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Verfahren und Vorrichtung zur Dampfsterilisierung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dampfsterilisierung von insbesondere medizinischen Gebrauchsgegenständen. Hiezu gehören beispielsweise Instrumente aller Art, Wäsche, Verbandstoff sowie Gummihandschuhe u. dgl. Verfahren und Vorrichtung gemäss der Erfindung sind in erster Linie zur schnellen Sterilisierung praktisch aller in Frage kommender Güter bestimmt, die in Kliniken, Labors, Hygiene- und Gesundheitsinstituten sowie in ärztlichen Praxen vor der Benutzung einer derartigen Behandlung unterworfen werden müssen.
Die Schnellsterilisation von Gegenständen der angegebenen Art ist ein schon seit langem erstrebtes Ziel und es wurden bereits mehrere Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, um dieses Ziel zu erreichen.
Man weiss bereits seit langem, dass eine wichtige Voraussetzung zur Erzielung einer wirkungsvollen Sterilisation in der möglichst weitgehenden Entfernung der in dem Sterilisiergut enthaltenen Luft liegt. Es wurden bisher hiefür im wesentlichen drei verschiedene Autoklaventypen entwickelt.
Bei dem ersten wurde ein übergrosser Dampfverbrauch in Kauf genommen, um durch heftigste Strömungen um und durch das Sterilisiergut die Luft zu entfernen. Der Nachteil dieses Typs liegt, abgesehen von dem grossen Dampfverbrauch, darin, dass, falls der Dampf nicht aus einer bereits vorhandenen, zentralen Dampfanlage entnommen werden kann, ein übergrosser Elektro-Schnelldampfentwickler mit hohen Anschaffungskosten und grossem Platzbedarf vorgesehen werden muss.
Dem zweiten, vornehmlich zur Wäschesterilisierung gedachten Autoklaven mit einer sogenannten gesteuerten Dampfführung lag im wesentlichen der Gedanke zugrunde, den gespannten Dampf zwangsweise in die Sterilisiergutbehälter ein-und abzuführen, so dass der durchströmende Dampf zwangsweise die Luft entfernen musste. Derartige Autoklaven erfordern jedoch eine möglichst gleichmässige Packung der zu sterilisierenden Wäsche, da wegen der gesteuerten Dampfführung die Wäsche den Behälter gleichmässig ausfüllen muss. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten beim Packen der Wäschetrommel. Ausserdem ist diese Vorrichtung sehr empfindlich gegenüber Undichtigkeiten in der zwangsläufigen Dampfzu-und-abführung, so dass die erforderliche Betriebssicherheit nicht gewährleistet ist.
Der dritte Typ betrifft Vorrichtungen zum Sterilisieren mit Hochvakuumeinrichtungen, durch deren Hilfe die Luft aus dem Sterilisiergut vor dem Einleiten des Dampfes in einer Vorbehandlungsstufe durch Erzeugung eines relativ hohen Vakuums von bis zu 99%, entsprechend 7, 6 Torr, entfernt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich in der Praxis ein derart hohes Vakuum nicht immer erreichen lässt. Wohl ist bei Neulieferung eines grossen Sterilisiergerätes eine zuverlässige Abdichtung an den Verschlussteilen und Rohrdurchführungen möglich, es treten aber leicht Verwerfungen oder Verhärtungen der abdichtenden Gummi ein, so dass selbst unter Anwendung langer Evakuierungszeiten nur Vakua im Bereich von 90% = 76 Torr gehalten werden können.
Auch dieses Verfahren ist also ausserordentlich störanfällig und reagiert bereits auf geringe Undichtigkeiten an Türdichtungen oder Rohrverschraubungen, weil zu einer zufriedenstellenden Durchführung des Verfahrens die Erzeugung des besonders hohen Vakuums von bis zu 99% zu fordern ist.
Zurzeit werden trotz der genannten Mängel im wesentlichen nur noch Vorrichtungen des dritten Typs hergestellt, da nur bei dem Vorvakuumverfahren und bei einer garantierten Mindesthöhe des Vakuums die sogenannte Sterilisiersicherheit einigermassen gewährleistet ist. Zur Erläuterung wird im folgenden an Hand des Diagramms I in Fig. 3 der Ablauf dieses bekannten Verfahrens kurz geschildert.
Die Sterilisation beginnt mit der Vakuumerzeugung zum Zeitpunkt 0. Nach 6 min ist ein 98% iges Vakuum erreicht und die Luft praktisch aus dem Sterilisiergut entfernt. Nunmehr strömt Dampf in den Nutzraum ein, wobei der Druck innerhalb von 5 min im Nutzraum ansteigt und nach insgesamt 11 min 2, 2 atü erreicht. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch im Sterilisiergut noch nicht überall die Sattdampftemperatur von 1340 C erreicht, da der einströmende Dampf Teile der Nutzraumwandungen, die Sterilisiergutbehälter und das Sterilisiergut erwärmen muss und somit unterkühlt wird und teilweise kondensiert. Bis zum Erreichen der 134 C an allen Punkten des Sterilisiergutes vergehen beispielsweise 8 min. In der 19. min ist an allen Stellen des Sterilisiergutes die Temperatur erreicht.
Da dieser Zeitpunkt jedoch infolge ungleich fester Packung oder Lagerung des Sterilisiergutes mittels Thermoelementmessungen od. dgl.
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niemals genau festzulegen und ausserdem noch von andern Faktoren abhängig ist, ist man gezwungen, einen zeitlichen Sicherheitszuschlag für die Sterilisation von beispielsweise 4 min zu geben. Nach 23 min ist die Sterilisation beendet. Das Sterilisiergut ist jedoch feucht. Um dasselbe zu trocknen, wird nunmehr mit der Vakuumeinrichtung ein sogenanntes Nachvakuum von beispielsweise 6 min Dauer erzeugt, so dass die im Sterilisiergut befindliche Feuchtigkeit abdampf und abgesaugt wird. In der 29. min ist das S ! : erilisier- gut trocken. Nunmehr wird ein Ventil zum Nutzraum geöffnet, durch das gefilterte Luft einströmt.
Nach beispielsweise 1 min, d. h. nach insgesamt 30 min, ist im Nutzraum Druckausgleich vorhanden, so dass nunmehr die Tür geöffnet und das Sterilisiergut entnommen werden kann. Die Gesamtbetriebszeit für die Sterilisation von Wäsche und Verbandstoff vom Beginn des Vorvakuums bis zum Entnehmen des Sterilisiergutes beträgt somit zirka 30 min.
Diese Sterilisierdauer von 30 min, die bei dem bekannten Vorvakuumverfahren in Kauf genommen werden muss, entspricht in keiner Weise mehr den heutigen Anforderungen. Hiebei ist zu bedenken, dass insbesondere in modernen Kliniken, vorzugsweise in Unfallkrankenhäusern die Sterilisierung von Operationsgeräten und entsprechenden Verbandsmaterials in ausserordentlich kurzer Zeit erforderlich ist. Oft stehen zur Vorbereitung einer Operation nur wenige Minuten zur Verfügung, so dass auf die Sterilisierung des Materials nicht eine halbe Stunde gewartet werden kann.
Ferner ist noch ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem zur Verbesserung der Vorvakuumbehandlung die Sterilisierkammer zunächst eine Zeit lang mit Dampf durchströmt wird, so dass das Sterilisiergut auf eine hohe Temperatur gebracht werden kann. Hierauf soll durch Schliessen der Ausströmöffnung der Sterilisierkammer der Dampfdruck auf atmosphärischen Überdruck angestaut werden. Erst daraufhin soll die erste Vakuumbehandlung einsetzen, indem der Dampf bis zu einem möglichst hohen Vakuum abgesaugt wird. Nach Aufbau des Vakuums soll neues Dampfbehandlungsmedium in die Kammer eingelassen und auf Überdruck gebracht werden. Die letzten beiden Verfahrensstufen können sich wiederholen.
Gemäss dieser bekannten Lehre soll also die Wirkung des Vakuums bzw. der Aufbau eines hohen Vakuums dadurch verbessert werden, dass das Sterilisiergut bereits vorher einer dynamischen Durchströmung mit Dampf ausgesetzt und auf eine höhere Temperatur gebracht wird. Es soll dadurch erreicht werden, dass bereits vor Anlegen eines Vakuums ein Teil der Luft entfernt wird und dass durch die bereits vor der Vakuumbehandlung erfolgte Erhitzung des Sterilisiergutes ein rascherer Ausgleich der Temperaturdifferenzen im Inneren des Sterilisiergutes erzielt wird, so dass dieses während der schliesslichen Haupt-Dampfbehandlung schneller die erforderliche Sterilisationstemperatur von 134 C erreicht. Mit diesem bekannten Verfahren sollen sichgemessen an dem Stand der Technik, als dieses Verfahren im Jahre 1953 beschrieben wurde-unerwartet kurze Sterilisierzeiten ergeben.
Es ist jedoch ebenfalls die Erzielung eines hohen Vakuums notwendig, um eine restlose Entfernung von Luft zu gewährleisten. Ein besonderes Problem bilden hier wie bei allen vorgenannten bekannten Verfahren kleine Luftmengen, die in einseitig abgeschlossenen Räumen immer wieder Lufttaschen bilden, welche hartnäckig dem Einfluss eines Vakuums widerstehen.
Die der Erfindung zugrundegelegte Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dampfsterilisierung von insbesondere medizinischen Gebrauchsgegenständen zu schaffen, gemäss dem bzw. mit der Sterilisiergut der angegebenen Art besonders rasch sterilisiert werden kann, wobei natürlich die nicht hoch genug anzusetzende Sterilisiersicherheit gewährleistet sein soll. Vor allen Dingen soll in speziell technischer Hinsicht die Aufgabe gelöst werden, die erwähnten Lufttaschen auseinanderzureissen und die in ihnen enthaltene Restluft zu beseitigen, um auf diese Weise eine schnellere Erhitzung während der HauptDampfbehandlung und damit eine Verkürzung der ganzen Behandlungszeit zu erzielen.
In Lösung dieser Aufgabe werden, wie es bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren der Fall sein kann, mindestens zwei Vakuumbehandlungen und mindestens Dampfbehandlungen angewendet, wobei diese Behandlungen-beginnend mit einer Vakuumbehandlung-jeweils wechselweise durchgeführt werden, u. zw. die Vakuumbehandlungen jeweils bis zu etwa gleicher Vakuumhöhe und die Dampfbehandlungen mit einem Druckanstieg auf Sterilisierdruck, wobei bei der letzten Dampfbehandlung dieser Druck bis zur Beendigung der Sterilisation aufrechterhalten wird. Erfindungsgemäss wird dabei für die Vakuumbehandlungen ein Vakuum sehr rasch und nur bis zu einem verhältnismässig geringen Grad, z. B. von nicht über 90%, mittels einer mechanisch wirkenden, ein Höchstvakuum höheren Grades, z.
B. von etwa 97%, erzeugenden Vakuumpumpe angelegt und für die Dampfbehandlungen sehr rasch Dampf eingeleitet, der vor seiner Einleitung unter einem etwas höheren Druck als der vorgesehene Sterilisierdruck geht, wobei nach Beendigung der Sterilisationsdauer in bekannter Weise eine Nachvakuumbehandlung und ein anschliessender Lüftungsvorgang durchgeführt werden.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung liegt darin, dass ein solches Vakuum, wie es auch bei den bekannten Verfahren verwendet wird, sehr rasch angelegt wird und dass ein Wechsel zwischen Vakuum und Dampfbehandlung ebenfalls sehr rasch durchgeführt wird. Der rasche Aufbau des Vakuums und der rasche Wechsel zum anschliessenden Druckanstieg bei der Dampfbehandlung führt zu der gemäss der Erfindung möglichen wesentlichen Verkürzung der Sterilisierdauer. Die Wiederholung des Vakuums in dem Nutzraum des Autoklaven sorgt dafür, dass bereits nach dem zweiten Vakuum nur noch ein geringer Bruchteil an Restluft in dem Nutzraum enthalten ist.
Die Wiederholung des Vakuums wirkt sich in dieser Hinsicht sogar derart günstig aus, dass darauf verzichtet werden kann, ein extrem hohes Vakuum von etwa 99% vorzusehen ; vielmehr ist lediglich ein Vakuum von 90% erforderlich, was aus einem später noch zu erläuternden andern Grunde weitere Vorteile bietet.
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Unter Voraussetzung eines zweimaligen 90%igen Vakuums geht die Entfernung der Luft folgendermassen vor sich : Zu Beginn des Vorgangs befinden sich 100 Teile Luft und 0 Teile Dampf im Nutzraum. Nach Anlegen des ersten 90% igen Vakuums und anschliessendem Druckanstieg befinden sich im Nutzraum 10 Teile Luft und 90 Teile gespannter Dampf. Nach Anlegen des zweiten 90% igen Vakuums und anschliessendem, nochmaligem Druckanstieg befinden sich schliesslich nur noch 1 Teil Luft und 99 Teile gespannter Dampf im Nutzraum. Damit sind bereits bei zweimaligem Anlegen eines 90% eigen Vakuums bei Beginn der eigentlichen Sterilisierung dieselben Verhältnisse gegeben, als ob mit einer Hochvakuumeinrichtung nach dem bekannten Vorvakuumverfahren ein 99%iges Vakuum hergestellt worden wäre.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung liegt jedoch, wie bereits angedeutet wurde, nicht allein im Wechsel zwischen Druckanstieg und Vakuum, sondern vielmehr, und das ist von besonderer Bedeutung, in dem raschen Wechsel beider Vorgänge. Die oben skizzierte Entfernung der in dem geschlossenen Autoklaven enthaltenen Luft kann ja nur dann in dieser Weise vor sich gehen, wenn insbesondere zwischen dem ersten Druckanstieg und dem zweiten Anlegen des Vakuums eine möglichst gleichmässige Vermischung zwischen der Restluft und dem eingetretenen Dampf eintritt. Es muss ja in erster Linie vermieden werden, dass beim zweiten Anlegen des Vakuums nicht lediglich der soeben eingeführte Dampf wieder entfernt wird.
Ein besonderer Nachteil des bisher benutzten Verfahrens liegt gerade darin, dass sich beim Anlegen des Vorvakuums die nicht entfernbare Restluft insbesondere innerhalb der Verbandsmaterialien oder der Wäsche an bestimmten Stellen sammelt und regelrechte Luftkissen bildet. Da die Wäsche sich dabei in Kassetten befindet, von denen die Böden und die Deckel mit Löchern versehen und mit Filtertüchern verdeckt sind, vermag der anschliessend von beiden Seiten in die Wäsche eintretende Überdruckdampf lediglich die im Inneren der Wäsche befindliche Luft an nicht kontrollierbaren Stellen zusammenzudrücken und noch weiter in die Wäsche einzupressen. Derartige komprimierte Luftpolster verhindern aber dem Dampf den Zutritt, so dass an diesen Stellen nicht sterilisiert wird.
Es gehört also, abgesehen von dem rein mengenmässig möglichst weitgehenden Entfernen der Restluft zur vorliegenden Erfindung, die Bildung derartiger Restluftpolster beispielsweise innerhalb von Wäsche oder Verbandsmaterial wirksam zu verhindern. Das wird erfindungsgemäss durch das periodisch rasche Abwechseln von Druckanstieg und Vakuumbildung erreicht. Das rasche Aufeinanderfolgen dieser Vorgänge bewirkt durch die ausserordentlich hohen Strömungsgeschwindigkeiten, dass etwa sich bildende Luftpolster innerhalb des Materials regelrecht zerrissen werden und die Restluft tatsächlich gleichmässig auf den innerhalb des Autoklaven befindlichen Dampf verteilt wird, so dass die fast restlose Entfernung bereits mit Anlegen des zweiten Vakuums gewährleistet ist.
Das Merkmal, dass das anzulegende Vakuum jeweils nur 90% beträgt, ist noch deswegen von besonderem Vorteil, weil sich so die zu verwendende Vakuumpumpe leicht überdimensionieren lässt und das vorgesehene Vakuum von 90% besonders rasch und sicher erreicht wird. Es ist beispielsweise vorgesehen, eine elektromotorisch betriebene Wasserringvakuumpumpe zu verwenden, die ein etwa 97%iges Endvakuum erreicht.
Die Beschränkung auf ein 90% iges Endvakuum macht die Vorrrichtung auch unempfindlich gegenüber leichten Undichtigkeiten in Türdichtung und Rohrverschraubungen.
Die rasche Aufeinanderfolge des Druckanstieges und der Vakuumbildung erfüllt somit zwanglos beide erstrebten Ziele, nämlich einmal eine wesentliche Verminderung der Gesamtsterilisierungsdauer und zweitens eine nahezu vollständige Entfernung der Restluft. Die Zahl der vorzusehenden Aufeinanderfolgen kann von Fall zu Fall abgewandelt werden ; es hat sich jedoch herausgestellt, dass bereits zwei zwischen dem Vorvakuum und der Sterilisationsdauer liegende Vakuumbildungen zur Gewährleistung der Sterilisiersicherheit vollständig ausreichen.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Überdruckdampf in bezug auf den zur Sterilisierung vorgesehenen Druck leicht überhitzt eingeführt und sowohl die Sterilisierkammer sowie das darin befindliche Sterilisiergut vor Beginn des Sterilisiervorganges von aussen dem Überdruckdampf ausgesetzt.
Die erste Massnahme verhindert wirksam, dass der Dampf beim Eintritt in den Nutzraum in spürbaren Mengen kondensiert, wodurch der Druckanstieg verkürzt wird. Dem gleichen Zweck dient die zweite Massnahme, indem der in dem Kessel bereits gebildete Überdruckdampf eine intensive Vorwärmung des Nutzraumes und des darin befindlichen Sterilisiergutes bewirkt. Damit ist die Dauer des Temperaturausgleichs und damit des Druckanstieges wesentlich abgekürzt.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die aufeinanderfolgenden Vorgänge selbsttätig gesteuert. Damit ist der vorgesehene Ablauf des Vorganges garantiert, so dass die bei bekannten Verfahren relativ lange Sicherheitssterilisierdauer wesentlich verkürzt werden kann.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Autoklav mit Ausnahme mindestens einer Seitenwand innerhalb eines Druckkessels angeordnet und über Zuleitungen und entsprechende Ventile mit dem Kesselinnenraum, einer Vakuumpumpe oder der Atmosphäre verbindbar ist.
Dadurch wird ein inniger Kontakt zwischen dem in dem Kessel befindlichen Dampf und dem Autoklaven zwecks Vorwärmung erreicht, während die Ventileinrichtung die vorgesehenen Vorgänge steuert.
Dabei hat der Kessel im Vergleich zum Autoklaven ein grosses Aufnahmevermögen, so dass zur Autoklavenbeschickung eine nahezu unbegrenzte Dampfmenge zur Verfügung steht. Auch durch dieses Merkmal wird der Druckanstieg im Autoklaven verkürzt, da das Einströmen des Dampfes ohne merkbare Rückwirkung auf den im Kessel befindlichen Dampf bleibt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen. Es stellt dar :
Fig. 1 drei schematische Darstellungen eines Kessels mit eingesetztem Autoklaven in Seitenansicht von verschiedenen Seiten und in verschiedener Ausführung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer vollständigen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 3 und 6 in Diagrammen I und III Verfahrensabläufe des bekannten Vorvakuumverfahrens und
Fig. 4 und 5 in Diagrammen 11 und IV Verfahrensabläufe des erfindungsgemässen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt den Autoklavenkessel u. zw. beispielsweise einen Autoklaven mit elektrisch beheiztem Dampfentwickler. Teil 1 ist der Nutzraumkessel mit quadratischem Querschnitt von beispielsweise 320 mm Breite, 320 mm Höhe und 610 mm Tiefe. Dieser Nutzraumkessel durchdringt den vertikalen, runden Dampfentwicklerkessel. Darstellung A zeigt die Frontansicht, ohne Verschlusstür. In Darstellung B sieht man den Kessel von der rechten Seite mit Verschlusstür. In Darstellung C sieht man einen solchen Kessel, dessen Nutzraum mit 2 Türen, je einer hinten und vorn verschlossen, ist. Autoklavenkessel gemäss Darstellung B gelangen in einem Sterilisierraum zur Aufstellung, der beispielsweise zwischen 2 Operationssälen liegt. Der Nutzraum wird somit durch die eine Tür beschickt und entleert.
Autoklavenkessel gemäss Darstellung C können in die Wand zwischen Sterilisierraum und OP-Saal gebaut werden oder in die Wand zwischen einem unreinen und einem reinen Raum, so dass der Nutzraum vom Sterilisierraum oder unreinen Raum beschickt und vom OP-Saal oder einem Raum aus entleert wird.
Der gesamte Kessel ist soweit als möglich wärmeisoliert, um unnötige Wärmeabstrahlung zu verhindern.
Dadurch, dass der Nutzraumkessel den Dampferzeugerkessel durchdringt, wird der Nutzraum ausserordentlich gut vorgewärmt. Diese Vorwärmung wird noch weitgehend verbessert durch Verwendung eines gut wärmeleitfähigen und gut wärmespeichernden Kesselmaterials, beispielsweise der Leichtmetallegierung Al-Mg 3, welche gute Festigkeit, grosse Dehnung, hohes Wärmeleitvermögen und eine grosse spezifische Wärme hat.
In Fig. 2 ist der komplette Autoklav mit dem Kessel gemäss Fig. 1 und allen zugehörigen Armaturen und Gerätschaften sowie Schalteinrichtungen und Vollautomatik dargestellt.
Der Dampfentwicklerkessel 2 wird bis zur Höchstwasserstandsmarke mit Kesselspeisewasser, vorzugsweise Aqua destillata, gefüllt : Wird der Hauptschalter 3 eingeschaltet, so speist die Kesselspeisepumpe 4 den Dampfentwickler über das Rückschlagventil 5 mit Kesselspeisewasser, ist die Höchstwasserstandsmarke erreicht, so schaltet der Niveauregler 6 die Kesselspeisepumpe aus. Gleichzeitig werden beim Einschalten des Hauptschalters 3 die Heizungen 7 eingeschaltet, so dass der Kessel aufheizt. Der Druckregler 8 regelt den Dampfdruck des Kessels automatisch bei 3, 3 atü. Damit der Kessel beim Anheizen entlüftet wird, ist das bei 100 C automatisch schliessende Entlüftungsventil 21 vorgesehen. Das Sicherheitsventil 25 schützt den Kessel vor Überdruck.
Der Niveauregler 6 hält durch Steuerung der Kesselspeisepumpe den Höchstwasserstand konstant, welcher am Wasserstandsglas 9 beobachtet werden kann. 10 ist ein am tiefsten Punkt des Nutzraumkessels 1 angesetztes, weites Entlüftungsrohr, welches über eine Temperatur-Messeinrichtung, beispielsweise ein Kontaktthermometer 11 zum elektromagnetischen Vakuumventil 12,
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überbrückt. Zwischen dem Kontaktthermometer 11 und dem elektromagnetischen Vakuumventil 12 ist ein Luftfilter 30 angeschlossen, durch den über das elektromagnetische Belüftungsventil 31 gefilterte Luft durch das Entlüftungsrohr 10 in den Nutzraumkessel 1 einströmen kann. Die Vakuumpumpe 15 wird durch den Elektromotor 26 angetrieben.
Das beim Lauf der Vakuumpumpe 15 erforderliche Kühlwasser wird über das Rückschlagventil 16, das Magnetventil17, den Druckwächter 18, durch die Düse 19 in den Saugestutzen der Pumpe eingespritzt und fliesst durch das Ableitungsrohr 27 der Pumpe in die Ab-
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Druckmesser 23 angeschlossen. Ausserdem ist an den Dampfeinlassstutzen 20 das elektromagnetische Dampfeinlassventil 24 angeschlossen, durch das im geöffneten Zustand der Dampf aus dem Dampentwicklerkessel 2 in den Nutzraumkessel 1 einströmen kann. 32 ist ein vollautomatisches Steuergerät.
Dieses Steuergerät hat einen Sterilisiergut-Wahlschalter 33, der auf das Sterilisiergut Wäsche und Gummi" oder "Instrumente" geschaltet werden kann. 34 ist eine Starttaste, womit die Sterilisation eingeleitet wird.
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angezeigt, dass der Sterilisiervorgang beendet bzw. das Sterilisiergut steril ist. 37 ist ein Mehrfachstecker, so dass die Steuerleitungenzu den Armaturen und Magnetventilen durchziehendes Steckers in bequemer Weise vom Steuergerät 32 getrennt werden können. 38 ist ein sogenannter halbautomatischer Zentralschalter, der wiederum mit einem leicht trennbaren Vielfachstecker 39 vom Steuergerät zu trennen ist.
Mit dem halbautomatischen Zentralschalter 38 kann durch Schalten von Hand sterilisiert werden, so dass beispielsweise bei Ausfall des vollautomatischen Steuergerätes 32 mit diesem Schalter sterilisiert wird. 40 ist ein Sterilisiergutbehälter, beispielsweise eine rechteckige Wäschetrommel in den Nennmassen 60 x30 x30 cm, wie sie für die Unterbringung von Operationswäsche gebräuchlich ist. 41 ist die im Wäschebehälter befindliche Wäsche.
Mit dem gemäss Fig. 2 geschilderten erfindungsgemässen vollautomatischen, elektrisch beheizten Schnell- autoklaven erfolgt die Schnellsterilisation von Wäsche gemäss dem in Fig. 4 gezeigten Diagramm II nach dem erfindungsgemässen Zweistufen-Sterilisierverfahren. Das Zweistufen-Sterilisierverfahren ist eine zwei-
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malig unmittelbar aufeinanderfolgende Sterilisation nach dem Vorvakuumverfahren. Wird der Sterilisiergut-Wahlschalter 33 im Steuergerät 32 auf das Sterilisiergut Wäsche und Gummi" geschaltet und die Starttaste 34 betätigt, so läuft die Vakuumpumpe 15 an. Gleichzeitig wird durch die Düse 19 über das geöffnete Elektro-Magnetventil17 Kühlwasser eingespritzt. Gleichzeitig mit dem Anlauf der Pumpe 15 öffnet sich das elektromagnetische Vakuumventil12.
Da das elektromagnetische Belüftungsventil 31 und das Dampfventil 24 geschlossen sind, entsteht im Nutzraum und im Sterilisiergut ein Vakuum. Durch die hohe Saugleistung der Pumpe erreicht dieses Vakuum bereits in 1, 5 min die Höhe von 90%. In diesem Augenblick schaltet der Vakuummesser 22 im Steuergerät um. Die Pumpe 15 bleibt stehen, das elektromagnetische Vakuumventil12 schliesst und das elektromagnetische Dampfventil 24 öffnet. Nunmehr strömt der Dampf aus dem Dampfentwicklerkessel über den Stutzen 20 in der Nutzraumkessel ein. Dieses Dampfeinströmen geht in kürzester Zeit vor sich, da die zur Dampferzeugung erforderliche Energie in dem 145 C heissen Kesselspeisewasser gespeichert ist.
Da die Nutzraumwandungen, wie unter Fig. l beschrieben, mindestens die Sterilisiertemperatur von 134 C haben, kann der einströmende Dampf nur an dem kälteren Sterilisiergutbehälter und im Sterilisiergut kondensieren, wobei ein grosser Teil dieses Kondensates über die Kondensatableitung 29 zur Pumpe 15 abfliesst und dort durch das aus der Düse 19 eingespritzte Wasser gekühlt wird.
Dieses Dampfeinströmen geht in der kurzen Zeit von 1, 5 min vor sich, so dass nach Ablauf von 3 min im Nutzraum insgesamt bereits der volle Druck von 2, 2 atü erreicht ist. In diesem Zeitpunkt schaltet der Dampfdruckmesser 23 am Steuergerät 32 um, worauf wieder die Vakuumpumpe 15 anläuft, das elektromagnetische Vakuumventil 12 öffnet und das elektromagnetische Dampfventil 24 schliesst. Jetzt wird wiederum innerhalb von 1, 5 min, somit nach Ablauf von 4, 5 min seit Beginn, ein 90%iges Vakuum im Nutzraum erreicht. Bei diesem Vorgang wird die durchfeuchtete, heisse Wäsche teilweise im Vakuum getrocknet und etwaiges, im Nutzraum noch vorhandenes Kondensat restlos mit abgesaugt.
Nach Ablauf von 4, 5 min also beim Erreichen des zweiten 90% igen Vakuums, schaltet der Vakuummesser 22 im Steuergerät wieder um, worauf wiederum in der kurzen Zeit von 1, 5 min, also nach Ablauf von insgesamt 6 min, im Nutzraum der volle Sterilisierdruck von 2, 2 atü erreicht wird. Da die Temperatur des einströmenden Dampfes etwas über der Sterilisiertemperatur von 134 C liegt, also leicht überhitzt ist, da ausserdem die gesamten Nutzraumwandungen, der Sterilisiergutbehälter und die Wäsche praktisch auf Sterilisiertemperatur sind, bildet sich bei diesem zweiten Druckanstieg nur ausserordentlich wenig Kondensat, so dass der Temperaturausgleich in der Wäsche vom erreichten Sterilisierdruck bis Erreichen von 134 C an allen Stellen der Wäsche innerhalb 1 min, also insgesamt 7 min, schon erfolgt ist.
Da die vorhergehenden Sterilisationsvorgänge durch die vollautomatische Steuerung und Kontrolle absolut gewährleistet sind, genügt eine Sicherheitszeit von 2 min, so dass nach insgesamt 9 min die Sterilisation beendet ist. Hierauf erfolgt innerhalb von 5 min durch automatische Umschaltung im Steuergerät die Trocknung der Wäsche im Nachvakuum. Die Trocknungszeit von 5 min ist ausreichend infolge der kräftigen Saugwirkung der Pumpe und der geringen Durchfeuchtung der Wäsche, Nach Ablauf von insgesamt 14 min nach Beginn des Vorganges ist die Trocknung beendet und es erfolgt durch automatische Öffnung des elektromagnetischen Belüftungsventils 31 innerhalb 1 min die Belüftung des Nutzraumes. Nach 15 min kann die Tür geöffnet und das Sterilisiergut entnommen werden.
Die Gesamtbetriebszeit für eine Wäschesterilisation in dem erfindungsgemässen Autoklaven nach dem erfindungsgemässen Zweistufen-Sterilisierverfahren beträgt somit zirka 15 min. Die Gesamtbetriebszeit ist somit gegenüber dem herkömmlichen Vorvakuumverfahren nach Fig. 3 auf die Hälfte gekürzt worden.
In gleicher Weise geht die Sterilisation von Instrumenten in dem erfindungsgemässen Gerät nach der erfindungsgemässen Zweistufen-Sterilisation gemäss dem in Fig. 5 gezeigten Diagramm IV vor sich.
Da Instrumente u. ähnl. Sterilisiergüter leichter sterilisierbar sind, sind hiebei die Zeiten der einzelnen Sterilisiervorgänge noch kürzer. Ausserdem entfällt die Temperaturausgleichszeit bei diesem Verfahren bei der Instrumentensterilisation gänzlich, da beim zweiten Erreichen von 2, 2 atü Dampfdruck im Nutzraum die Instrumente bereits an allen Stellen 134 C heiss sind. Demzufolge kann bei der Instrumentensterilisation die Sicherheitszeit auch auf 1 min beschränkt werden.
Das in Fig. 6 dargestellte Diagramm III zeigt eine Instrumentensterilisation nach dem üblichen Vorvakuumverfahren mit einer Gesamtbetriebszeit von zirka 18 min. Die Gesamtbetriebszeit gemäss dem in Fig. 5 gezeigten Diagramm IV nach dem erfindungsgemässen Zweistufen-Verfahren beträgt zirka 9 min und ist somit auf die Hälfte verkürzt.
Die vollautomatische Steuerung des Autoklaven und des Sterilisiervorganges gewährleistet die absolute Sterilisiersicherheit, da sich jeder folgende Sterilisiervorgang erst nach dem ordnungsgemässen Ablauf des vorhergehenden Sterilisiervorganges anschliessen kann. Da die Vollautomatik nach dem Erreichen der jeweiligen Sollwerte des Vakuums, des Druckes und der Temperatur sofort auf den nächsten Vorgang umschaltet, sind auch die kürzestmöglichen Gesamtbetriebszeiten gewährleistet.
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Method and device for steam sterilization
The invention relates to a method and a device for steam sterilization of, in particular, medical articles of daily use. This includes, for example, all kinds of instruments, linen, bandages, rubber gloves and the like. The like. The method and device according to the invention are primarily intended for the rapid sterilization of practically all goods in question, which must be subjected to such a treatment in clinics, laboratories, hygiene and health institutes and in medical practices before use.
The rapid sterilization of articles of the specified type has long been a goal and several methods and devices have been developed to achieve this goal.
It has long been known that an important prerequisite for achieving effective sterilization lies in the greatest possible removal of the air contained in the items to be sterilized. So far, essentially three different types of autoclave have been developed for this purpose.
With the first, excessive steam consumption was accepted in order to remove the air by means of violent currents around and through the items to be sterilized. The disadvantage of this type, apart from the high steam consumption, is that if the steam cannot be taken from an already existing central steam system, an oversized electric high-speed steam generator with high acquisition costs and large space requirements must be provided.
The second autoclave, primarily intended for laundry sterilization, with a so-called controlled steam supply was essentially based on the idea of forcibly introducing and discharging the tensioned steam into and out of the sterilization goods container so that the steam flowing through had to remove the air. Such autoclaves, however, require the laundry to be sterilized to be packed as uniformly as possible, since the laundry must fill the container evenly because of the controlled steam flow. This results in difficulties in packing the laundry drum. In addition, this device is very sensitive to leaks in the inevitable steam supply and discharge, so that the required operational safety is not guaranteed.
The third type relates to devices for sterilization with high vacuum devices, by means of which the air is removed from the items to be sterilized prior to the introduction of the steam in a pretreatment stage by generating a relatively high vacuum of up to 99%, corresponding to 7.6 Torr. However, it has been shown that such a high vacuum cannot always be achieved in practice. Reliable sealing of the closure parts and pipe penetrations is possible with a new delivery of a large sterilizer, but the sealing rubber easily warps or hardens, so that even with long evacuation times only vacuums in the range of 90% = 76 Torr can be maintained.
This method is also extremely susceptible to failure and reacts to even minor leaks in door seals or screwed pipe connections, because a particularly high vacuum of up to 99% must be generated in order to carry out the method satisfactorily.
At present, in spite of the shortcomings mentioned, only devices of the third type are manufactured, since the so-called sterilization safety is only guaranteed to some extent with the pre-vacuum method and with a guaranteed minimum level of vacuum. For explanation, the sequence of this known method is briefly described below with reference to diagram I in FIG. 3.
The sterilization begins with the generation of a vacuum at time 0. After 6 minutes a 98% vacuum is reached and the air is practically removed from the items to be sterilized. Steam now flows into the usable space, the pressure rising within 5 minutes in the usable space and reaching 2.2 atmospheres after a total of 11 minutes. At this point in time, however, the saturated steam temperature of 1340 C has not yet been reached everywhere in the items to be sterilized, since the steam flowing in has to heat parts of the usable space walls, the containers and the items to be sterilized and is therefore supercooled and partially condenses. It takes 8 minutes, for example, to reach 134 C at all points on the items to be sterilized. In the 19th minute, the temperature is reached at all points on the items to be sterilized.
Since this point in time, however, as a result of unevenly firm packing or storage of the items to be sterilized by means of thermocouple measurements or the like.
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never to be specified exactly and also depends on other factors, one is forced to give a time safety margin for the sterilization of, for example, 4 minutes. The sterilization is complete after 23 minutes. However, the items to be sterilized are damp. In order to dry the same, a so-called post-vacuum of, for example, 6 minutes duration is now generated with the vacuum device, so that the moisture in the items to be sterilized is evaporated and sucked off. In the 29th min is the S! : erilisier- well dry. A valve to the usable space is now opened, through which filtered air flows in.
After, for example, 1 minute, i.e. H. After a total of 30 minutes, pressure equalization is available in the usable space, so that the door can now be opened and the items to be sterilized can be removed. The total operating time for the sterilization of laundry and bandages from the beginning of the pre-vacuum to removal of the items to be sterilized is therefore around 30 minutes.
This sterilization time of 30 minutes, which has to be accepted with the known pre-vacuum method, no longer corresponds in any way to today's requirements. It should be borne in mind here that, particularly in modern clinics, preferably in accident hospitals, the sterilization of surgical equipment and corresponding bandages is necessary in an extremely short time. Often only a few minutes are available to prepare for an operation, so that it is not possible to wait half an hour for the material to be sterilized.
Furthermore, a method has also become known in which, in order to improve the pre-vacuum treatment, the sterilization chamber is initially flowed through with steam for a period of time, so that the items to be sterilized can be brought to a high temperature. The steam pressure is then to be built up to atmospheric overpressure by closing the outflow opening of the sterilization chamber. Only then should the first vacuum treatment start, in that the steam is sucked off to as high a vacuum as possible. After the vacuum has been built up, new steam treatment medium should be let into the chamber and brought to overpressure. The last two procedural steps can be repeated.
According to this known teaching, the effect of the vacuum or the build-up of a high vacuum is to be improved by subjecting the items to be sterilized to a dynamic flow of steam beforehand and bringing them to a higher temperature. The aim is to remove some of the air before a vacuum is applied and the heating of the items to be sterilized before the vacuum treatment results in a more rapid equalization of the temperature differences inside the items to be sterilized, so that this is achieved during the final main Steam treatment reaches the required sterilization temperature of 134 C faster. Compared to the state of the art when this process was described in 1953, this known method is said to result in unexpectedly short sterilization times.
However, it is also necessary to achieve a high vacuum in order to ensure complete removal of air. As with all of the aforementioned known methods, a particular problem is formed by small amounts of air, which repeatedly form air pockets in rooms that are closed on one side and which stubbornly withstand the influence of a vacuum.
The object on which the invention is based is to create a method and a device for steam sterilization of, in particular, medical articles of daily use, according to which or with which items to be sterilized of the specified type can be sterilized particularly quickly, whereby the sterilization safety which cannot be set high enough should of course be guaranteed. Above all, the task is to be solved in a special technical respect of tearing apart the air pockets mentioned and removing the residual air contained in them in order to achieve faster heating during the main steam treatment and thus a shortening of the entire treatment time.
In order to achieve this object, as can be the case with the known method described above, at least two vacuum treatments and at least steam treatments are used, these treatments - beginning with a vacuum treatment - being carried out alternately, u. between the vacuum treatments in each case up to approximately the same vacuum level and the steam treatments with a pressure increase to the sterilization pressure, this pressure being maintained during the last steam treatment until the sterilization is complete. According to the invention, a vacuum is used very quickly and only to a relatively low degree, e.g. B. of not more than 90%, by means of a mechanically acting, a maximum vacuum higher degree, z.
B. of about 97%, creating a vacuum pump and for the steam treatments very quickly introduced steam, which goes under a slightly higher pressure than the intended sterilization pressure before its introduction, with a post-vacuum treatment and a subsequent ventilation process being carried out in a known manner after the sterilization period has ended .
The essential idea of the invention is that such a vacuum, as it is also used in the known methods, is applied very quickly and that a change between vacuum and steam treatment is also carried out very quickly. The rapid build-up of the vacuum and the rapid change to the subsequent pressure increase in the steam treatment lead to the substantial shortening of the sterilization time that is possible according to the invention. The repetition of the vacuum in the usable space of the autoclave ensures that only a small fraction of residual air is contained in the usable space after the second vacuum.
The repetition of the vacuum is so beneficial in this respect that there is no need to provide an extremely high vacuum of about 99%; rather, only a vacuum of 90% is required, which offers further advantages for another reason to be explained later.
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Assuming a two-fold 90% vacuum, the air is removed as follows: At the beginning of the process there are 100 parts of air and 0 parts of steam in the usable space. After applying the first 90% vacuum and then increasing the pressure, there are 10 parts of air and 90 parts of pressurized steam in the usable space. After applying the second 90% vacuum and then again increasing the pressure, there are finally only 1 part of air and 99 parts of pressurized steam in the usable space. This means that when a 90% internal vacuum is applied twice at the start of the actual sterilization, the same conditions exist as if a 99% vacuum had been created with a high vacuum device using the known pre-vacuum method.
However, as already indicated, the essential idea of the invention does not lie solely in the alternation between pressure increase and vacuum, but rather, and this is of particular importance, in the rapid alternation of the two processes. The above-outlined removal of the air contained in the closed autoclave can only proceed in this way if, in particular, between the first pressure increase and the second application of the vacuum, the remaining air and the steam that has entered are mixed as uniformly as possible. First and foremost, it must be avoided that the second time the vacuum is applied, the steam that has just been introduced is not removed again.
A particular disadvantage of the method used so far lies in the fact that when the pre-vacuum is applied, the residual air that cannot be removed collects at certain points, especially within the dressing materials or the laundry, and forms real air cushions. Since the laundry is in cassettes, of which the bases and the lids are provided with holes and covered with filter cloths, the excess pressure steam entering the laundry from both sides can only compress the air inside the laundry at uncontrollable points and to press even further into the laundry. However, such compressed air cushions prevent the steam from entering, so that these areas are not sterilized.
Thus, apart from the purely quantitative removal of the residual air as far as possible, the present invention effectively prevents the formation of such residual air cushions, for example within underwear or bandages. According to the invention, this is achieved by periodically alternating the pressure rise and vacuum formation. The rapid succession of these processes causes, due to the extraordinarily high flow speeds, that any air cushions that form within the material are literally torn apart and the remaining air is actually evenly distributed over the steam inside the autoclave, so that the almost complete removal is already done when the second vacuum is applied is guaranteed.
The feature that the vacuum to be applied is only 90% in each case is of particular advantage because the vacuum pump to be used can easily be oversized and the intended vacuum of 90% is achieved particularly quickly and reliably. It is provided, for example, to use a water ring vacuum pump operated by an electric motor, which achieves an approximately 97% ultimate vacuum.
The restriction to a 90% ultimate vacuum also makes the device insensitive to slight leaks in the door seal and pipe screw connections.
The rapid succession of the pressure rise and the vacuum formation thus easily fulfills both goals, namely on the one hand a substantial reduction in the total sterilization time and on the other hand an almost complete removal of the residual air. The number of sequences to be provided can be varied from case to case; However, it has been found that even two vacuum formations between the pre-vacuum and the sterilization period are completely sufficient to ensure sterilization safety.
According to a further feature of the invention, the overpressure steam is introduced slightly overheated with respect to the pressure provided for sterilization and both the sterilization chamber and the items to be sterilized therein are exposed to the overpressure steam from the outside before the start of the sterilization process.
The first measure effectively prevents the steam from condensing in noticeable quantities as it enters the usable space, which shortens the pressure increase. The second measure serves the same purpose in that the overpressure steam already formed in the boiler causes intensive preheating of the usable space and the items to be sterilized therein. This significantly shortens the duration of the temperature equalization and thus the pressure increase.
According to a further feature of the invention, the successive processes are controlled automatically. The intended sequence of the process is thus guaranteed, so that the safety sterilization time, which is relatively long with known methods, can be significantly shortened.
The invention also comprises a device for carrying out the method, which is characterized in that an autoclave, with the exception of at least one side wall, is arranged inside a pressure vessel and can be connected to the interior of the vessel, a vacuum pump or the atmosphere via feed lines and corresponding valves.
As a result, an intimate contact is achieved between the steam in the boiler and the autoclave for the purpose of preheating, while the valve device controls the intended processes.
In comparison to the autoclave, the boiler has a large capacity, so that an almost unlimited amount of steam is available for charging the autoclave. This feature also shortens the pressure increase in the autoclave, since the inflow of steam has no noticeable effect on the steam in the boiler.
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Further advantages and features of the invention emerge from the following description in conjunction with the accompanying drawings. It shows :
1 shows three schematic representations of a boiler with an inserted autoclave in side view from different sides and in different designs,
2 shows a schematic representation of a complete device for carrying out the method,
3 and 6 in diagrams I and III process sequences of the known fore-vacuum method and
4 and 5 in diagrams 11 and IV process sequences of the method according to the invention.
Fig. 1 shows the autoclave chamber u. between, for example, an autoclave with an electrically heated steam generator. Part 1 is the usable space boiler with a square cross-section, for example 320 mm wide, 320 mm high and 610 mm deep. This useful space boiler penetrates the vertical, round steam generator boiler. Illustration A shows the front view, without a locking door. In illustration B you can see the boiler from the right side with the locking door. In illustration C you can see such a boiler, the usable space of which is closed with 2 doors, one at the back and one at the front. Autoclave tanks according to illustration B are installed in a sterilization room which is, for example, between 2 operating theaters. The usable space is thus loaded and emptied through one door.
Autoclave vessels according to illustration C can be built in the wall between the sterilization room and the operating room or in the wall between an unclean and a clean room, so that the usable space is filled from the sterilization room or unclean room and emptied from the operating room or a room.
The entire boiler is insulated as much as possible in order to prevent unnecessary heat radiation.
Because the usable space boiler penetrates the steam generator boiler, the usable space is extremely well preheated. This preheating is largely improved by using a boiler material with good thermal conductivity and good heat storage properties, for example the light metal alloy Al-Mg 3, which has good strength, high elongation, high thermal conductivity and high specific heat.
In Fig. 2 the complete autoclave with the boiler according to Fig. 1 and all associated fittings and equipment as well as switching devices and fully automatic is shown.
The steam generator 2 is filled with boiler feed water, preferably aqua destillata, up to the maximum water level: If the main switch 3 is switched on, the boiler feed pump 4 feeds the steam generator via the check valve 5 with boiler feed water; when the maximum water level mark is reached, the level controller 6 switches off the boiler feed pump. At the same time, when the main switch 3 is switched on, the heaters 7 are switched on so that the boiler heats up. The pressure regulator 8 regulates the steam pressure of the boiler automatically at 3, 3 atm. The vent valve 21, which automatically closes at 100 ° C., is provided so that the boiler is vented when it is heated up. The safety valve 25 protects the boiler from excess pressure.
The level controller 6 keeps the maximum water level constant by controlling the boiler feed pump, which can be observed on the water level glass 9. 10 is a wide ventilation pipe attached to the lowest point of the usable space boiler 1, which is connected to the electromagnetic vacuum valve 12 via a temperature measuring device, for example a contact thermometer 11,
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bridged. An air filter 30 is connected between the contact thermometer 11 and the electromagnetic vacuum valve 12, through which air filtered via the electromagnetic ventilation valve 31 can flow through the ventilation pipe 10 into the usable space boiler 1. The vacuum pump 15 is driven by the electric motor 26.
The cooling water required when the vacuum pump 15 is running is injected via the check valve 16, the solenoid valve 17, the pressure monitor 18, through the nozzle 19 into the suction port of the pump and flows through the discharge pipe 27 of the pump into the drain.
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Pressure gauge 23 connected. In addition, the electromagnetic steam inlet valve 24 is connected to the steam inlet nozzle 20, through which the steam can flow from the steam generator tank 2 into the usable space tank 1 in the open state. 32 is a fully automatic control unit.
This control device has a selector switch 33 for items to be sterilized, which can be switched to items for laundry and rubber or "instruments" to be sterilized. 34 is a start button with which the sterilization is initiated.
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indicates that the sterilization process has ended or that the items to be sterilized are sterile. 37 is a multiple plug so that the control lines to the fittings and solenoid valves can be conveniently disconnected from the control unit 32 when the plug is pulled through. 38 is a so-called semi-automatic central switch, which in turn can be separated from the control unit with an easily separable multiple plug 39.
The semiautomatic central switch 38 can be used for manual sterilization, so that, for example, if the fully automatic control device 32 fails, this switch is used for sterilization. 40 is a container for items to be sterilized, for example a rectangular laundry drum with the nominal dimensions of 60 x30 x30 cm, as is customary for storing surgical laundry. 41 is the laundry in the laundry bin.
With the fully automatic, electrically heated high-speed autoclave according to the invention described in accordance with FIG. 2, laundry is rapidly sterilized according to diagram II shown in FIG. 4 using the two-stage sterilization method according to the invention. The two-stage sterilization process is a two-
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once immediately consecutive sterilization using the pre-vacuum method. If the sterilization goods selector switch 33 in the control unit 32 is switched to the sterilization goods "laundry and rubber" and the start button 34 is pressed, the vacuum pump 15 starts up. At the same time, cooling water is injected through the nozzle 19 via the open solenoid valve 17 Pump 15 opens the electromagnetic vacuum valve 12.
Since the electromagnetic ventilation valve 31 and the steam valve 24 are closed, a vacuum is created in the usable space and in the items to be sterilized. Thanks to the high suction power of the pump, this vacuum reaches 90% in just 1.5 minutes. At this moment the vacuum gauge 22 switches over in the control unit. The pump 15 stops, the electromagnetic vacuum valve 12 closes and the electromagnetic steam valve 24 opens. The steam now flows out of the steam generator tank via the nozzle 20 into the usable space tank. This inflow of steam takes place in a very short time, as the energy required to generate steam is stored in the 145 C boiler feed water.
Since the usable space walls, as described under Fig. 1, have at least the sterilization temperature of 134 C, the steam flowing in can only condense on the colder container and in the items to be sterilized, with a large part of this condensate flowing off via the condensate drain 29 to the pump 15 and through there the water injected from the nozzle 19 is cooled.
This influx of steam takes place in a short time of 1.5 minutes, so that after 3 minutes the full pressure of 2.2 atmospheres has already been reached in the usable space. At this point in time, the steam pressure meter 23 on the control unit 32 switches over, whereupon the vacuum pump 15 starts up again, the electromagnetic vacuum valve 12 opens and the electromagnetic steam valve 24 closes. A 90% vacuum is now achieved in the usable space again within 1.5 minutes, i.e. 4.5 minutes since the beginning. During this process, the soaked, hot laundry is partially dried in a vacuum and any condensate that is still present in the usable space is sucked off completely.
After 4.5 minutes, i.e. when the second 90% vacuum is reached, the vacuum gauge 22 in the control unit switches over again, whereupon the full one in the usable space in the short time of 1.5 minutes, i.e. after a total of 6 minutes has elapsed Sterilization pressure of 2.2 atm is reached. Since the temperature of the steam flowing in is slightly above the sterilization temperature of 134 C, i.e. it is slightly overheated, since the entire walls of the usable space, the container for the items to be sterilized and the laundry are practically at sterilization temperature, only extremely little condensate forms during this second pressure increase, so that the Temperature equalization in the laundry from the sterilization pressure reached until 134 C has been reached at all points on the laundry within 1 minute, i.e. a total of 7 minutes.
Since the preceding sterilization processes are absolutely guaranteed by the fully automatic control and monitoring, a safety time of 2 minutes is sufficient, so that the sterilization is completed after a total of 9 minutes. The laundry is then dried in a post-vacuum within 5 minutes by automatic switching in the control unit. The drying time of 5 minutes is sufficient due to the powerful suction effect of the pump and the low level of moisture in the laundry. After a total of 14 minutes after the start of the process, the drying process is complete and the electromagnetic ventilation valve 31 is automatically opened within 1 minute Usable space. After 15 minutes the door can be opened and the items to be sterilized can be removed.
The total operating time for a laundry sterilization in the autoclave according to the invention according to the two-stage sterilization method according to the invention is thus approximately 15 minutes. The total operating time has thus been reduced by half compared to the conventional fore-vacuum method according to FIG. 3.
In the same way, the sterilization of instruments in the device according to the invention proceeds after the two-stage sterilization according to the invention according to diagram IV shown in FIG.
Since instruments u. similar If items to be sterilized are easier to sterilize, the times for the individual sterilization processes are even shorter. In addition, there is no temperature equalization time for instrument sterilization with this method, as the second time a steam pressure of 2.2 atmospheres is reached in the usable space, the instruments are already 134 C hot at all points. As a result, the safety time can also be limited to 1 minute for instrument sterilization.
Diagram III shown in FIG. 6 shows instrument sterilization according to the usual pre-vacuum method with a total operating time of approximately 18 minutes. The total operating time according to diagram IV shown in FIG. 5 according to the two-stage method according to the invention is approximately 9 minutes and is thus shortened by half.
The fully automatic control of the autoclave and the sterilization process guarantees absolute sterilization safety, since each subsequent sterilization process can only be followed after the previous sterilization process has been properly completed. Since the fully automatic system switches over to the next process immediately after the respective setpoints for vacuum, pressure and temperature have been reached, the shortest possible total operating times are guaranteed.
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