CZ299544B6 - Malý parní sterilizátor - Google Patents

Abstract

Malý parní sterilizátor obsahuje vyvíjec páry a sterilizacní komoru (33), jež je propojena pres potrubí (43) prívodu páry k vyvíjeci (1) páry, který je dále propojen pres napájecí potrubí (9) se zásobní nádržkou (13), pricemž sterilizacní komora (33) je pripojena pres odpadní potrubí (52) k chladici (57), jenž je dál pripojen k delicímu T-spoji (60), na jehož zbývající konce jsou pripojeny sedmý dvoucestný ventil (65) a šestý dvoucestný ventil (61), který je pripojen k membránové výveve (63).

Description

Malý parní sterilizátor

Oblast techniky

Vynález se týká malého parního sterilizátoru obsahujícího vyvíječ páry a sterilizační komoru, který pracuje v autonomním provozu, tj. nepotřebuje připojení na pracovní tekutiny a odpad.

Dosavadní stav techniky

Malé parní sterilizátory jsou přístroje určené k umístění na běžný pracovní stůl a zpravidla jejich využitelný objem nepřesahuje 1 STE (STE je označení pro tzv. sterilizační jednotku, která představuje objem kvádru 300 x 300 x 600 mm). Očekává se od nich jednoduchý transport z místa na místo, vhodný design, nezatěžování životního prostředí, tichý chod, nenáročná instalace před uvedením do provozu, nízká spotřeba provozních tekutin, krátký čas sterilizačního cyklu apod. Lékaři stále častěji požadují přístroje, které zajišťují tzv. autonomní provoz, tzn. aby malý parní sterilizátor byl schopen provozu bez připojení pracovních a provozních tekutin (většinou to jsou chladicí voda a upravená voda pro vývin páry) a samozřejmě také aby byl schopen provozu bez napojení na odpadní potrubí.

Je známo, že male parní sterilizátory jsou přístroje, ve kterých dochází při sterilizaci ke vzniku značného množství tepla. Teplo se akumuluje do vodní páry, která se vyvíjí ohřevem přímo buď ve sterilizační komoře, nebo odděleně ve vyvíječi páry. Po proběhnuté sterilizaci již není pára potřeba, proto se nechává kondenzovat a vzniklý kondenzát se dále ochlazuje na teplotu nižší než 100 °C. Přitom požadavek autonomnosti provozu vyžaduje řešení odvodu tepla mimo malý parní sterilizátor. V opačném případě by docházelo k přehřátí náplně v odpadní nádobce a tím ke znemožnění kondenzace použité páry se záporným vlivem na životní prostředí. Teplo, které je odváděno ze sterilizační komory, ohřívá vývěvu, což má záporný vliv na její sací schopnost. Sací schopnost vývěvy je důležitá v přípravné fázi při odstraňování vzduchu z porézního materiálu, kdy je potřeba využít metodu tzv. frakčního předvakua. Sací schopnost vývěvy je významná i ve fázi sušení vysterilizovaného materiálu, který nemůže být považován za sterilní v případě nedostatečného vysušení. U malého parního sterilizátoru s autonomním provozem jsou v současnosti používány membránové vývěvy. U těchto vývěv neodvedené teplo způsobuje zahřátí pra35 covního prostoru, což má za následek snížení sací schopnosti vývěvy.

V patentové přihlášce EP 0 937 465 Al je popisováno zařízení pro uskutečňování sterilizačního procesu, kde jsou dva chladiče použité páry nebo kondenzu - první využívá chladicího efektu hadu ponořeného do zásobní vody, nebo i umístěného na vzduchu, druhý je ochlazován pomocí ventilátorů nucené cirkulujícím vzduchem a teplo se tak dostává mimo malý parní sterilizátor, přičemž první chladič ponořený do zásobní vody může nadměrně ohřívat tuto vodu. Uvedená možnost prvního chladiče ve formě hada na vzduchu představuje nedostatečný přestup tepla a tedy nutné prodloužení vypouštění tlakového média přes tento chladič. V této patentové přihlášce se dále popisuje tzv. pročišťování druhého chladiče vzduchem pomocí propláchnutí chladiče vzduchem a následným vytvořením podtlaku v chladiči. Toto vše je prováděno z důvodu šetření membránové vývěvy, která vytváří potřebný podtlak v různých částech sterilizačního cyklu. A je v ní dále uváděn i případ odděleného vyvíječe páry. Vyvíječ není ale tlakově oddělen od sterilizační komory, proto je evakuován i jeho objem, což prodlužuje evakuaci sterilizační komory, navíc voda v rozehřátém potrubí k vyvíječi může i významně prodlužovat evakuační čas svou přeměnou v páru.

Podobně i v patentové přihlášce EP 0992247 Al se popisuje přisávání vzduchu do chladiče z důvodu vyčištění od kondenzátu a kvůli tichému chodu membránové vývěvy při odsávání páry. Toto opět představuje nevýhodu v podobě tlakové ztráty při vytváření vakua membránovou

-1 CZ 299544 B6 vývěvou. V patentové přihlášce EP 0992247 Al je popisován tlakově oddělený vyvíječ. K vyvíječi jsou přiřazeny nádobka a příslušné ventily jako zařízení na částečné vracení kondenzátu ze sterilizační komory zpět do vyvíječe, čímž dochází nepochybně k úspoře vody. Toto pojetí je ale nešťastné z hlediska požadavků zákazníků, kteří nechtějí mít vysterilizovaný materiál znečištěný od nekvalitní páry, nýbrž si přejí sterilizovat párou vytvořenou z čisté vody z důvodu zachování vysoké kvality a čistoty vstupní páry do sterilizační komory. I když během sušení sterilizovaného materiálu je náplň vyvíječe vypuštěna ventilem do odpadní nádoby, nečistoty ve vyvíječi zůstanou, navíc dochází ke ztrátě ohřáté vody z vyvíječe.

Dále je znám parní sterilizátor podle patentu DE 19930546 Cl s jedním chladičem s nucenou cirkulací vzduchu. Patent popisuje sterilizátor s jedním chladičem, kterému je přiřazena sběrná nádoba na kondenzát, který je nutno pomocí tento úkon spotřebuje značná část energie tlakové páry z vyvíječe spojeného se sterilizační komorou. V tomto patentuje také popisován oddělený vyvíječ. Je to opět tlakově od sterilizační komory neoddělený vyvíječ, navíc sloužící jako zásob15 nik tlaku pro vyfouknutí kondenzátu ze zmíněného chladiče. Při evakuaci sterilizační komory je evakuován i tento vyvíječ.

Je znám patent DE 19732 808 Al popisující způsob evakuace sterilizační komory, při kterém se odčerpávané médium již v průběhu dopravní cesty natolik ochladí, že se nachází v kapalném skupenství nebo se do něj převádí, čímž zbývá podstatně menší objem ve srovnání s odpovídajícím objemem páry. Díky této redukci objemu se dá médium ze sterilizační komory odčerpat rychleji. Přitom se zde předpokládá, že odčerpávané médium je v čerpacím zařízení ochlazováno pod výpamou teplotu nebo teplotu varu při daném evakuačním tlaku. Podle tohoto patentu může být tímto způsobem provedeno čerpací zařízení, které obsahuje membránovou vývěvu, jejíž hlava je chlazena nucené cirkulujícím vzduchem pomocí ventilátoru, přičemž veškeré odčerpávané médium prochází při evakuaci, a to i při přetlaku ve sterilizační komoře, přes membránovou vývěvu. Právě průchod odčerpávaného média při přetlaku ve sterilizační komoře se jeví jako nevýhoda, neboť dochází k ohřátí membránové vývěvy a v okamžiku, kdy přetlak ve sterilizační komoře pomine a membránová vývěva začíná odsávat, je výkon membránové vývěvy snížen vlivem předcházejícího ohřátí.

Způsoby ochlazování páry a kondenzátu v uvedených patentech vyžadují nevýhodné procedury, prodlužující sterilizační cyklus, nebo se pro procesy sterilizace v dnešní době považují za škodlivé.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny malým parním sterilizátorem obsahujícím vyvíječ páry a sterilizační komoru, jehož podstata spočívá v tom, že sterilizační komora je propojena přes potrubí přívodu páry k vyvíječi páry, který je dále propojen přes napájecí potrubí se zásobní nádobkou, přičemž sterilizační komora je připojena přes odpadní potrubí k chladiči, jenž je dál připojen k dělicímu T-spoji, na jehož zbývající konce jsou připojeny sedmý dvoucestný ventil a šestý dvoucestný ventil, který je připojen k membránové vývěvě.

Tímto uspořádáním jednotlivých součástí malého parního sterilizátoru je zajištěna funkce evakuace sterilizační komory jak pomocí přetlaku ve sterilizační komoře, tak pomocí odsávání membránovou vývěvou. Tím, že je použit tlakově oddělený vyvíječ páry, který je z hlediska proudění vody a páry jednosměrný a není součástí žádného okruhu, kterým by se do vyvíječe vracel vsázkou znečištěný kondenzát ze sterilizační komory, je zaručeno, že vyvíječ páry je schopen udržet sytou vodní páru při určitém přetlaku, takže má tedy určitou kapacitu energie, kterou může ve velmi krátké době použít v procesu sterilizačního cyklu, což vede ke zkrácení doby tohoto cyklu v porovnání s vyvíječem tlakově spřaženým se sterilizační komorou.

-2CZ 299544 B6

Zanedbatelné není ani to, že tento tlakově oddělený vyvíječ páry je tlakován a přetlak je udržován nejen po dobu sterilizačního cyklu, ale i při zapnutém malém parním sterilizátoru v době, kdy není prováděn sterilizační cyklus. V případě nutnosti je tak vyvíječ připraven po spuštění sterilizačního cyklu rychle dát k dispozici velké množství tlakové syté vodní páry. Po ukončení sterilizačního cykluje opět tlak uvnitř vyvíječe páry udržován na požadované hodnotě.

Jednou z hlavních výhod je, že tento tlakově oddělený vyvíječ páry není nevýhodně evakuován spolu se sterilizační komorou a že tedy dochází opět ke zkrácení doby sterilizačního cyklu.

Pro bezporuchový chod tlakově odděleného vyvíječe je důležité, že tlakové médium ve vyvíječi je používáno pouze pro účel sterilizačního cyklu a ne pro různé jiné doby sterilizačního cyklu, prodlužující procedury, jako je např. profukování chladiče či oslabování funkce vyvíječe z důvodu vracení použitého znečištěného kondenzátu.

Výhodné je, že potrubí přívodu páry je opatřeno nejen třetím dvoucestným ventilem, který tlakově odděluje vyvíječ páry od sterilizační komory, ale i výstupní tryskou, která omezuje průtok v potrubí přívodu páry, což se příznivě projeví na kvalitě syté vodní páry vystupující z vyvíječe páry. Nedochází totiž při otevřeném třetím dvoucestném ventilu vlivem proudící páry ke strhávání vody z hladiny ve vyvíječi páry. Tato voda by nebyla ve sterilizační komoře stejně nijak vyu20 žita, tudíž nedochází k plýtvání napájecí vodou do vyvíječe páry, ani energií a časem potřebnými pro její ohřev.

Dále je také výhodné, že v potrubí přívodu páry je zamezeno hromadění kondenzátu, když je třetí dvoucestný ventil uzavřen pomocí spádování tohoto potrubí směrem k vyvíječi páry, přičemž spádovaná oblast potrubí přívodu páry je napojena přímo k vyvíječi páry a třetí dvoucestný ventil s výstupní tryskou se nachází na druhém, tj. vyšším konci spádované oblasti, přičemž třetí dvoucestný ventil je napojen na sterilizační komoru. Toto opatření se také příznivě projeví na spotřebě napájecí vody do vyvíječe páry.

Nutno podotknout, že díky vhodně spádovanému potrubí přívodu páry a vhodnému rozmístění třetího dvoucestného ventilu a výstupní trysky dochází k šetření napájecí vody do vyvíječe páry a energie potřebné na ohřev této vody, což se příznivě projeví na trvání sterilizačního cyklu a na kvalitě sušení vysterilizovaného porézního materiálu.

Je třeba si uvědomit, že vyvíječ páry zůstává tlakově oddělen i po vypnutí malého parního sterilizátoru, čímž si uchovává optimální množství vody připravené pro spuštění malého parního sterilizátoru, aniž by došlo po vychladnutí vyvíječe k nasátí přebytečné vody ze zásobní nádobky nebo dokonce vzduchu.

Výhodnost řešení spočívá v uspořádání potrubí přívodu páry mezi vyvíječem páry a sterilizační komorou a v jeho osazení třetím dvoucestným ventilem přívodu páry a výstupní tryskou, jak je popsáno výše. Podle tohoto řešení je výstupní tryska vhodně použita pro zkrácení sterilizačního cyklu a snížení spotřeby napájecí vody do vyvíječe páiy. Výhodný konstrukční celek je vytvořen umístěním výstupní trysky poblíž třetího dvoucestného ventilu spolu s umístěním třetího dvou45 čestného ventilu co nejblíže k přívodu páry do sterilizační komory a taktéž se spádováním potrubí přívodu páry směrem k vyvíječi páry.

Malý parní sterilizátor podle tohoto řešení používá jeden chladič pro kondenzaci páry a ochlazení kondenzátu. Je to chladič, u něhož ventilátory způsobují nucené proudění vzduchu přes tep50 losměnné plochy chladiče. Jsou možné však i jiné způsoby ochlazování teplosměnných ploch tohoto chladiče, např. na teplosměnné plochy může být s výhodou upraveno tepelné čerpadlo, např. Peltierův článek.

-3 CZ 299544 B6

Novost řešení je dána tím, že tento jediný chladič je zapojen tím způsobem, že membránová vývěva je v chodu pouze v době, nastane-li potřeba odsávat obsah sterilizační komory přes tento chladič. Pokud je ve sterilizační komoře dostatečný přetlak, dochází k evakuaci sterilizační komory samovolně tímto přetlakem opět přes chladič a potrubí mimo membránové vývěvy, která je tímto šetřena.

Chladič je vhodně využíván tak, aby membránová vývěva nebyla zatěžována nadměrným teplem z páry, aniž by bylo použito připouštění vzduchu do chladiče, nebo dodatečného chlazení v jiných tepelných výměnících, majících zpravidla za následek nadměrný ohřev zásobní destilovalo né nebo upravené vody. Není nutno provádět zvláštní procedury potřebné k odstraňování nahromaděného kondenzátu a není potřeba pročišťovat vzduchem chladič.

Všechny aktivní prvky uspořádání jsou řízeny automatickým řídicím systémem, který má pružnost v naprogramování funkce. Lze tak naladit funkci na optimální stav, a to i pro vsázky a tep15 loty okolí, které jsou výjimečné, poněvadž pružnost automatického řídicího systému umožňuje měnit množství tepla odcházejícího z malého parního sterilizátoru do okolí.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 schematické propojení malého parního sterilizátoru, obr. 2 průběh sterilizačního cyklu, na obr. 3 a 4 jsou uvedeny další výhodné možnosti provedení malého parního sterilizátoru se stejnou funkcí.

Příklady provedení vynálezu

Malý parní sterilizátor, jehož schématické propojení je vyobrazeno na obr. 1, obsahuje vyvíječ I páry, který je vybaven plovákovým spínačem 2 pro regulaci výšky hladiny a topným tělesem 3 pro tvorbu páry. Dalšími součástmi vyvíječe i páry jsou ochranná tepelná pojistka 4 a pojistný ventil 5 přetlaku vyvíjené páry. V plášti vyvíječe i páry je uspořádáno měřicí hrdlo 6, na které je napojen tlakový manostat 7 pro regulaci tlaku páry uvnitř vyvíječe 1 páry a dále hrdlo 8 pro kontrolní sledování tlaku vyvíjené páry. V plášti vyvíječe 1 páry je dále uspořádáno výstupní hrdlo 31 páry, umístěné v jeho horní části.

K vyvíječi I páry je napojeno napájecí potrubí 9, jehož druhý konec je napojen přes první dvoucestný ventil 10 a čerpadlo 11 pro přečerpávání destilované nebo upravené vody k zásobní nádobce 13. Zásobní nádobka 13 je opatřena prvním hladinovým spínačem 14 a druhým hladinovým spínačem 15 pro indikaci min a max výšky hladiny. Pro zachování čistoty napájecí vody je zásobní nádobka 13 opatřená krytem a s atmosférou je spojena pomocí přívodu 1_6 pro okolní vzduch. Pro čerpání napájecí vody do zásobní nádobky 13 je do přívodního potrubí 19 vřazeno plnicí čerpadlo 17, přičemž jeden konec přívodního potrubí 19 je připojen přes plnicí ventil rychlospojky 18 na zásobník naplněný destilovanou nebo upravenou vodou. Pro zajištění úplného vypuštění zásobní nádobky 13 je tato napojena na výpustné potrubí 22, jež je opatřeno vypouštěcím ventilem 23 rychlospojky.

Ve spodní části vyvíječe 1 páry je napojeno odkalovací vedení 25, které je vyvedeno přes odkalovací lapač 26 nečistot, trysku odkalování 27 a druhý dvoucestný ventil 28 do odpadního Tspoje 30.

Malý parní sterilizátor dále obsahuje uzavíratelnou sterilizační komoru 33, pro uložení materiálu určeného ke sterilizaci. Tato je opatřena dveřmi 34, přičemž je sterilizační komora 33 vybavena pojistným ventilem 35 proti překročení dovoleného přetlaku. Zabezpečení dveří 34. tzv. hardwarovou ochranu, proti otevření dveří 34 za přetlaku představuje ochranný tlakový spínač 46. Plášť

-4CZ 299544 B6 sterilizační komory 33 je opatřen elektrickým topným vinutím 36, jehož teplota je regulována za pomoci jednoduchého čidla teploty 37. Dále je sterilizační komora 33 vybavena prvním kontrolním hrdlem 38 pro teplotu a druhým kontrolním hrdlem 39 pro tlak a dále dvojitým čidlem teploty 40 pro snímání teploty uvnitř sterilizační komory 33. Uvnitř sterilizační komory 33 naproti přívodu 42 páry z vyvíječe i páry je uspořádán štít 41 pro úpravu proudění páry a pro zabránění průniku kapek kondenzátu do uloženého sterilizovaného materiálu. Sterilizační komora 33 je propojena s vyvíječem i páry přes potrubí 43 přívodu páry a dále přes třetí dvoucestný ventil 44 a výstupní trysku 32 na výstupní hrdlo 31 páry, jež je součástí vyvíječe 1 páry. Sterilizační komora 33 je též vybavena převodníkem tlaku 45 určeného pro snímání tlaku ve vnitřním prosto10 ru komory.

Zavzdušňování sterilizační komory 33 je zabezpečeno přes zavzdušňovací větev, která se skládá z přívodního zavzdušňovacího potrubí 47, čtvrtého dvoucestného ventilu 48, zpětného ventilu 49 a bakteriologického filtru 50. V nejspodnější části sterilizační komory 33 se nachází odpadní hrdlo 51. na něž je napojeno odpadní potrubí 52, v němž jsou zapojeny odpadní lapač nečistot 53, pátý dvoucestný ventil 54 a odpadní T-spoj 30, prostřednictvím něhož je odpadní potrubí 52 napojeno na chladič 57 a na odkalovací vedení 25. Chladič 57 je opatřen ventilátory 58 pro jeho ochlazování a nucenou cirkulací vzduchu. Na dolní část chladiče 57 je napojeno potrubí 59 odvodu ochlazeného média původně odváděného ze sterilizační komory, jež ústí do dělicího T20 spoje 60. Na jednu stranu dělicího T-spoje 60 jsou napojeny šestý dvoucestný ventil 61 a pomocný T-spoj 62, membránová vývěva 63 a výfukové potrubí 64. Na druhou stranu dělícího T-spoje 60 jsou napojeny sedmý dvoucestný ventil 65 a odpadní potrubí 66.

Výfukové potrubí 64 a odpadní potrubí 66 ústí do odpadní nádobky 67, která není nijak propoje25 na se zásobní nádobkou 13. Je nutno poznamenat, že zásobní nádobka 13 je oddělena od odpadní nádobky 67 těsněním. Odpadní nádobka 67 je přístupná pro čištění po odstranění víka. Max hladina odpadní vody je snímána třetím hladinovým spínačem 12. Pro vyprazdňování odpadní nádobky 67 je tato napojena na vyprazdňovací potrubí 69, opatřené vyprazdňovacím ventilem 70 rychlospojky. Za účelem vyprazdňování odpadní nádobky 67 je možné k vyprazdňovacímu ven30 tilu 70 rychlospojky připojit vyprazdňovací hadičku 24. Spojení odpadní nádobky 67 s okolní atmosférou zajišťuje vedení 68 pro vyrovnání tlaku.

Membránová vývěva 63 má tu vlastnost, že ji lze uvést do chodu pouze při tlaku na straně sání blízkému tlaku atmosférickému. Proto je napojena na pomocný T-spoj 62 a na pomocnou trubku

20 a osmý dvoucestný ventil 29, který přivádí vzduch o atmosférickém tlaku prostřednictvím pomocného potrubí 2J_ ke vstupu membránové vývěvy 63 vždy na krátký okamžik, během kterého se vývěva 63 rozbíhá. Po uplynutí určité doby se osmý dvoucestný ventil 29 zavře. Tento je určen pouze k rozběhu membránové vývěvy 63, poněvadž vlivem fyzikálních jevů může být těsně před rozběhem vývěvy 63 mezi ventilem 61 a vstupem do vývěvy 63 tlak odlišující se od tlaku ve výfukovém potrubí 64, tedy odlišující se od atmosférického tlaku. Osmý dvoucestný ventil 29 zde tedy neslouží k profukování membránové vývěvy 63 za účelem odstranění kondenzátu z jejích funkčních dílů.

Funkce malého parního sterilizátoru je patrna z obr. 1 a obr. 2. Je nasnadě, že topné těleso 3 pro tvorbu páry ohřívá vodu ve vyvíječi páry 1, pokud není dosažen předepsaný přetlak, který je nastaven na manostatu 7 pro regulaci tlaku. Nedostatek vody je zaznamenán pomocí plovákového spínače 2, který dává podnět pro načerpání vody pomocí čerpadla 11 pro přečerpávání destilované nebo upravené vody přes první dvoucestný ventil 10. První dvoucestný ventil 10 je použit záměrně, aby i při zchladnutí vyvíječe i páry po vypnutí malého parního sterilizátoru nedošlo k nasávání vody vlivem vzniknuvšího podtlaku přes čerpadlo 11 pro přečerpávání destilované nebo upravené vody a přes napájecí potrubí 9 ze zásobní nádobky 13, čímž by docházelo k zahlcení vyvíječe páry 1 vodou, anebo v horším případě i k nasávání vzduchu stejnou cestou v případě, že v zásobní nádobce 13 by bylo málo vody. Podle tohoto uspořádání malého parního sterilizátoru si vyvíječ páry 1 zachovává patřičné množství vody a při opětovném ohřívání tohoto množství

-5CZ 299544 B6 dosáhne rychle předepsaného přetlaku, aniž je potřeba vyvíječ páry i odvzdušňovat. Tímto je zajištěno, že vyvíječem páry I je produkována vždy kvalitní pára bez vzduchu. Zde je třeba si poznamenat, že vzduch se ve vyvíječi páry 1 nachází pouze při prvním uvedení malého parního sterilizátoru do chodu po předchozím úmyslném zavzdušnění vyvíječe páry T

Po vložení porézního materiálu určeného ke sterilizaci do sterilizační komory 33 a uzavření dveří 34 je nutno odstranit vzduch nacházející se uvnitř porézního materiálu, uloženého ve sterilizační komoře 33. To se zde děje obvyklou metodou frakčního předvakua, která probíhá následovně: Otevřením pátého dvoucestného ventilu 54 a šestého dvoucestného 6i ventilu se zprůchodní ío cesta přes odpadní hrdlo 5J_, odpadní potrubí 52, ve kterém jsou kromě pátého dvoucestného ventilu 54 zapojeny odpadní lapač nečistot 53 a odpadní T-spoj 30, dále přes chladič 57, potrubí odvodu 59, dělicí T-spoj 60 a pomocný T-spoj 62 k membránové vývěvě 63, která touto cestou odsává vzduch ze sterilizační komory 33, takže tlak zde klesne z bodu A do bodu B, jak je naznačeno na obr. 2. Následuje uzavření pátého dvoucestného ventilu 54 a šestého dvoucestného ventilu 61 a vypnutí vývěvy 63. Poté se otevře čtvrtý dvoucestný ventil 44 a z vyvíječe páry 1 prochází pára přes výstupní hrdlo 3J_ páry, výstupní trysku 32, potrubí 43 přívodu páry a přívod páry 42 do sterilizační komory 33. Neustálým přílivem páry vzrůstá tlak ve sterilizační komoře 33 až k bodu C.

Přitom vřazení výstupní trysky 32 mezi výstupní hrdlo 31 a třetí výstupní ventil 44 má za důsledek to, že tok páry zklidňuje a pára nestrhává vodu z hladiny ve vyvíječi páry 1, kterou nelze ve sterilizačním procesu dále využívat. Tímto se dosahuje úspory destilované nebo upravené vody, dochází k šetření energie a času potřebných pro ohřev vody. Zmíněné šetření času se samozřejmě projeví i na celkovém trvání sterilizačního cyklu.

Po uzavření třetího dvoucestného ventilu 44, tj. po dosažení bodu C, nastává fáze evakuace sterilizační komory 33, která probíhá dvěma způsoby podle toho, kde se nachází bod C.

Podle naprogramování automatického řídicího systému se může bod C totiž nacházet na jakéko30 liv tlakové úrovni, max. do úrovně tlaku, při kterém probíhá sterilizační expozice. Na obr. č. 2 je znázorněn bod C, který je pod tlakovou úrovní bodu I zapnutí membránové vývěvy 63, dále je zde zobrazena i jiná možná poloha bodu C, a totiž jako bod C', který se nachází nad tlakovou úrovní bodu I.

Leží-li bod C nad tlakovou úrovní bodu I zapnutí membránové vývěvy 63 (na obr. 2 je takto označen jako bod C'), proběhne evakuace z přetlaku - otevřou se pátý dvoucestný ventil 54 a sedmý dvoucestný ventil 65 a tím dochází k vypouštění směsi vzduchu, kondenzátu a horké páry ze sterilizační komory 33 přes chladič 57 do odpadní nádobky 67; po dosažení tlakové úrovně bodu I zapnutí membránové vývěvy 63 se zavře sedmý dvoucestný ventil 65 a poté se zapne membránová vývěva 63 a otevře se šestý dvoucestný ventil 61 a tím dochází k odsávání směsi vzduch/kondenzát/pára zevnitř sterilizační komory 33 pomocí membránové vývěvy 63 opět přes chladič 57, takže tlak uvnitř sterilizační komory poklesne na úroveň bodu D. Leží -li bod C na tlakové úrovni nebo pod tlakovou úrovní bodu I, proběhne evakuace přímo pomocí membránové vývěvy 63 - zapne se membránová vývěva 63 a otevřou se pátý dvoucestný ventil 54 a šestý dvoucestný ventil 61. Dochází k odsávání směsi vzduch/kondenzát/pára zevnitř sterilizační komory 33, takže tlak poklesne na úroveň bodu D. Po ukončení odsávání následuje opět napouštění páry do bodu E (nebo E') způsobem, jak už bylo popsáno výše, a pak opět následuje odsávání. Toto odsávání/napouštění lze libovolně opakovat podle potřeby. Zpravidla postačuje třikrát dosažení vakua, v popisovaném případě to jsou body B, D a F. Po posledním odsávání následuje náběh na sterilizační parametry při otevřeném prvním dvoucestném ventilu 44. Splnění předepsaného přetlaku představuje bod G. Následuje výdrž, vlastní sterilizační expozice, která trvá do bodu H. Ve fázích nahřívání a sterilizační expozice je vzniknuvší kondenzát při přetlaku ve sterilizační komoře 33 odstraňován při krátkém otevření pátého dvoucestného ventilu 54 a sedmého dvoucestného ventilu 65. Kondenzát se tak dostává již popsanou cestou do chladiče 57, kde je

-6CZ 299544 B6 ochlazen na teplotu nižší než 100 °C a je z něj neustále vytlačován novým vznikajícím kondenzátem přes potrubí odvodu 59, dělicí T-spoj 60 a odpadní potrubí 66 do odpadní nádobky 67, kde se shromažďuje. Po ukončení sterilizační expozice se otevřou pátý dvoucestný ventil 54 a sedmý dvoucestný ventil 65. Dochází k vypouštění horké páry ze sterilizační komory 33 stejnou cestou, jako při vypouštění kondenzátu za přetlaku ve sterilizační komoře 33.

Po dosažení bodu I se sedmý dvoucestný ventil 65 uzavře a otevře se šestý dvoucestný ventil 61. Tím se změní směr proudění v dělícím T-spoji 60 a pára může být odsávána přes šestý dvoucestný ventil 61 a pomocný T-spoj 62 membránovou vývěvou 63. Část páry v chladiči 57 stále kondenzuje, část se ochladí a tato ochlazená směs páry a kondenzátu vstupuje do membránové vývěvy 63, takže odsávací schopnost membránové vývěvy 63 není tak snížena jako při její funkci bez chladiče 57. Vznikající podtlak ve sterilizační komoře 33 se vytváří v důsledku činnosti membránové vývěvy 63 i v důsledku čerpacího efektu při kondenzaci páry v chladiči 57. Přitom membránová vývěva 63 je umístěna v úrovni pod chladičem 57, takže odsávaná směs volně odtéká přímo do membránové vývěvy 63, přičemž pod odsávanou směsí je nutno si představit stále se proměňující stav vody ve fázi plynné i kapalné. Se zmenšujícím se tlakem ve sterilizační komoře 33 přibývá kapalné fáze, tedy kondenzátu. V určitém okamžiku je vznik podtlaku ve sterilizační komoře 33 vytvářen především chladicím účinkem chladiče 57. Po dosažení tlaku v bodu J nastává fáze sušení, ve které je membránová vývěva 63 neustále v chodu, pátý dvoucestný ventil 54 a šestý dvoucestný ventil 61 jsou otevřeny. Po uplynutí předepsané doby sušení se nacházíme v bodu K, kdy se nejdřív uzavřou pátý dvoucestný ventil 54 a šestý dvoucestný ventil 61 a pak se vypne i membránová vývěva 63. Přitom sušení může mít i jiný průběh, tak, jak je naznačeno dle bodů J, Μ, N, O, P, Q a K. Tento průběh je dán otevíráním a zavíráním pátého dvoucestného ventilu 54, šestého dvoucestného ventilu 61 a čtvrtého dvoucestného ventilu 48, popř. i vypnutím/zapnutím vývěvy 63.

Po dosažení bodu K se otevře čtvrtý dvoucestný ventil 48 zavzdušnění, aby se sterilizační komora 33 zavzdušnila přes bakteriologický filtr 50, zpětný ventil 49 a přívodní zavzdušňovací potrubí 47. Dosáhne se stejného tlaku ve sterilizační komoře 33 jako v atmosféře, dveře 34 jsou odblo30 kovány, lze je otevřít a vyjmout vy sterilizovaný materiál.

Jsou možná i jiná zapojení malého parního sterilizátoru se stejnou funkcí, jak bylo popsáno.

Např. na obr. 3 je místo sedmého dvoucestného ventilu 65 použit samočinný zpětný ventil 55, který je propustný jen vjednom směru, jak naznačuje šipka na obr. 3. Při použití samočinného zpětného ventilu 55 je chladič 57 stále propojen s odpadní nádobkou 67, je-li v dělicím T-spoji 60 tlak vyšší než na druhé straně samočinného zpětného ventilu 55. Vytvoří-li se naopak menší tlak v dělicím T-spoji 60 vlivem činnosti membránové vývěvy 63 a otevřeného šestého dvoucestného ventilu 61, samočinný zpětný ventil 55 se automaticky uzavře a tím dojde ke změně směru proudění v dělicím T-spoji 60 do šestého dvoucestného ventilu 6J a membránové vývěvy 63.

Výhodné uspořádání představuje obr. 4, kde je místo šestého dvoucestného ventilu 61, sedmého dvoucestného ventilu 65 a dělicího T-spoje 60 použit jeden trojcestný ventil 56, který vjednom svém stavu otevírá cestu z chladiče 57 do odpadní nádobky 67, po přepnutí trojcestného ventilu 56 je cesta mezi chladičem 57 a odpadní nádobkou 67 uzavřena a je zároveň otevřena cesta z chladiče 57 přes membránovou vývěvu 63 do odpadní nádobky 67.

Průmyslová využitelnost

Předmět vynálezu lze využívat v zařízeních, která jsou určena pro sterilizaci materiálu, zvláště u parních sterilizátorů s využitelným objemem sterilizační komory do velikosti jedné sterilizační jednotky, které nepotřebují připojení na vnější zdroj chladicí vody a napájecí destilované nebo

-7CZ 299544 B6 upravené vody demineralizací nebo reverzní osmózou a napojení na odpadní potrubí a které jsou určeny pro sterilizaci jak kompaktního masivního, tak i porézního a dutého materiálu, u něhož se v přípravné odvzdušňovací fázi před vlastní sterilizační expozicí předpokládá tzv. frakční předvakuum. Předmět vynálezu lze dobře využít u parních sterilizátorů s rychlým sterilizačním cyk5 lem, nízkou spotřebou vody pro vyvíjení páry, pro sterilizátory určené pro práci v nepřetržitém provozu, aniž by došlo k jejich přehřátí, přič d tepelné energie ze sterilizátorů nezatěžuje životní prostředí. Předmět vynálezu se uplatní zvláště dobře při návrhu a výrobě sterilizátorů, který splňuje normy prEN 13060 a EN 554.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Malý parní sterilizátor obsahující vyvíječ páry a sterilizační komoru, vyznačující se t í m , že sterilizační komora (33) je propojena přes potrubí (43) přívodu páry k vyvíječi (1) páry, který je dále propojen přes napájecí potrubí (9) se zásobní nádržkou (13), přičemž sterilizační komora (33) je připojena přes odpadní potrubí (52) k chladiči (57), jenž je dál připojen k dělicí20 mu T-spoji (60), na jehož zbývající konce jsou připojeny sedmý dvoucestný ventil (65) a šestý dvoucestný ventil (61), který je připojen k membránové vývěvě (63).
2. 2. Malý parní sterilizátor podle nároku 1,vyznačující se tím, že potrubí (43) přívodu páry je opatřeno třetím dvoucestným ventilem (44) přívodu páry a výstupní tryskou (32).
3. 3. Malý parní sterilizátor podle nároku 1,vyznačující se tím, že v napájecím potrubí (9) jsou vřazeny první dvoucestný ventil (10) a čerpadlo (11) pro přečerpávání destilované nebo upravované vody.

   30
4. 4. Malý parní sterilizátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že chladič (57) je opatřen chladicími plochami, k nimž přiléhá alespoň jeden ventilátor (58) nebo tepelné čerpadlo.
5. 5. Malý parní sterilizátor podle nároku 1,vyznačující se tím, že v odpadním potrubí (52) jsou uspořádány lapač nečistot (53) a pátý dvoucestný ventil (54).
6. 6. Parní sterilizátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že dělicí T-spoj (60) má svůj jeden konec připojen k sedmému dvoucestnému ventilu (65) a dále přes odpadní potrubí (66) do odpadní nádobky (67) a svůj druhý konec k šestému dvoucestnému ventilu (61) a dále přes membránovou vývěvu (63) a výfukové potrubí (64) do odpadní nádobky (67).
7. 7. Parní sterilizátor podle nároků la 6, vyznačující se tím, že místo sedmého dvoucestného ventilu (65) je použit samočinný zpětný ventil (55).
8. 8. Parní sterilizátor podle nároků 1 a 6, vyznačující se tím, že dělicí T-spoj (60),

   45 šestý dvoucestný ventil (61) a sedmý dvoucestný ventil (65) jsou nahrazeny jedním trojcestným ventilem (56).