CH637543A5

CH637543A5 - Method and gas steriliser for sterilisation using a sterilising substance

Info

Publication number: CH637543A5
Application number: CH1045078A
Authority: CH
Inventors: Bernhard Dipl Ing Echle; Johann Huber; Kurt Werner
Original assignee: Muenchner Medizin Mechanik
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1978-10-09
Publication date: 1983-08-15
Also published as: DE2745961C2; AT363608B; ATA734578A; DE2745961A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Sterilisieren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf einen Gassterilisator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Bei einem aus der GB-PS i 264 003 bekannten Gassterilisator der genannten Art wird nach dem Sterilisiervorgang die Sterilisiersubstanz über eine Vakuumpumpe aus der Sterilisierkammer abgepumpt, gekühlt und durch einen ein hygroskopisches Material aufweisenden Trockner hindurchgeleitet, um die Sterilisiersubstanz vom Wasserdampf zu befreien, wonach sie zur Verflüssigung dem Kondensationsgefäss zugeführt wird. Aus dem Kondensationsgefäss wird die verflüssigte Sterilisiersubstanz zu einem Flüssigkeitssammel-gefäss geleitet. Beim Abpumpen der Sterilisiersubstanz aus der Sterilisierkammer wird in diese über ein Filter Luft eingeleitet, um das von der Sterilisiersubstanz freigegebene Volumen aufzufüllen. Mit Hilfe des Trockners sind der Sterilisiersubstanz jedoch nur geringe Mengen an Wasserdampf zu entziehen, so dass mit dem bekannten Gassterilisator nur eine reine Gassterilisation, jedoch keine zusätzlich auch Wasserdampf zum Abtöten von Keimen benutzende Sterilisation durchzuführen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine einfache und zuverlässige Trennung von Wasser und Sterilisiersubstanz in dem aus der Sterilisierkammer abgeleiteten Gemisch aus Sterilisiersubstanz und Wasserdampf möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

40 Gemäss einer bevorzugten Ausführung nach Anspruch 2 kann das Wasser in sehr einfacher Weise durch Ableiten von der Sterilisiersubstanz getrennt werden. Durch die nachfolgende weitere Abkühlung der Sterilisiersubstanz lässt sich auch diese in verflüssigter Form ableiten.

45 Gemäss einer Ausführung nach Anspruch 4 ergibt sich ebenfalls eine einfache Möglichkeit zum Trennen der Sterilisiersubstanz vom Wasser, indem diese im flüssigen und das Wasser im festen Aggregatzustand vorliegt, so dass eine einfache Trennung durch Ableiten der flüssigen Sterilisiersub-50 stanz möglich ist. Die anschliessende Ableitung des Wassers ist gemäss Anspruch 5 möglich.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht also eine sehr einfache Trennung von Sterilisiersubstanz und Wasser, so dass beim Sterilisiervorgang auch erhebliche Mengen an 55 Wasserdampf zusätzlich zur Sterilisiersubstanz für die Sterilisation benutzt werden können, um z.B. auch eine bakterizide Wirkung auf das in der Sterilisierkammer zu sterilisierende Gut auszuüben.

Die in dem Kondensationsgefäss frei werdende Konden-60 sationswärme kann vorzugsweise über einen geeigneten Kühlkreislauf, z.B. über Wärmeträger, an den Boden der Sterilisierkammer gegeben werden, wo diese rückgewonnene Wärme zum Erwärmen der Sterilisierkammer und zur Förderung der Resorption des Sterilisiergutes verwendet werden 65 kann.

Der Sterilisator zur Durchführung des Verfahrens ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

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Das Kondensationsgefäss des Gassterilisators kann über eine Vakuumpumpe oder über ein Absperrventil mit der Sterilisierkammer verbunden werden. Die Wärmepumpe kann im Kühlkreislauf so angeordnet sein, dass Kälte an das Kondensationsgefäss und Wärme an den Boden der Sterilisierkammer abgegeben wird. Das Flüssigkeitssammelgefäss ist zur Aufnahme des Wassers vorgesehen, so dass sich dieses von der noch gasförmigen Sterilisiersubstanz auf einfache Weise trennen lässt.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gassterilisators und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Gassterilisators.

In der Fig. 1 ist eine Sterilisierkammer 1 mit einer Tür 2 versehen, durch die hindurch die Sterilisierkammer 1 mit dem Sterilisiergut beschickt werden kann. Vorzugsweise an der Decke der Sterilisierkammer ist eine Ableitung 14 angeschlossen, die über eine Vakuumpumpe 6 in ein Kondensationsgefäss 3 mündet. Auf einer bestimmten Füllstandhöhe des Kondensationsgefasses 3 ist eine weitere Ableitung 15 mit diesem verbunden, die wiederum in der Sterilisationskammer 1 mündet. In dieser zweiten Ableitung 15 ist ein erstes Absperrventil 11 vorgesehen. In dem Kondensationsgefäss 3 ist ein Verdampfer 9 angeordnet, der in einem Kühlkreislauf 13 angeordnet ist, der über eine Kältemaschine 7 zu einem Verflüssiger 8 geführt ist, der örtlich unterhalb des Bodens der Sterilisierkammer 1 angeordnet ist. Der tiefste Teil des Kondensationsgefasses 3 ist über ein zweites Absperrventil 11' mit einem Flüssigkeitssammelbehälter 4 verbunden, dem eine Elektroheizung 12 zugeordnet ist. Von dem Flüssigkeitssammelbehälter 4 führt über ein drittes Absperrventil 11" eine Verbindungsleitung an die Sterilisationskammer 1. In dem Kondensationsgefäss 3 mündet ausserdem eine Zuleitung für flüssiges Sterilisiergas 5, die ein viertes Absperrventil 1V" enthält. Mit der Sterilisierkammer 1 ist ausserdem über ein fünftes Absperrventil 11IV ein Steril-Luftfilter 10 verbunden.

Die Arbeitsweise dieses Gassterilisators wird nachfolgend beschrieben. Nach Abschluss eines Sterilisiervorganges innerhalb der Sterilisierkammer 1 wird das in der Sterilisierkammer 1 vorhandene Gemisch aus Wasserdampf und Sterilisiergas, wobei der Wasserdampf für den mikrobiologischen Abtötungsprozess notwendig ist, über die Ableitung 14 und durch die Vakuumpumpe 6 hindurch in das Kondensationsgefäss 3 sowie von diesem durch die zweite Ableitung 15 bei geöffnetem erstem Absperrventil 11 in die Sterilisierkammer zurück umgepumpt. Da das Kondensationsgefäss 3 gleichzeitig über den Kühlkreislauf auf eine solche Tèmperatur abgekühlt wird, die oberhalb der Verflüssigungstemperatur des Sterilisiergases, jedoch unterhalb der Verflüssigungstemperatur des Wasserdampfes liegt, wird der Wasserdampfanteil in dem Kondensationsgefäss kondensiert und über das zweite Absperrventil 11' in das Flüssigkeitssammelgefass 4 abgeleitet. Nach Verstreichen einer ausreichenden Zeitdauer, um den neben dem Restwasser vorhandenen Wasserdampfanteil zu kondensieren, wird das zweite Absperrventil 11' geschlossen. Danach wird das Kondensationsgefäss 3 über den Kühlkreislauf weiter abgekühlt, bis die Temperatur auch unter die Verflüssigungstemperatur des Sterilisiergases fallt. Dadurch wird jetzt beim weiteren Umpumpen des Sterilisiergases durch das Kondensationsgefäss 3 hindurch auch dieses im Kondensationsgefäss 3 kondensiert, so dass das gesamte ursprünglich in der Sterilisierkammer 1 vorhandene Sterilisiergas schliesslich als Flüssigkeit in dem Kondensationsgefäss 3 vorliegt.

Bei der Kühlung des Kondensationsgefasses 3 durch den Kühlkreislauf wird die durch den als Wärmetauscher 9 wirkenden Verdampfer in den Kühlkreislauf aufgenommene Kondensationswärme im Verflüssiger 8 des Kühlkreislaufes wieder nach aussen abgegeben und zur Erwärmung des Bodens der Sterilisierkammer 1 benutzt. Es findet also auf diese Weise eineWärmerückgewinnung statt.

Das in dem Kondensationsgefäss 3 gesammelte flüssige Sterilisiergas kann für einen erneuten Sterilisiervorgang wieder verwendet werden, wozu es verdampft und z. B. über die zweite Verbindungsleitung 15 wieder in die Sterilisierkammer 1 eingeleitet wird. Ausserdem kann über die Zuleitung 5 für flüssiges Sterilisiergas zusätzlich auch neues Sterilisiergas in das Kondensationsgefäss 3 eingeleitet werden, um dort verdampft und in die Sterilisierkammer 1 eingeleitet zu werden.

Das im Flüssigkeitssammelgefäss 4 gesammelte Wasser kann mit Hilfe der Elektroheizung 12 wieder teilweise verdampft werden und bei geöffnetem dritten Absperrventil 11" ebenfalls in die Sterilisierkammer 1 eingeleitet werden, um dort den erforderlichen Wasserdampfanteil herzustellen.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des neuen Gassterilisators gezeigt, bei dem entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel versehen sind.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, wird das Sterilisiergas über eine Leitung 15' z.B. von einer Vorratsflasche 17 aus in die Sterilisierkammer 1 eingeleitet. Ausserdem wird die Atmosphäre innerhalb der Sterilisierkammer 1 mit Hilfe von über eine Leitung 19 zugeführten Wasserdampf oder Wasser befeuchtet, damit das Sterilisiergas eine bakterizide Wirkung auf das in der Sterilisierkammer vorhandene zu sterilisierende Gut überhaupt ausüben kann. Wird als Sterilisiergas z. B. Äthylenoxid benutzt, so muss die in der Sterilisierkammer vorhandene Atmosphäre eine relative Feuchte von 50 bis 80% haben. Nach dem Sterilisiervorgang wird das in der Sterilisierkammer 1 aus dem zugeführten Wasserdampf und dem Sterilisiergas gebildete Gasgemisch über die Leitung 14 und eine Gasdruckpumpe 6' an das Kondensationsgefäss 3 geleitet, das diesmal mit Hilfe des Kühlkreislaufes auf eine so niedrige Temperatur gekühlt wird, dass der in dem Gasgemisch vorhandene Wasserdampf ausgefroren wird, d.h. sich unmittelbar in Form von Eis an den Kühlschlangen oder Behälterwänden des Kondensationsgefasses niederschlägt. Bevorzugt ist die Kühlfläche, d.h. hier die Gefrierfläche, so gross, dass sich eine dünnschichtige Eisstruktur ausbildet. Dadurch wird die Trennung zwischen Wasserdampf und Sterilisiergas optimal und schnell sowie die Gefahr von Sterilisiergaseinschlüssen in einer dickeren Eisschicht sicher unterbunden. Die Temperatur in dem Kondensationsgefäss ist dabei so niedrig, dass auch das Sterilisiergas verflüssigt wird, d.h. auf den Boden des Kondensa-tionsgefässes abtropft. Diese Verflüssigung des Sterilisiergases tritt z. B. bei Äthylenoxid bei 10,5 °C auf, so dass das Sterilisiergas beim Ausfrieren des Wasserdampfes sicher verflüssigt wird. Das verflüssigte Sterilisiergas kann dann durch Öffnen eines Ventils über eine erste Abführleitung 20 an ein Sammelgefäss für das Sterilisiergas abgegeben werden, das ebenfalls in geeigneter Weise gekühlt wird, um das Sterilisiergas in seinem flüssigen Zustand zu halten.

Nach dem vollständigen Ableiten des flüssigen Sterilisiergases aus dem Kondensationsgefäss 3 wird dieses z.B. durch Zuführung von Warmwasser entweder unmittelbar in das Innere des Kondensationsgefasses oder aber über eine Leitung 16 an eine Heizschlange erwärmt, so dass das in dem Kondensationsgefäss niedergeschlagene Eis aufgetaut oder ausgespült wird und über eine zweite Abführleitung 21 an ein Wassergefäss 4 abgegeben wird. Dieses Wasser kann aus

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dem Wassergefäss entweder erneut wiederverwendet oder aber in kontrollierter Weise an einen Abfluss abgeleitet werden.

Wie in Fig. 2 näher zu erkennen ist, wird die über den Kühlkreislauf zurückgewonnene Wärme an einen den Mantel der Sterilisierkammer 1 einschliessenden Umlauf 22 gegeben, der z. B. ebenfalls Wasser oder ein anderes Wärmeträgermittel enthält.

Gemäss einer von der Zeichnung abweichenden Variante kann in Fig. 1 die Vakuumpumpe 6 oder in Fig. 2 die Gasdruckpumpe 6' fortgelassen werden, da durch die Kondensation in dem Kondensationsgefäss 3 ein Vakuum entsprechend den Sattdampfdrücken der einzelnen Medien erreicht wird.

Das Verfahren hat also nicht nur den Vorteil, dass keine s besonderen Vorrichtungen und Massnahmen erforderlich sind, um das aus der Sterilisierkammer abgeleitete Sterilisiergas unschädlich an die freie Umgebung abzugeben, sondern bewirkt gleichzeitig eine Rückgewinnung des Sterilisiergases zu seiner Wiederverwendung und auch eine teilweise Rück-lo gewinnung der Wärme.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Sterilisieren mit Hilfe einer Sterilisiersubstanz, die verdampft und in gasförmiger Phase in eine geschlossene Sterilisierkammer eingeleitet wird, dort zur Keimtötung wirksam wird und dann zum Zwecke ihrer Wiederverwendung aus der Sterilisierkammer abgeleitet und unter ihre Verflüssigungstemperatur abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Sterilisiervorgang mit Wasserdampf gemischte gasförmige Sterilisiersubstanz auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der das Wasser und die Sterilisiersubstanz jeweils unterschiedliche Aggregationszustän-de haben, und so voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wasserdampf gemischte Sterilisiersubstanz zwischen der Sterilisierkammer und einem Kondensationsgefäss in einem Kreislauf umgepumpt wird, dass das Kondensationsgefäss zuerst auf eine über der Verflüssigungstemperatur der Sterilisiersubstanz, aber unter der Verflüssigungstemperatur des Wassers liegende Temperatur gekühlt und das dabei sich im Kondensationsgefäss bildende Wasser abgeleitet wird und dass anschliessend das Kondensationsgefäss auf eine unter der Verflüssigungstemperatur der Sterilisiersubstanz liegende Temperatur abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dabei frei werdende Kondensationswärme an den Boden der Sterilisierkammer abgegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sterilisiersubstanz zusammen mit dem Wasser so weit abgekühlt wird, dass das Wasser als Eis niedergeschlagen und die Sterilisiersubstanz als Flüssigkeit abgetropft wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ableiten der abgetropften Sterilisiersubstanz das Eis durch Erwärmung in Form von Wasser abgeführt wird.

6. Gassterilisator zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Sterilisierkammer, ei-

j ner Zuleitung für die Sterilisiersubstanz in die Sterilisierkammer, einer Ableitung für die Sterilisiersubstanz aus der Sterilisierkammer, einem Kondensationsgefäss, das über eine Pumpe mit der Sterilisierkammer verbunden ist, einer Wärmepumpe, die über einen Kühlkreislauf das Kondensations-io gefäss kühlt, und einem über ein Absperrventil mit dem Kondensationsgefäss verbundenen Flüssigkeitssammelge-fäss, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitssammel-gefäss (4) nur zur Aufnahme des Wassers vorgesehen ist.

7. Gassterilisator nach Anspruch 6, dadurch gekenn-i5 zeichnet, dass das Kondensationsgefäss (3) zusätzlich über ein weiteres Absperrventil (11') zur Bildung eines Kreislaufes mit der Sterilisierkammer (1) verbunden ist und dass die Wärmepumpe (7) mit einem Kondensator (8) verbunden ist, der Wärme an den Boden und/oder Mantel der Sterilisier-20 kammer (1) abgibt.

8. Gassterilisator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (5) für die flüssige Sterilisiersubstanz über ein drittes Absperrventil (11"') mit dem Kondensationsgefäss (3) verbunden ist.

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9. Gassterilisator nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensationsgefäss (3)

eine Wärmezuführleitung (16) aufweist.

10. Gassterilisator nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensationsgefäss (3) 30 Kühlflächen hat, die, bezogen auf den Gesamtgehalt an Wasser in der Sterilisiersubstanz, überdimensioniert sind, um auf ihnen eine nur dünne Eisschicht zu bilden.