AT233742B

AT233742B - Verfahren, Vorrichtung und Kühlmedium zum Sterilisieren

Info

Publication number: AT233742B
Application number: AT384761A
Authority: AT
Original assignee: American Sterilizer Co
Priority date: 1960-06-07
Filing date: 1961-05-16
Publication date: 1964-05-25

Description

Verfahren, Vorrichtung und Kühlmedium zum Sterilisieren
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Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine Abkühlung des Sterilisationsgutes von der Sterilisationstemperatur auf jede beliebige Gebrauchstemperatur ohne den Aufwand bekannter Verfahren ermöglicht. Erfindungsgemäss wird nach Abschluss der Sterilisationszeit ein flüssiges Kühlmedium mit einer Dampfdruck-Kennlinie, die im wesentlichen gleichen Verlauf wie die Kennlinie des gespannten und gesättigten Wasserdampfes bzw. eines andern Sterilisiermediums hat, gegenüber dieser aber zu einer niedrigen Temperatur versetzt verläuft, in den Autoklaven eingeführt. Hiebei erhält man für das Kühlmedium eine Dampf-Druck-Kennlinie, die bei niedrigen Temperaturen äquidistand zu der Dampf-Druck-Kennlinie des Sterilisiermediums verläuft, so dass bei Wahrung der erforderlichen Druckwerte eine Abkühlung erreicht wird.

Dieses Verfahren wird beispielsweise bei Sterilisiertemperaturen von 12lOC, vorzugsweise auch 134 C, und darüber angewendet.

Das Kühlmedium wird vorteilhaft in erheblicher Menge, beispielsweise mit einem Durchsatz von 50 1 je Minute, durchgepumpt. Dadurch wird die Wärme aus den Flaschen unmittelbar an die Kühlflüssigkeit abgegeben.

Vorteilhaft werden der Druck und auch die Temperaturen in dem Autoklaven und dem Kühlmedium überwacht und geregelt, wobei gemäss der bevorzugten Ausführungsform zugleich eine Überwachung der Temperatur in einer Flasche mit Lösung bzw. mit Sterilisationsgut in einem Behälter erfolgt.

Für das Kühlmedium wird beispielsweise eine Mischung angegeben, die iso-Propylalkohol enthält.

Gemäss einer andern Ausführungsform enthält das Kühlmedium Spiritus. Die Verwendung von andern Substanzen, die der angegebenen Bedingung entsprechen, liegen im Bereich der Erfindung.

Vorzugsweise ist gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren der Abstand zwischen der Dampf-DruckKennlinie des Sterilisiermediums und der Kennlinie des Kühlmediums durch Veränderung des Anteiles beispielsweise einer der oben erwähnten Substanzen in einer Mischung beispielsweise mit Wasser einstellbar. Es besteht einerseits die Möglichkeit, das Verfahren mit einer bestimmten Zusammensetzung des Kühlmediums durchzuführen. Gemäss einer andern Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, die Zusammensetzung des Kühlmediums während eines Vorganges zu verändern und somit beispielsweise die Temperatur-Differenz während der Abkühlung in unteren Bereichen grösser zu machen als in höheren Temperaturbereichen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung geht von einem Autoklaven zur Aufnahme beispielsweise der Lösungsflaschen aus. Dieser Autoklav ist in an sich bekannter Weise an eine Dampf-Zu-und Dampf-bzw.

Kondensat-Ableitung anschliessbar. Erfindungsgemäss ist parallel zu dem Autoklaven ein Druckkessel für das Kühlmedium, insbesondere an die erwähnten Zu- und Ableitungen, anschliessbar. In diesem Kessel ist vorteilhaft eine Heiz- oder Kühlschlange vorgesehen, die wahlweise einmal an die Dampf-Zu-oder oder vorzugsweise Dampf- bzw. Kondensat-Ableitung oder zum andern an eine Kühlmittelquelle, beispielsweise an eine Wasserzuführung,. anschliessbar ist.
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gang angeordnet. Der Pumpenantrieb kann vorzugsweise mit einem Ventil zur Zuführung des Kühlmittels zu der erwähnten Rohrschlange in dem Druckkessel derart gekuppelt sein, dass bei Einführung des Kühlmediums in den Autoklaven infolge Einschaltung der Pumpe das Kühlmittel in die Rohrschlange geführt wird.

Es versteht sich, dass im Sinne einer automatischen Auslegung entsprechend das Ventil zur Zuführung eines Heizmediums zur Rohrschlange beispielsweise ein Anschlussventil an der Kondensat-Ableitung entsprechend unter automatischer Steuerung geschlossen wird, bevor der Abkühlungsvorgang beginnt.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Einrichtung zur Überwachung des Druckes und vorzugsweise auch der Temperatur in dem Druckkessel sowie in dem Autoklaven in einer Messanordnung derart vor, dass eine Drucksteuerung des Druckkessels so erfolgt, dass dieser Druck nicht den Wert der Dampfspannung im Autoklaven bzw. den Druck in der Flasche übersteigt. Diese Einrichtung hat vorteilhaft zugleich einen Temperaturfühler zur Überwachung der Temperatur in den Lösungsflaschen.

Die Erfindung schafft ferner ein neuartiges Kühlmedium für die Durchführung des Sterilisations verfahrens. Dieses Kühlmedium hat eine zur Dampf-Druck-Kennlinie äquidistante Kennlinie, die bei niedrigeren Temperaturen verläuft. Eine Ausführungsform des Kühlmediums ist dadurch gekennzeichnet, dass es Spiritus und Wasser enthält. Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium iso-Propylalkohol und Wasser enthält. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind gleiche Anteile von Wasser und der andern Substanz vorgesehen. Zur Einstellung bestimmter Temperaturgefälle sieht die Erfindung einmal einen grösseren Anteil der zusätzlichen Substanz als Wasser und in einer andern Ausführungsform mehr Wasser als zusätzliche Substanz vor.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles hervor.

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:Ferner ist über den Anschluss oder die Verbindung 24 eine Temperaturüberwachung durch die Enrichtung 20 vorgesehen, wobei der Temperaturanschluss 24 vorteilhaft nicht nur in dem Autoklaven l, sondern in eine Lösungsflasche 2 gezogen ist.

Über eine Betätigungsverbindung, beispielsweise ein Gestänge, eine Servo-Druckleitung oder bei elektrischer Ausrüstung einen elektrischen Anschluss 25, wird das Regelventil 16 so betätigt, dass die erforderlichen Bedingungen eingehalten werden. Eine der Verbindung 25 entsprechende Verbindung 23, die in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Druckkessel 9 gesteuert werden kann, dient zur entsprechenden Betätigung des Regelventils 8, über welches die Dampf- bzw. Kondensatableitung mit der Rohrschlange 13 verbunden wird.

Für eine elektrische Betätigung der Ventile 15 und 8 ist in Fig. 3 das Beispiel für die Einrichtung schematisch gezeigt. An den Leitungen 21,24, 22 sind z. B. jeweils ein kontaktbetätigender Druck- oder Temperaturfühler 29, 30, 31 angeordnet. Es versteht sich, dass hier Relaiszwischenschaltungen vorgesehen sein können, wie sie durch die Anordnungen 32,33, 34 angedeutet sind, um einen geringen Schaltstrom für die Temperaturfühlerkontakte zu erhalten.

Zur Erregung der als Magnetventile ausgeführten Regelventile 8 und 16, deren Magnetsystem 35,36 beispielsweise gegen Federn 37,38 arbeiten, dient eine Batterie 39. Der Temperaturfühler 31 dient zur
Steuerung des Regelventils 8 über die Leitungen 22,23. Das Regelventil 16 wird über die Temperatur- fühler 29 und 30 gesteuert, wobei die Art der Steuerung durch einen Handschalter 45 in der Regeleinrich- tung 20 wählbar ist. Es ist erkennbar, dass die Stromkreise jeweils über die Leitungen 21 oder 24 und 25 sowie die Batterie 39 verlaufen. Aus Fig. 3 ist ferner der Stromkreis für den Antriebsmotor der Pumpe 12 zu entnehmen. Dieser Motor ist mit 44 bezeichnet. Sein Erregerstromkreis ist über den Einschalter 40 an eine Erregerquelle 41 anschliessbar.

In dem Erregerstromkreis liegt das Relais 42, das einen Ruhekontakt
43 in der Erregungsleitung 23 zu dem Regelventil 8 und einen Arbeitskontakt 46 in der Zuleitung 25 zu dem Regelventil 16 hat. Die Kontakte 43 und 46 sind so ausgeführt, dass der Kontakt 46 schleppend ar- beitet und die Öffnung des Stromkreises 23 durch Voreilung des Kontaktes 43 zu einem Zeitpunkt erfolgt, da das Ventil 8 geschlossen ist, bevor das Ventil geöffnet wird.

Die Anordnung ist so ausgelegt, dass die Messfühler 29,30 an sich geschlossen sind und öffnen, wenn die Temperatur wesentlich unter der vorgesehenen Charakteristik liegt. Der Regelkreis für die Messfühler 29,30 und das Regelventil 16 arbeiten somit nach dem Ruhestromprinzip, wobei dieser Regelkreis erst bei Beginn des Kühlvorganges zugleich mit der Einschaltung der Pumpe geschlossen wird.

Der Messfühler 31 hat ebenfalls einen Ruhekontakt, welcher sich bei bestimmten Bedingungen öffnet und dadurch das Regelventil 8 im Sinne einer Schliessung betätigt. Dieses Regelventil 8 wird jedenfalls bei Beginn des Kühlvorganges, d. h. bei Einschaltung der Pumpe 12, geschlossen, weil dann der Erregerstromkreis unterbrochen wird.

Bei Beginn des Kühlvorganges werden die Ventile 5 und 7 so eingestellt, dass die Leitungen 10,11 angeschlossen sind, so dass der Druckkessel 9 mit dem Autoklaven 1 verbunden ist. Die erwähnte Einrichtung 20 stellt dabei durch Einstellung des Messfühlers 31 und dadurch die Steuerung des Ventiles 8 sicher, dass die Drücke in dem Druckkessel 9 und dem Autoklaven gleich sind. Durch Einschaltung der Pumpe 12 wird das Kühlmedium aus dem Druckkessel durch den Autoklaven gepumpt. Die innige Berührung des Kühlmediums mit den Flaschen 2 zieht Wärme aus den Flaschen ab, da-beispielsweise bei Verwendung eines Kühlmediums mit der Kennlinie 3 gemäss Fig. l-eine Temperaturdifferenz von 180C bei gleichem Druck besteht.

Gleichzeitig mit dem Einschalten der Pumpe 12 ist auch das Ventil 16 geöffnet worden, so dass Kühlwasser durch die Rohrschlange 13 strömt. Das Kühlmedium, das durch den Druckkessel 9 umläuft, hat infolge des Wärmeentzuges aus den Lösungsflaschen die Tendenz, eine höhere Dampfspannung anzunehmen. Schon diese Tendenz lässt das Kühlmedium über das Dreiwegeventil 7 zu dem Druckkessel 9 zurückfliessen, in welchem es infolge Kühlung durch die Rohrschlange 13 wieder heruntergekühlt wird.

Es ist ersichtlich, dass die Erfindung mit einer ausserordentlich einfachen Vorrichtung eine sehr schnelle und intensive Kühlung der Lösungsflaschen erreicht, wobei die Temperaturdifferenz zwischen der Lösungsflaschentemperamr und der Kühlmediumtemperatur durch Wahl des Gemisches beliebig eingestellt werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Sterilisieren, vorzugsweise von Lösungen od. dgl. unter Anwendung von gespanntem Dampf, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Sterilisationszeit ein flüssiges Kühlmedium mit einer <Desc/Clms Page number 5> Dampf-Druck-Kennlinie, die im wesentlichen gleichen Verlauf wie die Kennlinie des gespannten und gesättigten Wasserdampfes bzw. eines andern Sterilisiermediums hat, gegenüber dieser aber zu einer niedrigeren Temperatur hin versetzt verläuft, in den Autoklaven zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium durch den Autoklaven eingepumpt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium nach Beginn der Einführung in den Autoklaven gekühlt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sterilisationstemperatur bei 121 C, vorteilhaft bei 134 C, und darüber liegt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium bei der Einführung auf einen Druck unter oder gleich dem des Sterilisiermediums gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturüberwachung, vorzugsweise der Temperatur in dem Sterilisationsgut, insbesondere in einer Flasche (2), zur Regelung des Kühlmediums durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium durch das bei der Aufheizung des Autoklaven anfallende Kondensat aufgeheizt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium isoPropylalkohol enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium Spiritus enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Dampf-Druck-Kennlinie des Sterilisiermediums und der Kennlinie des Kühlmediums durch Veränderung der Anteile der Kühlmedium-Mischung eingestellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anteile der Mischung des Kühlmediums während eines Sterilisationsvorganges verändert werden.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 unter Verwendung eines Autoklaven, der an eine Dampf-Zu-und Dampf-bzw. Kondensat-Ableitung anschliessbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Autoklaven (1) ein Druckkessel (9) für das Kühlmedium anschliessbar ist, in dem Druckkessel eine Rohrschlange (13) vorgesehen ist, die wahlweise einmal an die Dampf-Zu-oder vorzugsweise an die Dampf- bzw. Kondensat-Ableitung oder zum andern an eine Kühlmittelquelle (17) anschliessbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Pumpe (12) zwischen dem Druckkessel (9) und dem Autoklaven (1).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenantrieb mit dem Ventil (16) zur Zuführung des Kühlmittels zu der Rohrschlange (13) derart gekuppelt ist, dass das Ventil zwecks Zuführung des Kühlmittels bei Anlauf der Pumpe geöffnet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Pumpe (12) mit dem Ventil (8) zwischen der Dampf- bzw. Kondensat-Ableitung (6) und der Rohrschlange (13) derart gekuppelt ist, dass dieses Ventil vor Öffnung des Ventils (16) geschlossen wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch je ein Dreiwegeventil (5, 7) in der DampfZu- und Ableitung zum Anschluss des Druckkessels (9).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) zur Überwachung des Druckes und/oder der Temperatur in dem Druckkessel (9) und in dem Autoklaven (1) in einer Vergleichsanordnung derart, dass der Druck in dem Druckkessel auf einen Wert gleich oder unter der Dampfspannung in dem Autoklaven geregelt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) mit Ventilen (8 und 16) für die Zuführung von Kondensat oder Kühlmittel in die Rohrschlange (13) zwecks Betätigung dieser Ventile gekuppelt ist.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) einen Druckvergleich und gegebenenfalls eineTemperaturüberwachung durchführt und insbesondere einen Anschluss (24) zur Überwachung der Temperatur innerhalb einer Flasche (2) des Sterilisationsgutes aufweist. <Desc/Clms Page number 6>

20. Verwendung eines Gemisches aus iso-Propyla1kohol und Wasser als Kühlmedium für ein Sterilsierverfahren nach Anspruch 1.

21. Verwendung eines Gemisches aus Spiritus und Wasser als Kühlmedium für ein Sterilisierverfahren nach Anspruch 1.