что электронагреватель выполнен пластинчатым. 2. The steam sterilizer according to claim 1, characterized in that the electric heater is plate-shaped.