DE102012002789B4

DE102012002789B4 - Vorrichtung zur Verhinderung der retrograden Verkeimung in Leitungen, Schläuchen und Instrumenten an zahnärztlichen Behandlungsplätzen

Info

Publication number: DE102012002789B4
Application number: DE102012002789.3A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: DE102012002789A1

Abstract

Vorrichtung zur Desinfektion wasserführender Anlagen und Leitungsnetze für ärztliche Anwendungen, wobei einem Wasser-Vorratsbehälter (1) mit einer geringen Kochsalzkonzentration aus einer Elektrolysezelle (4) NaClO (Natriumhypochlorit) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasser-Vorratsbehälter (1) durch einen Kompressor mit Druck beaufschlagt wird, wobei die rohrförmige Elektrolysezelle (4) innerhalb des Wasser-Vorratsbehälters (1) angeordnet ist und durch eine Quetschverschraubung (10) in der Art gehalten wird, dass das Wasser nur von unten in die Elektrolysezelle (4) eindringt und durch gleichzeitige Spannungsbeaufschlagung Natriumhypochlorit hergestellt wird, welches über Öffnungen (11) der Elektrolysezelle (4) in das Wasser und durch das Innere der rohrförmigen Elektrolysezelle (4) in die Druckleitung (3) gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Desinfektion wasserführender Anlagen und Leitungsnetze für ärztliche Anwendungen, wobei einem Wasser-Vorratsbehälter mit einer geringen Kochsalzkonzentration aus einer Elektrolysezelle NaClO (Natriumhypochlorit) zuführbar ist.
Um bakteriologisch verunreinigtes Wasser, Leitungen und Anlagen wirkungsvoll zu desinfizieren, werden in den meisten Fällen Chemikalien wie zum Beispiel Chlor, Chlordioxyd oder Wasserstoffperoxyd eingesetzt. Diese Produkte sind sehr wirkungsvoll aber im Umgang sehr gefährlich, umweltbelastend und müssen nach der Durchspülung der Leitungen wieder entfernt und als Sondermüll entsorgt werden. Darüber hinaus sind derartige Behandlungen nur von geschultem Personal mit entsprechender Schutzkleidung zulässig, was beispielsweise in einer Zahnarztpraxis einen erheblichen Aufwand darstellt und nicht zum Aufgabenbereich einer Zahnarzthelferin oder Praktikantin zählt.
Wichtigster Ansatz ist der Schutz der Patienten vor Übertragung von Krankheitserregern während der Behandlung, wie zum Beispiel durch den gefährlichen Erreger Legionella.
Bei einer Legionellose handelt es sich um eine Infektionskrankheit, die durch Bakterien der Gattung Legionella (Legionellen) hervorgerufen wird. Der mit Abstand häufigste Erreger (90 % bis 95 % der Fälle) ist Legionella pneumophila.
Legionellen sind natürlicher Bestandteil der Mikroflora des Wassers. Sie können jederzeit in wasserführenden technischen Systemen, wie der Warmwasserinstallation, Warmsprudelbecken sowie offenen und halboffenen Rückkühlwerken gelangen und vermehren sich bis zu etwa 55°C. Als besonders risikoreich muss die Kombination von Temperaturen zwischen 30°C und 50°C mit langen Verweilzeiten angesehen werden.
Die epidemiologisch wichtigste Spezies ist Legionella pneumophila. Die für den Menschen infektiöse Dosis ist bislang nicht bekannt. Es ist jedoch ersichtlich, dass bereits kurzfristige Expositionen von Gesunden mit kontaminierten Aerosolen für die Entstehung der Legionärskrankheit zum Teil mit Todesfolge ausreichend waren. Es besteht für verschiedene Legionella-Speziesstämme eine unterschiedliche Virulenz. Ziel von Präventionsmaßnahmen muss es daher sein, den Legionellen keine günstigen Bedingungen für eine Vermehrung zu bieten.
Es können zwischen mehreren Formen der Legionellose unterschieden werden. Die wichtigste Form ist die Legionärskrankheit, die durch eine Lungenentzündung (Pneumonie) gekennzeichnet ist und einen lebensgefährlichen Verlauf annehmen kann.
Vor dem Hintergrund der Globalisierung und der damit verbundenen Herausforderung, die wachsenden Gesundheitskosten zu reduzieren, ist von großer Bedeutung, dass die Serie von Legionellen-Infektionen und Sterbefällen weltweit anhält.
Neueste Untersuchungen der Hygiene-Institute durch die aktuellen Ereignisse in Ulm und Neu-Ulm mit Todesfällen zeigen eindeutig: Das Risiko von Legionellen-Infektionen in Gebäuden und im Umfeld von klimatechnischen Anlagen, Wasserleitungen, Speichern, Boilern und Wasseraufbereitungssystemen aller Art besteht Tag für Tag und darf nicht unterschätzt werden. Umso wichtiger ist es für die Betreiber, dass sie ihre Hausinstallationen und sonstigen wasserführenden Anlagen laufend kontrollieren und überprüfen lassen beziehungsweise geeignete Maßnahmen treffen, um eine Desinfektion von Leitungen, Behältern und anderen wasserführenden Einrichtungen zur Prävention vorzunehmen.
Auf diesem Weg können diffuse Infektionsrisiken und die Gefährdung vieler Menschen ausgeschlossen werden.
Die besondere Gefahr der Übertragung zum Beispiel von Legionellen während einer ärztlichen, insbesondere zahnärztlichen Behandlung besteht gerade darin, dass mit dem Sprühnebel (Aerosole), der beim Bohren zur Kühlung der Bohrkronen im Mundraum des Patienten fein vernebelt austritt, sowohl von Patienten als auch vom medizinischen Personal eingeatmet werden kann und in die oberen Atmungsorgane und somit auch in die Lungen gelangen kann. Die Legionellen sind die Verursacher der unter Umständen tödlich endenden Legionärs-Krankheit. Unter Umständen ist es notwendig, einen hohen Druck zum Durchspülen der Leitungen aufzubauen. Eine Dosierpumpe kann dies nicht in allen Fällen gewährleisten.
Aus der DE 28 36 532 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilhalten chirurgischer oder zahnärztlicher Handstücke bekannt. Hierzu wird in einem ersten Behälter Wasser desinfiziert und über eine Leitung dem zahnärztlichen Instrumente zugeführt. In einem zweiten Vorratsbehälter wird unter Zugabe von Druckluft durch einen Kompressor gereinigte Luft bereitgestellt, die über einen weiteren Zuführungsschlauch ebenfalls dem zahnärztlichen Instrument zugeführt werden kann. Sowohl das Wasser als auch die Luft wird hierbei durch die Zugabe von Oxidationsmitteln desinfiziert, wobei alternativ eine anodische Elektrolyse erfolgen kann.
Aus der WO 01/56616 A2 sind zahntechnische Hilfsmittel und ein Verfahren zur Verwendung derartiger Hilfsmittel bekannt, ohne dass konkrete gestalterische Vorschläge offenbart werden.
Aus dem US-Patent 6,863,798 B2 ist ein System zum Sterilisieren bekannt, wobei u.a. in einem Vorratsbehälter eine Elektrolysezelle eingesetzt wird, die dem Wasser ein Oxidationsmittel zugeben kann. Der Vorratsbehälter, in dem sich die Elektrolysezelle befindet, ist hierbei in einem Waschkreislauf integriert, wobei das Wasser durch eine Zirkulationspumpe umgewälzt wird.
Aus der US-Anmeldung 2009/0314651 A1 ist eine Sprühflasche bekannt, welche mithilfe einer Pumpe die in einer Flasche vorhandene Flüssigkeit über eine Düse austreibt. Innerhalb der Flüssigkeit befindet sich eine Elektrolysezelle.
Die bekannten Systeme zur Desinfektion von Wasser sind zum Teil für die Verwendung in einer Arztpraxis, speziell in einer Zahnarztpraxis ungeeignet oder offenbaren eine Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser, welche aufgrund einer mangelnden Durchmischung des Wassers keine hundertprozentige Garantie für die gewünschte Qualität des Wassers gewährleistet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei einer Wasserentnahme gleichzeitig eine Desinfektion innerhalb einer Elektrolysezelle in Gang setzt.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass der Wasser-Vorratsbehälter durch einen Kompressor mit Druck beaufschlagt wird, wobei die rohrförmige Elektrolysezelle innerhalb des Wasser-Vorratsbehälters angeordnet ist und durch eine Quetschverschraubung in der Art gehalten wird, dass das Wasser nur von unten in die Elektrolysezelle eindringt und durch gleichzeitige Spannungsbeaufschlagung Natriumhypochlorit hergestellt wird, welches über Öffnungen der Elektrolysezelle in das Wasser und durch das Innere der rohrförmigen Elektrolysezelle in die Druckleitung gelangt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch die Zuführung von Natriumhypochlorit aus der Elektrolysezelle in das zur Behandlung vorgesehene Wasser wird sichergestellt, dass eine Desinfektion erfolgt, sodass die beschriebenen Probleme mit einer Infektion der behandelten Patienten nicht auftreten können.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die rohrförmige Elektrolysezelle innerhalb des Wasser-Vorratsbehälters angeordnet ist und durch eine Quetschverschraubung in der Art gehalten wird, dass das Wasser nur von unten in die Elektrolysezelle eindringt. Durch die gewählte Verschraubungsart kann das Wasser nur von unten in die Elektrolysezelle eindringen und dies auch nur für den Fall, dass der Wasser-Vorratsbehälter mit einem Kompressor beaufschlagt wird. Durch die gleichzeitige Spannungsbeaufschlagung wird das Natriumhypochlorid erzeugt und gelangt somit unmittelbar in das zur Behandlung vorgesehene Wasser.
Um die Bedienung so einfach wie möglich zu gestalten, ist hierbei vorgesehen, dass die Elektrolysezelle über einen Fußschalter des Behandlungsstuhls mit Spannung beaufschlagt wird, wobei das Wasser in dem Wasser-Vorratsbehälter durch die Druckbeaufschlagung von unten in die Elektrolysezelle eindringt und in der Elektrolysezelle aufsteigt, sodass durch Anlegen einer definierten Gleichspannung der Kochsalz-Elektrolysevorgang erfolgt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Druck in dem Wasser-Vorratsbehälter durch den Kompressor dafür sorgt, dass das mit NaCIO beaufschlagte Wasser (Prozesswasser) über eine Ausgangsleitung zu einem Verteiler von medizinischen Geräten und Instrumenten gelangt. Durch den Kompressor wird auf diese Art bereits dafür Sorge getragen, dass das beaufschlagte Prozesswasser über die Ausgangsleitung unmittelbar bis zu den zahnärztlichen Geräten und Instrumenten gelangt, wobei die Zuführung der Pressluft durch den Kompressor über ein Ventil dosierbar und zuführbar ist.
Um eine stetige Zuführung des Hypochlorids in das Wasser zu ermöglichen ist vorgesehen, dass die rohrförmige Elektrolysezelle Öffnungen im unteren Bereich aufweist. Alternativ kann das Hypochlorid durch ein Rohr nach oben gefördert werden, wobei durch Kaminwirkung und/oder einen erzeugten Überdruck durch einen Kompressor die Förderung unterstützt wird.
Die Erfindung wird im Weiteren durch zwei Figuren nochmals beschrieben.
Es zeigt

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem Wasserkreislauf aus einem Wasser-Vorratsbehälter mit Elektrolysezelle und
2 eine alternative Ausführungsform.

1 zeigt eine spezielle Rohr-Elektrolysezelle 4, die durch eine Quetschverschraubung 10 in einen im Arbeitsplatz des Zahnarztes vorhandenen Wasser-Vorratsbehälter 1 integriert wird, wobei in dem Wasser-Vorratsbehälter 1 Leitungs- oder destilliertes Wasser mit einer geringen Kochsalzkonzentration (0,2 - 0,3%), eingefüllt wird.
Da derartige Behandlungsplätze über einen externen Kompressor 6 mit Pressluft ausgestattet sind, wird eine genau definierte Menge an Pressluft durch eine Pressluftleitung 2 in dem Moment auf den Wasser-Vorratsbehälter 1 gegeben, indem der Zahnarzt über einen Fußschalter 8 und Zuschaltung eines Behandlungsinstruments, z.B. einen Bohrer, das Steuerventil, das sich u.a. im Verteiler 7 befindet, über einen potentialfreien Schaltkontakt 9 öffnet.
Der somit entstehende Überdruck in dem Wasser-Vorratsbehälter 1 sorgt dafür, dass das mit NaClO beaufschlagte Prozesswasser über eine Druckleitung 3 zu dem Verteiler 7 der medizinischen Instrumente gelangt.
Im Fußpunkt der speziellen Rohr-Elektrolysezelle 4 befindet sich eine beschichtete Anode (Pluspol) 12, die gegen die Rohr-Kathode (Minuspol) 13 isoliert ist. Beim Anlegen einer definierten Gleichspannung wird der bekannte Kochsalz-Elektrolyse-Vorgang parallel zu der Pressluftzufuhr durch einen Kompressor 6 gestartet, indem von unten in die Rohr-Elektrolysezelle 4 die schwache Salzsole durch Kaminwirkung eindringt und durch gleichzeitige Freisetzung von Wasserstoffbläschen, die bei dem Elektrolyseprozess entstehen, verstärkt aus den Austrittsöffnungen 11 in den Wasser-Vorratsbehälter 1 gelangen und sich dort durch die Durchströmung der Pressluft gut im Prozesswasser verteilen.
Die Stromversorgung 5 und zeitgesteuerte Regelung erfolgt über ein Schaltnetzteil, das sich in einem Schaltgehäuse befindet.
Durch diesen Vorgang, der sich immer wiederholt, indem der Fußschalter 8 und Schaltkontakt 9 bei der Anwendung geschlossen werden, befindet sich ausreichend Natriumhypochlorit (NaClO) als wirksames Desinfektionsmittel in allen Leitungen in denen sich durch Keime ein Bio-Rasen bilden kann. NaClO verhindert die Entstehung eines Bio-Rasens (retrograde Verkeimung) somit nachhaltig.
Das Herstellungsverfahren von Natriumhypochlorit (NaCIO) ist weitgehend bekannt, dennoch folgt nachstehend hierzu eine Erläuterung:
Elektrochemischer Ablauf in Elektrolysezellen und der Desinfektionsvorgang

Beim Lösen von Kochsalz (NaCl) in Wasser (H₂O) verliert das Natriumatom (Na), ein Elektron (e^-) an das Chloratom. (Cl),

Das Natrium (Na) hat, nun eine positive Ladung		Das Chlor (Cl) hat nun eine negative Ladung.
Na - e^- = Na⁺		Cl+e^- = Cl^-
	Na⁺ und Cl^- Ionen. Ionen besitzen eine elektrische Ladung. Wird nun über 2 Elektroden eine elektrische Gleichspannung in die Salzlösung (H₂O + NaCI) eingeführt, so werden die
Na⁺ Ionen zur negativen		Cl^- Ionen zur positiven
Elektrode (Kathode) gezogen.		Elektrode (Anode)
Die Kathode gibt dem Na⁺ Ion das verlorene Elektron zurück.		Die Anode entreißt dem Cl^- das mitgenommene Elektron.
Na⁺+e^-=Na		Cl^- - e^- = Cl
Aus Ionen sind Atome geworden. Diese Atome reagieren mit der Umgebung, dem Wasser,
Na⁺ H₂O= NaOH + H		Cl + H₂O = HClO + H

Die Natronlauge (NaOH) und die unterchlorige Säure (HClO)
vermischen sich und es entsteht NaOH + HClO = NaClO + H₂O NaClO = Natriumhypochlorid ist ein spontan wirkendes Desinfektionsmittel.
2 zeigt ebenfalls eine Rohr-Elektrolysezelle 4, die durch eine Quetschverschraubung 10 in einen am Arbeitsplatz des Zahnarztes vorhandenen Wasser-Vorratsbehälter 1 integriert wird. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch die vorhandenen Öffnungen verschlossen, sodass das Natrium-Chlorid (NaCl) durch das Innere der Rohr-Elektrolysezelle 4 aufsteigen kann. Der Aufstieg des Natrium-Hypochlorids wird hierbei durch eine Kaminwirkung innerhalb der Rohr-Elektrolysezelle 4 bewirkt, wobei zusätzlich durch Druckbeaufschlagung durch den Kompressor 6 des Wasser-Vorratsbehälters 1 das Aufsteigen des Natrium-Hypochlorids unterstützt wird. Die notwendige Pressluft wird hierbei über den Kompressor 6 und eine Pressluftleitung 2 in den Wasser-Vorratsbehälter 1 zugeführt, sodass der Aufstieg des Natrium-Hypochlorids innerhalb der Rohr-Elektrolysezelle 4 gefördert wird. Der übrige Aufbau des Ausführungsbeispiels entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1.
Bezugszeichenliste

1: Wasser-Vorratsbehälter
2: Pressluftleitung
3: Druckleitung
4: Rohr-Elektrolysezelle
5: Stromversorgung
6: Kompressor
7: Verteilerblock
8: Fußschalter
9: Schaltkontakt
10: Quetschverschraubung
11: Austrittsöffnung
12: Anode
13: Rohrkathode

Claims

Vorrichtung zur Desinfektion wasserführender Anlagen und Leitungsnetze für ärztliche Anwendungen, wobei einem Wasser-Vorratsbehälter (1) mit einer geringen Kochsalzkonzentration aus einer Elektrolysezelle (4) NaClO (Natriumhypochlorit) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasser-Vorratsbehälter (1) durch einen Kompressor mit Druck beaufschlagt wird, wobei die rohrförmige Elektrolysezelle (4) innerhalb des Wasser-Vorratsbehälters (1) angeordnet ist und durch eine Quetschverschraubung (10) in der Art gehalten wird, dass das Wasser nur von unten in die Elektrolysezelle (4) eindringt und durch gleichzeitige Spannungsbeaufschlagung Natriumhypochlorit hergestellt wird, welches über Öffnungen (11) der Elektrolysezelle (4) in das Wasser und durch das Innere der rohrförmigen Elektrolysezelle (4) in die Druckleitung (3) gelangt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in dem Wasser-Vorratsbehälter (1) durch die Druckbeaufschlagung von unten in die Elektrolysezelle (4) eindringt und in der Elektrolysezelle (4) aufsteigt, sodass durch Anlegen einer definierten Gleichspannung der Kochsalz-Elektrolysevorgang erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Wasser-Vorratsbehälter (1) durch den Kompressor (6) dafür sorgt, dass das mit NaClO beaufschlagte Wasser (Prozesswasser) über eine Ausgangsleitung (3) zu einem Verteiler (7) von medizinischen Geräten und Instrumenten gelangt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Pressluft durch den Kompressor (6) über ein Ventil dosierbar und zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolysezelle (4) und der Kompressor (6) über einen Fußschalter (8) des Behandlungsstuhls mit Spannung beaufschlagt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Elektrolysezelle (4) Öffnungen (11) im unteren Bereich aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor über ein Nadelventil zur Feindosierung mit dem Wasser-Vorratsbehälter (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolysezelle (4) zusätzlich durch eine mechanische und/oder elektronische Steuerung in regelmäßigen Abständen aktivierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus einem insbesondere in sich geschlossenen nachfüllbaren Wasser-Vorratsbehälter (1) besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrieb der Elektrolysezelle (4) kontinuierlich eine Reaktion von NaCI zu NaClO erfolgt.