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PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur bakteriell kontaminationsfreien Entnahme steriler Flüssigkeit aus einem Behälter, mit einem den Rückfluss verhindernden Absperrhahn (25), welcher über ein Verbindungsrohr (10, 51) und Antlanschelemente (18, 50) mit dem Behälter verbunden zu werden bestimmt ist, sowie mit einem Abgaberohr (14, 55) für die sterile Flüssigkeit, dessen vorderer Teil in einer Auslassöffnung endet, gekennzeichnet durch eine Ultraviolett-Lichtquelle (13), die in einer solchen Lage im Inneren des Abgaberohres (14, 55) angeordnet ist, dass die in dem vorderen Teil des Abgaberohres (14, 55) befindliche Flüssigkeit die Ultraviolett-Lichtquelle (13) bis in die Nähe der Auslassöffnung umgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraviolett-Lichtquelle (13) koaxial in dem Abgaberohr (14, 55) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgaberohr (14) mit der darin angeordneten Ultraviolett-Lichtquelle (13) unmittelbar mit dem Absperrhahn (25) zusammengebaut ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgaberohr (55) über ein Zwischenrohr (54) mit dem Abfluss-Rohrstutzen (52) des Absperrhahns (25) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraviolett-Lichtquelle (13) im wesentlichen aus einem mit Quecksilberdampf gefüllten Quarzrohr (41) und einem darin angeordneten Elektroden-Paar besteht, welche Elektroden zur Speisung über ein Kabel (40) mit einer Speise- und Steuereinheit (39) verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisung der Elektroden intermittierend ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur bakteriell kontaminationsfreien Entnahme steriler Flüssigkeit aus einem Behälter, mit einem den Rückfluss verhindernden Absperrhahn, welcher über ein Verbindungsrohr und Anflansch-Elemente mit dem Behälter verbunden zu werden bestimmt ist, sowie mit einem Abgaberohr für die sterile Flüssigkeit, dessen vorderer Teil in einer Auslassöffnung endet.
In der Forschung und für intravenöse Beimengungen besteht eine dauernde Nachfrage für bakteriell reines und endotoxinfreies Wasser. In der US-Patentschrift Nr. 4 089 749 ist ein Apparat zur Herstellung von solchem Wasser beschrieben. Diese Literaturstelle offenbart den Stand der Technik in der Herstellung von bakteriell hochreinem und endotoxinfreiem Wasser. Es wird dort ein Appart zur kontinuierlichen Herstellung von hochreinem Wasser beschrieben, der einen Destillierkolben, eine Korbflasche und eine Kondensator-Einheit enthält. Zwischen der Aussenluft und dem Kolben mit Korbflasche und Kondensator-Einheit ist ein Filter angeordnet, der das Eindringen von Schwebe Bakterien in den Apparat verhindert. Die offenen Teile sind mit inerten, flexiblen Rohrstücken verbunden. Ein Zweiweg Absperrventil ermöglicht die Entnahme von hochreinem Wasser aus der Korbflasche.
Der in der US-Patentschrift Nr. 4 089 749 beschriebene Apparat zur Herstellung hochreinen Wassers erzeugt zwar ein Produkt hoher Qualität; es hat sich aber gezeigt, dass der in der Korbflaschen-Anordnung gespeicherte Vorrat durch Bakterien kontaminiert werden kann, die von aussen durch den zur Wasserentnahme vorgesehenen, gewöhnlichen Zweiweg-Wasserhahn eindringen. Die Bakterien schweben einerseits in der Luft oder wachsen auf der menschlichen Haut und gelangen bei der Handhabung auf das Ventil.
Es sind auch verschiedene andere Anordnungen zur Aufbereitung steriler Flüssigkeiten vorgeschlagen worden. Die US-Patentschrift Nr. 2 456 152 z. B. beschreibt eine Einrichtung, bei der sich der Entnahmehahn dauernd in einem Dampfbad befindet.
In der US-Patentschrift Nr. 3 551 091 (Veloz) wird ein Filter und Sterilisierer für Wasser beschrieben. Das Wasser wird durch ein Filtermedium gepresst und durch Strahleneinwirkung sterilisiert. Das Gerät ist zur Aufbereitung von Trinkwasser konzipiert, an Orten, wo das Wasser nicht ausreichend sauber ist.
In der US-Patentschrift Nr. 2 028 256 (Stevens) wird ein Trinkwasser-Abgabeausguss in Zusammenwirkung mit einer Strahlungsquelle beschrieben, welche den Oberteil eines Trinkgefässes innen und aussen vollständig überflutet, das unter den Ausguss mit der sterilisierenden Strahlung gehalten wird. Die Erfinder stellen heraus, das der Konsument des Getränkes keiner Infektion ausgesetzt werde, welche allenfalls durch Keime auf dem Trinkgefäss von einer Person zu einer anderen übertragen werden könnten.
Das US-Patent Nr. 2 537 774 (Machinist) betrifft ein Gerät, bei welchem zur Sterilisation von Flüssigkeiten Ultravio- lett-Strahlung eingesetzt wird, wobei das Gerät über lange Zeiträume ohne Wartung arbeiten kann. Eine elektronische Leuchte befindet sich in invertierter Lage in einer Kammer, wobei die Basis der Leuchte und ihr Sockel aus der Flüssigkeit ragen. Im Betrieb wird ein Schalter betätigt, bevor der Zapfhahn geöffnet und Flüssigkeit entnommen wird.
In der FR-Patentschrift Nr. 1101 643 schliesslich wird eine Kombination von Ultraviolett- und Infrarotstrahlung vorgeschlagen.
Bei allen diesen Vorrichtungen wird entweder die entnommene Flüssigkeit auf eine Temperatur erhitzt, die wesentlich über der Raumtemperatur liegt, oder es sind überhaupt keine Massnahmen zur Verhinderung bakterieller Kontamination der nach Entnahme in dem Zapfhahn verbleibenden Flüssigkeit durch äussere Kontaminations-Quellen vorgesehen.
Der Hauptzweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Verhinderung bakterieller Kontamination von Wasser oder anderer vorbehandelter Flüssigkeiten, deren Sterilität vor, während und nach der Entnahme ohne Temperaturerhöhung gewährleistet ist.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer kontinuierlich arbeitenden Quelle von hochreinem, bakterienfreiem Wasser oder anderen Flüssigkeiten, wobei gewährleistet sein soll, dass dieses Wasser oder diese Flüssigkeiten nicht durch bakterielle Ansammlung an den mit dem System verbundenen Ventilen oder Rohren kontaminiert werden.
Erfindungsgemäss werden diese Zielsetzungen durch eine Ultraviolett-Lichtquelle erreicht, die in einer solchen Lage im Inneren des Abgaberohres angeordnet ist, dass die in dem vorderen Teil befindliche Flüssigkeit die Ultraviolett-Lichtquelle bis in die Nähe der Auslassöffnung umgibt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer frontalen Perspektivansicht;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der unteren Partie der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung der unteren Partie der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei auch Einzelheiten der Ultraviolett-Lichtquelle dargestellt sind; und
Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Perspektivansicht.
Die in Fig. 1 offenbarte Vorrichtung enthält einen Absperrhahn 25, der mit einem Rohr 10 verbunden ist, das seinerseits leicht mit einem (nicht dargestellten) Behälter (oder Quelle) für steriles Wasser verbunden und von diesem wieder gelöst werden kann. An dem einen Ende 19 dieses Rohres 10 ist ein Winkelstück 18 angeschraubt. Ein kurzes Rohrstück 20 ist bei der Verbindung 21 am Winkelstück 18 befestigt.
Ein Nippel 12 mit Rillen 23 zur leichten Verbindung mit einem Gummi- oder Kunststoffschlauch ist mit dem Rohrstück 20 verschraubt. Eine Gegenmutter 22 sichert die Befestigung des Absperrhahns, wenn dieser mit dem Behälter verbunden ist.
Das andere Ende 24 des Rohres 10 ist mit dem Absperrhahn 25 verschraubt. Der Absperrhahn selbst ist auf dem Markt erhältlich und ist nicht Gegenstand der Erfindung; er weist ein Kippelement 15 auf, das mit einem Griff 16 verbunden ist. Der Griff ist um einen Stift 11 von einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung schwenkbar, wodurch der Absperrhahn geöffnet und geschlossen werden kann. Die Erfindung besteht bei diesem Ausführungsbeispiel in der Abänderung dieses handelsüblichen Absperrhahns durch Einbau einer Ultraviolett-Lichtquelle 13, die mittels des Kabels 40 mit einer (nicht dargestellten) Speise- und Steuereinheit verbunden ist. Die Ultraviolett-Lichtquelle 13 ist hier direkt in dem als Abgaberohr 14 dienenden Abfluss Rohrstutzen des Absperrhahns 25 untergebracht.
Das durch den Absperrhahn 25 strömende Wasser kommt in den Bereich der ultravioletten Strahlung, sodass das durch das Abgaberohr 14 fliessende oder dort stehende Wasser jederzeit steril bleibt.
Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten des modifizierten Absperrhahns gemäss Fig. 1 und die wesentlichen Merkmale der Erfindung. Die im Schnitt dargestellte untere Partie enthält einen Innengewindeteil 24 zur Befestigung des Rohres 10, mit einer Bohrung 31, die zu der Kammer 32 führt. In einem Sitz 33 ist eine Blende angeordnet, die mittels des Griffes 16 (Fig. 1) von einer offenen in eine geschlossene Stellung bewegt werden kann. Eine Bohrung 34 verbindet die Kammer 32 mit dem Kanal 35 des Abgaberohres 14. Der Kanal 35 weist eine Verbreiterung 37 und eine verengte Auslassöffnung 36 auf.
Die Ultraviolett-Lichtquelle 13 hat einen Oberteil 38 welcher (nicht dargestellte) Elektroden enthält, die über ein Kabel 40 mit einer Speise- und Steuereinheit 39 verbunden sind. Der untere Teil der Lichtquelle 13 besteht aus einem mit Quecksilberdampf gefüllten Quarzrohr 41. Eine Kunststoffmanschette 42 ist so geformt, dass sie genau in die Verbreiterung 37 des Abgaberohres 14 passt.
Im Betrieb ist die Ultraviolett-Lichtquelle 13 in den Kanal 35 eingeführt, wobei das Quarzrohr 41 bis in die Nähe der Auslassöffnung 36 ragt. Der Griff 16 bewegt das Kippelement 16 und öffnet die Blende in dem Sitz 33, sodass die Flüssigkeit durch die Bohrung 34 in den Kanal 35 gelangt.
Die Lichtquelle 13 wird von der Speise- und Steuereinheit 39 gespeist und strahlt ultraviolettes Licht durch das im Kanal 35 angeordnete Quarzrohr 41. Die sterile Flüssigkeit im vorderen Teil des Kanals 35 wird durch das ultraviolette Licht bestrahlt, wodurch eine Kontaminierung durch äussere Quellen vermieden wird. Die Ultraviolett-Lichtquelle kann dauernd oder intermittierend eingeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, wobei hier der handelsübliche Absperrhahn 25 nicht modifiziert zu werden braucht. Ein Rohr 51 ist mittels eines Sockels 50 mit dem Behälter verbunden und führt zu dem Absperrhahn 25, dessen Aufbau und Funktion bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben worden sind. Der Abfluss-Rohrstutzen 52 ist mittels einer Manschette 53 lösbar mit einem L-förmigen Rohr 54 verbunden. Das vordere Ende des Rohres 54 mündet in ein vertikales Abgaberohr 55. Dieses hat einen verbreiterten Teil 56 und eine Verengung 57. Die Ultraviolett-Lichtquelle 13 ist in einem Haltering 58 angeordnet und ragt mit ihrem Quarzrohr 41 in das Abgaberohr 55. Im übrigen entsprechen Konstruktion und Funktion dieses Ausführungsbeispiels jenen gemäss Fig. 1 bis 3.
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PATENT CLAIMS
1. Device for bacterially contamination-free removal of sterile liquid from a container, with a backflow preventing shut-off valve (25) which is intended to be connected to the container via a connecting pipe (10, 51) and flange elements (18, 50), as well as with a delivery tube (14, 55) for the sterile liquid, the front part of which ends in an outlet opening, characterized by an ultraviolet light source (13) which is arranged in such a position inside the delivery tube (14, 55) that the in liquid located in the front part of the dispensing tube (14, 55) surrounds the ultraviolet light source (13) up to the vicinity of the outlet opening.
2. Device according to claim 1, characterized in that the ultraviolet light source (13) is arranged coaxially in the delivery tube (14, 55).
3. Device according to claim 2, characterized in that the discharge tube (14) with the ultraviolet light source (13) arranged therein is assembled directly with the shut-off valve (25).
4. The device according to claim 2, characterized in that the discharge pipe (55) is connected via an intermediate pipe (54) to the drain pipe socket (52) of the shut-off valve (25).
5. The device according to claim 3 or 4, characterized in that the ultraviolet light source (13) consists essentially of a quartz tube (41) filled with mercury vapor and a pair of electrodes arranged therein, which electrodes for feeding via a cable (40) are connected to a feed and control unit (39).
6. The device according to claim 5, characterized in that the supply of the electrodes is intermittent.
The present invention relates to a device for the bacterially contamination-free removal of sterile liquid from a container, with a stop valve preventing backflow, which is intended to be connected to the container via a connecting pipe and flange elements, and with a delivery pipe for the sterile liquid, the front part ends in an outlet opening.
In research and for intravenous admixtures there is a constant demand for bacterially pure and endotoxin-free water. U.S. Patent No. 4,089,749 describes an apparatus for producing such water. This reference discloses the state of the art in the production of bacterially high-purity and endotoxin-free water. An apartment for the continuous production of high-purity water is described there, which contains a still, a basket bottle and a condenser unit. A filter is arranged between the outside air and the flask with basket and condenser unit, which prevents the ingress of suspended bacteria in the apparatus. The open parts are connected with inert, flexible pipe pieces. A two-way shut-off valve enables the extraction of high-purity water from the basket bottle.
The apparatus for producing high purity water described in U.S. Patent No. 4,089,749 does produce a high quality product; However, it has been shown that the supply stored in the wicker bottle arrangement can be contaminated by bacteria which penetrate from the outside through the usual two-way water tap provided for water extraction. On the one hand, the bacteria float in the air or grow on the human skin and reach the valve during handling.
Various other arrangements for treating sterile liquids have also been proposed. U.S. Patent No. 2,456,152, e.g. B. describes a device in which the tap is constantly in a steam bath.
U.S. Patent No. 3,551,091 (Veloz) describes a filter and sterilizer for water. The water is pressed through a filter medium and sterilized by exposure to radiation. The device is designed for the treatment of drinking water in places where the water is not sufficiently clean.
US Pat. No. 2,028,256 (Stevens) describes a drinking water dispensing spout in cooperation with a radiation source which completely floods the top and inside of a drinking vessel which is held under the spout with the sterilizing radiation. The inventors point out that the consumer of the drink is not exposed to infection, which could at best be transmitted from one person to another by germs on the drinking vessel.
US Pat. No. 2,537,774 (Machinist) relates to a device in which ultraviolet radiation is used for the sterilization of liquids, the device being able to work over long periods without maintenance. An electronic lamp is in an inverted position in a chamber, the base of the lamp and its base protruding from the liquid. In operation, a switch is operated before the tap is opened and liquid is removed.
Finally, FR patent specification No. 1101 643 proposes a combination of ultraviolet and infrared radiation.
In all of these devices, either the liquid removed is heated to a temperature which is substantially above room temperature, or no measures are taken at all to prevent bacterial contamination of the liquid remaining in the tap after removal by external sources of contamination.
The main purpose of the invention is to provide a device for the prevention of bacterial contamination of water or other pretreated liquids, the sterility of which is guaranteed before, during and after removal without an increase in temperature.
Another purpose of the present invention is to provide a continuous source of high purity, bacteria free water or other liquids, which is to ensure that this water or these liquids are not contaminated by bacterial build up on the valves or pipes connected to the system.
According to the invention, these objectives are achieved by an ultraviolet light source which is arranged in such a position in the interior of the delivery tube that the liquid in the front part surrounds the ultraviolet light source up to the vicinity of the outlet opening.
The invention is explained below with reference to the two exemplary embodiments shown in the drawings.
1 shows a preferred embodiment of the device according to the invention in a front perspective view;
Fig. 2 is a side view of the lower part of the device shown in Fig. 1;
Fig. 3 is a sectional view of the lower portion of the device of Fig. 1, also showing details of the ultraviolet light source; and
4 shows another embodiment of the device according to the invention in a perspective view.
The device disclosed in Fig. 1 includes a shut-off valve 25 which is connected to a pipe 10 which in turn can be easily connected to and released from a container (or source) for sterile water (not shown). At one end 19 of this tube 10, an elbow 18 is screwed. A short pipe section 20 is attached to the angle piece 18 at the connection 21.
A nipple 12 with grooves 23 for easy connection with a rubber or plastic hose is screwed to the pipe section 20. A lock nut 22 secures the attachment of the shut-off valve when it is connected to the container.
The other end 24 of the tube 10 is screwed to the shut-off valve 25. The stopcock itself is available on the market and is not the subject of the invention; it has a tilting element 15 which is connected to a handle 16. The handle can be pivoted about a pin 11 from a closed position into an open position, whereby the shut-off valve can be opened and closed. In this exemplary embodiment, the invention consists in modifying this commercially available shut-off valve by installing an ultraviolet light source 13, which is connected by means of the cable 40 to a supply and control unit (not shown). The ultraviolet light source 13 is here accommodated directly in the outlet pipe socket of the shut-off valve 25 serving as the discharge pipe 14.
The water flowing through the stopcock 25 comes into the range of ultraviolet radiation, so that the water flowing through the dispensing tube 14 or standing there remains sterile at all times.
2 and 3 show details of the modified shut-off valve according to FIG. 1 and the essential features of the invention. The lower section shown in section contains an internally threaded part 24 for fastening the tube 10, with a bore 31 which leads to the chamber 32. A diaphragm is arranged in a seat 33 and can be moved from an open to a closed position by means of the handle 16 (FIG. 1). A bore 34 connects the chamber 32 to the channel 35 of the discharge pipe 14. The channel 35 has a widening 37 and a narrowed outlet opening 36.
The ultraviolet light source 13 has an upper part 38 which contains electrodes (not shown) which are connected to a supply and control unit 39 via a cable 40. The lower part of the light source 13 consists of a quartz tube 41 filled with mercury vapor. A plastic sleeve 42 is shaped in such a way that it fits exactly into the widening 37 of the delivery tube 14.
In operation, the ultraviolet light source 13 is inserted into the channel 35, the quartz tube 41 extending into the vicinity of the outlet opening 36. The handle 16 moves the tilting element 16 and opens the diaphragm in the seat 33, so that the liquid passes through the bore 34 into the channel 35.
The light source 13 is fed by the feed and control unit 39 and emits ultraviolet light through the quartz tube 41 arranged in the channel 35. The sterile liquid in the front part of the channel 35 is irradiated by the ultraviolet light, thereby avoiding contamination from external sources. The ultraviolet light source can be switched on continuously or intermittently.
Fig. 4 shows another embodiment of the device, in which case the commercially available shut-off valve 25 need not be modified. A pipe 51 is connected to the container by means of a base 50 and leads to the shut-off valve 25, the structure and function of which have already been described in connection with FIGS. 1 to 3. The drain pipe socket 52 is detachably connected to an L-shaped pipe 54 by means of a sleeve 53. The front end of the tube 54 opens into a vertical discharge tube 55. This has a widened part 56 and a constriction 57. The ultraviolet light source 13 is arranged in a retaining ring 58 and projects with its quartz tube 41 into the discharge tube 55. Otherwise correspond to the construction and the function of this exemplary embodiment is that according to FIGS. 1 to 3.