DE10201912B4 - Vorrichtung zur Sterilisation von Gegenständen und Verfahren zur Überwachung der Sterilisation - Google Patents

Abstract

Vorrichtung (10) zur Sterilisation von Gegenständen durch Dampf eines Desinfektionsmittels, bevorzugt durch formaldehydhaltigen Dampf, mit einem oder mehreren Verdampfern (20), die über eine Abgabeleitung (22) mit einer Sterilisierkammer (12) und über Versorgungsleitungen (38, 40) mit Vorratsbehältern (28, 30) verbunden sind, mit einer oder mehreren Dosierpumpen (26, 52, 54), die Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern (28, 30) in den oder die Verdampfer (20) fördern, mit mindestens einem Drucksensor (42, 44) in einer oder mehreren der Versorgungsleitungen, der den Druckwert in der Versorgungsleitung (38, 40) mißt und an eine Steuerung (56) weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (56) den gemessenen Druckwert mit einem Soll-Druckwert vergleicht, der abhängig von der Ansteuerung der Dosierpumpe (26; 52, 54) für die Versorgungsleitung ermittelt wird, und bei einer Abweichung von gemessenem Druckwert und ermitteltem Soll-Druckwert um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert ein Fehlersignal (68) auslöst.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sterilisation von Gegenständen durch bevorzugt formaldehydhaltigen Dampf sowie ein Verfahren zur Überwachung eines Sterilisators.
• Bei dem Prozess der so genannten NTDF(Niedertemperatur-Dampf-Formaldehyd)-Sterilisation wird Dampf mit einem bestimmten Anteil an Formaldehyd und reiner Wasserdampf in eine Sterilisierkammer eingebracht. Das Dampf-Formaldehyd-Gemisch dient zur Sterilisation von Gegenständen in der Sterilisierkammer. Der reine Wasserdampf dient einer nachfolgenden Desorption der Formaldehydrückstände durch eine so genannte Dampfwäsche.
• DE 32 12 935 A1 beschreibt ein Verfahren zur Sterilisation von Einmal-Injektionsspritzen, bei dem eine 30 bis 40 Gew.-%ige Formaldehydlösung in einer Verdampfeinrichtung verdampft und nachfolgend der Dampf in die Sterilisierkammer eingebracht wird. Nachfolgend wird ein Wasserdampf in die Sterilisierkammer eingebracht und wirkt auf die Injektionsspritzen ein. Abschließend erfolgt eine Dampfwäsche.
• Aus DE 29 21 915 A1 ist ein Verfahren zum Sterilisieren von Materialien in einem Sterilisator bekannt, bei dem ein Desinfektionsmittel und Wasser einer Verdampferkammer zugeführt werden. Der Dampf wird nachfolgend in eine Sterilisierkammer eingeleitet.
• Aus DE 31 19 479 A1 ist ein Gerät zur Formalinsterilisation bekannt. Der Formalinsterilisator ist mit einer Verdampfungseinrichtung versehen, die mindestens einen Verdampfer aufweist, mit dem sowohl Formalin als auch Wasser verdampft werden kann.
• Aus DE 198 52 793 A1 ist ein Sterilisator bekannt, bei dem redundante Drucksensoren in der Versorgungsleitung für den Druckbehälter vorgesehen sind. Die in der Versorgungsleitung gemessenen Druckwerte dienen zur Steuerung des Sterilisationsbetriebs.
• Aus US 5,880,438 ist ein Dampfsterilisator bekannt, bei dem ein Temperaturfühlkreis eine Überhitzung des Verdampfers feststellt. Bei einer Überhitzung wird der Verdampfer abgeschaltet.
• Nachteilig an den vorgenannten Sterilisatoren ist, dass eine Fehlfunktion nicht erkannt werden kann. Vor allem Fehlfunktionen, die zu falschen oder überhöhten Konzentrationen des Desinfektionsmittels führen, werden nicht erkannt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sterilisation von Gegenständen zu schaffen, das mit einfachen Mitteln zuverlässig eine fehlerhafte Dosierung der Wirklösung vermeidet.
• Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Sterilisation von Gegenständen mit einem Dampf eines Desinfektionsmittels. Bevorzugt wird die Vorrichtung zur NTDF-Sterilisation im Bereich der Medizin- und Labortechnik eingesetzt. Die Vorrichtung besitzt einen oder mehrere Verdampfer, die über eine Leitung mit einer Sterilisierkammer und über Versorgungsleitungen mit Vorratsbehältern verbunden sind. In die Verdampfer eingebrachte Flüssigkeit wird in diesem erwärmt und als Dampf in die Sterilisierkammer eingeleitet. Versorgt wird der Verdampfer mit Flüssigkeit aus den Vorratsbehältern, die über eine oder mehrere Dosierpumpen in den Versorgungsleitungen gefördert wird. Erfindungsgemäß ist eine oder mehrere der Versorgungsleitungen mit einem Drucksensor versehen, der den Druck-Sollwert in der Versorgungsleitung mißt und an eine Steuerung weiterleitet. An der Steuerung liegt der aktuelle Ist-Wert für den Druck in einer Versorgungsleitung als Eingangsgröße an. Die Steuerung vergleicht zeitunabhängig den gemessenen Ist-Wert für den Druck mit einem Druckwert, der abhängig von der Ansteuerung der Dosierpumpe für die Versorgungsleitung bestimmt wird. Bei einer Abweichung löst die Steuerung ein Fehlersignal aus.
• Die Steuerung ermittelt abhängig von der Ansteuerung der Dosierpumpe und einer damit einhergehenden Stellung von Ventilen in der Versorgungsleitung einen Soll-Wert für den Druck in der Versorgungsleitung. Zur Erkennung einer Fehlfunktion in dem Sterilisator wird der Ist-Wert mit dem Soll-Wert verglichen. Wenn die Werte um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert voneinander abweichen, wird ein Fehlersignal durch die Steuerung ausgelöst. Die Steuerung ermöglicht mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Überwachung, ob zu einem Zeitpunkt die richtige Flüssigkeit gefördert wird. Etwaige Lecks oder defekte Ventile in der Versorgungsleitung können durch die Steuerung erkannt und durch das Warnsignal angezeigt werden, bevor eine fehlerhafte Konzentration des Desinfektionsmittels in der Sterilisierkammer auftritt.
• In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Dampferzeuger vorgesehen, der über zwei Versorgungsleitungen mit Wasser und einer Formaldehyd-Wirklösung verbunden ist. In dem Dampferzeuger wird also je nach Bedarf Wasser, Wirklösung und/oder ein Gemisch von beidem verdampft.
• In einer Weiterführung der vorgenannten Ausgestaltung münden die Versorgungsleitungen in eine Dosierpumpe. Die Dosierpumpe besitzt eine Abgangsleitung, die mit dem Dampferzeuger verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung arbeitet die Vorrichtung lediglich mit einer Dosierpumpe und einem Dampferzeuger, wodurch Kosten und Aufwand eingespart werden.
• Um die Konzentration von Desinfektionsmittel in dem Dampf der Sterilisierkammer zu steuern, ist in den Versorgungsleitungen zu der Dosierpumpe jeweils ein steuerbares Ventil vorgesehen. Je nach dem eingestellten Programm zur Desinfektion steuert die Steuerung die Dosierpumpe und die steuerbaren Ventile in der Versorgungsleitung an, um Wasser, Desinfektionsmittel und/oder ein Gemisch von diesen in den Dampferzeuger zu fördern.
• In einer alternativen Ausgestaltung ist jede der Versorgungsleitungen mit einer separaten Dosierpumpe versehen, deren Abgangsleitungen in einer Sammelleitung münden, die mit dem Dampferzeuger verbunden ist. Auch bei dieser Ausgestaltung ist jede der Versorgungsleitungen mit einem steuerbaren Ventil versehen, um die eingebrachte Menge an Flüssigkeit zu steuern.
• Für eine schnelle und wirkungsvolle Unterbindung von Dampfzufuhr in die Sterilisierkammer bei einer erkannten Fehlfunktion kann in der Ausgangsleitung des Dampferzeugers ein zusätzliches Ventil vorgesehen sein, das eine Dampfzufuhr unterbindet.
• Zweckmäßigerweise ist in jeder der Versorgungsleitungen ein Drucksensor vorgesehen.
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren mit den Merkmalen aus Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
• Beim Verfahren zur Überwachung eines Sterilisators, der mit dem Dampf eines Desinfektionsmittels arbeitet, wird der Druck einer zu verdampfenden Flüssigkeit in einer Versorgungsleitung gemessen. Das Verfahren wird bevorzugt zur Überwachung eines NTDF-Sterilisationsprozesses eingesetzt. Der Sterilisator besitzt ferner eine Steuerung, die den gemessenen Druckwert mit einem Druck-Sollwert vergleicht, der abhängig von der Ansteuerung der Dosierpumpe erwartet wird. Die Dosierpumpe fördert über eine Versorgungsleitung die Flüssigkeit in einem stromabwärts von der Dosierpumpe vorgesehenen Dampferzeuger. In dem Fall, dass die Steuerung eine Abweichung des gemessenen Werts von dem erwarteten Wert um mehr als einen vorbestimmten Grenzwert feststellt, wird von der Steuerung ein Fehlersignal ausgelöst. Die Steuerung kann bei dem Vergleich mit dem Grenzwert auch gewisse Zeitverzögerungen berücksichtigen, die auftreten, bis sich ein stationärer Druck in der Versorgungsleitung eingestellt hat. Das Fehlersignal kann bevorzugt eine Fehlfunktion optisch und/oder akustisch anzeigen. Ferner kann die Steuerung, ansprechend auf das Fehlersignal, ein Einbringen von Dampf in die Sterilisierkammer unterbinden.
• Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
• 1 einen NTDF-Sterilisator gemäß der vorliegenden Erfindung,
• 2 eine schematische Ansicht der Flüssigkeitszufuhr bei dem NTDF-Sterilisator aus 1 und
• 3 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausgestaltung der Flüssigkeitszufuhr zu dem Dampferzeuger.
• 1 zeigt einen NTDF-Sterilisator 10 mit einer Sterilisierkammer 12. Die Sterilisierkammer 12 kann über eine Tür 14 geöffnet werden. Zur Steuerung des Sterilisationsprozesses werden in der Sterilisierkammer über einen Drucksensor 16 und einen Temperaturfühler 18 die Reaktionsbedingungen überwacht. Ein Verdampfer 20 ist über seine Abgabeleitung 22 mit der Sterilisierkammer 12 verbunden. Eingangsseitig ist der Verdampfer 20 über eine Leitung 24 mit einer Dosierpumpe 26 verbunden. Die Dosierpumpe 26 fördert Flüssigkeit aus den Vorratsbehältern 28 und 30. Die Zusammensetzung der in einer Sammelleitung 32 geförderten Flüssigkeit stellt die Steuerung (nicht dargestellt) über die Magnetventile 34 und 36 ein. Bei dem dargestellten NTDF-Sterilisator enthält der Vorratsbehälter 28 eine Wirklösung mit Formaldehyd in einer Konzentration von mehr als 1 Gew.-%. Bei dem Vorratsbehälter 30 handelt es sich um einen Wasservorrat.
• Die Versorgungsleitungen 38, 40 von den Vorratsbehältern 28 bzw. 30 sind mit Drucksensoren 42, 44 versehen. Jeder der Drucksensoren 42, 44 misst den in der Versorgungsleitung herrschenden Druck.
• Zur Evakuierung der Sterilisierkammer 12 ist diese mit einer Ausgangsleitung 46 versehen, die über ein steuerbares Ventil 48 in ein Vakuumsystem 50 mit Kondensor führt. In dem Vakuumsystem 50 wird Formaldehyddampf oder -kondensat aus der Sterilisierkammer abgesaugt und durch Betriebswasser einer Wasserring-Vakuumpumpe absorbiert. Die Formaldehydkonzentration im Wasser liegt weit unterhalb der erlaubten Grenzwerte, ebenso liegt die Formaldehydkonzentration zu gegebenem Zeitpunkt weit unterhalb des zulässigen MAK-Wertes.
• 2 zeigt den schematischen Aufbau einer Flüssigkeitszufuhr zu dem Dampferzeuger 20. Hierbei sind gleiche Elemente wie in 1 mit gleichen Bezugszeichen belegt. Der Dampferzeuger 20 wird über eine Sammelleitung 32 mit Flüssigkeit gespeist. Die Flüssigkeit wird aus den Vorratsbehältern 28 und 30 über Versorgungsleitungen 38 und 40 gefördert. Jede der Leitungen 38 und 40 besitzt eine Dosierpumpe 52 und 54. Die Dosierpumpen werden von der Steuerung 56 gemäß einem vorgegebenen Ablaufprogramm angesteuert (nicht dargestellt). An den Abgangsleitungen der Dosierpumpen 52 und 54 ist jeweils ein Steuerventil 58 und 60 vorgesehen. Die Stellung der Ventile 58 und 60 wird von der Steuerung 56 über die Verbindungen 62 und 64 eingestellt. Die Abgabeleitung 22 ist zusätzlich mit einem steuerbaren Ventil 66 versehen. Das Ventil 66 wird ebenfalls über die Steuerung 56 angesteuert (nicht dargestellt).
• Im Betrieb messen die Drucksensoren 42 und 44 jeweils den Druck in ihrer Versorgungsleitung. Die Drucksensoren 42 und 44 zeigen somit an, ob und aus welchem der Vorratsbehälter eine Flüssigkeitsentnahme erfolgt. Dies kann mit dem in der Steuerung 56 abgelegten Ablauf der Sterilisation verglichen und eine etwaige Fehlfunktion festgestellt werden. Die Drucküberwachung 42 und 44 schließt zusätzlich die Erkennung einer Fehlfunktion der Ventile 58 und 60 ein. Anhand der gemessenen Druckwerte läßt sich feststellen, ob das jeweilige Ventil entsprechend seinen Steuerbefehlen der Ansteuerung 56 öffnet oder schließt und ob Undichtigkeiten in den Ventilen vorliegen. Eine etwaige Fehlfunktion wird durch die Steuerung festgestellt und als Fehlersignal 68 ausgegeben.
• 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des NTDF-Sterilisators mit einer einzelnen Dosierpumpe 26. Die Versorgungsleitungen 38 und 40 sind mit Drucksensoren 42 und 44 versehen, die den gemessenen Druck an die Steuerung 56 weiterleiten. Die von der Steuerung 56 angesteuerten Ventile 34 und 36 stellen den Zufluss zu der Dosierpumpe 26 ein. Die geförderte Flüssigkeit, die je nach Verfahrensschritt des Sterilisationsvorgangs aus Wasser, formaldehydhaltiger Wirklösung oder einem Gemisch aus beidem besteht, wird über die Leitung 32 dem Dampferzeuger 20 zugeführt.

Claims (9)

1. Vorrichtung (10) zur Sterilisation von Gegenständen durch Dampf eines Desinfektionsmittels, bevorzugt durch formaldehydhaltigen Dampf, mit einem oder mehreren Verdampfern (20), die über eine Abgabeleitung (22) mit einer Sterilisierkammer (12) und über Versorgungsleitungen (38, 40) mit Vorratsbehältern (28, 30) verbunden sind, mit einer oder mehreren Dosierpumpen (26, 52, 54), die Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern (28, 30) in den oder die Verdampfer (20) fördern, mit mindestens einem Drucksensor (42, 44) in einer oder mehreren der Versorgungsleitungen, der den Druckwert in der Versorgungsleitung (38, 40) mißt und an eine Steuerung (56) weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (56) den gemessenen Druckwert mit einem Soll-Druckwert vergleicht, der abhängig von der Ansteuerung der Dosierpumpe (26; 52, 54) für die Versorgungsleitung ermittelt wird, und bei einer Abweichung von gemessenem Druckwert und ermitteltem Soll-Druckwert um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert ein Fehlersignal (68) auslöst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdampfer (20) vorgesehen ist, der mit den Vorratsbehältern (28, 30) verbunden ist, die Wasser und eine Lösung des Desinfektionsmittels enthalten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungen (38, 40) in eine Dosierpumpe (26) münden und eine Sammelleitung (24) der Dosierpumpe (26) mit dem Verdampfer (20) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Versorgungsleitungen (38, 40) zu der Dosierpumpe (26) ein steuerbares Ventil (34, 36) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Versorgungsleitungen (38, 40) mit einer Dosierpumpe (52, 54) versehen ist, deren Abgangsleitungen in einer Sammelleitung (32) münden, die mit dem Dampferzeuger (20) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung von den Dosierpumpen (52, 54) zu der Sammelleitung (32) ein steuerbares Ventil (58, 60) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgabeleitung (22) vom Verdampfer (20) zur Sterilisierkammer (12) ein zusätzliches Ventil (66) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Versorgungsleitungen (38, 40) ein Drucksensor (42, 44) vorgesehen ist.
9. Verfahren zur Überwachung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die mit dem Dampf eines Desinfektionsmittels, vorzugsweise einem formaldehydhaltigen Dampf arbeitet, das folgende Verfahrensschritte aufweist: • der Druck einer Flüssigkeit in einer Versorgungsleitung (38, 40) zu einer Dosierpumpe (26) wird von einem Drucksensor (42, 44) gemessen, • eine Steuerung (56) vergleicht den gemessenen Druckwert mit einem von der Ansteuerung der Dosierpumpe abhängigen Soll-Druckwert, • im Fall einer Abweichung des gemessenen Werts von dem Soll-Druckwert um mehr als einen vorbestimmten Grenzwert wird ein Fehlersignal (68) ausgelöst, wobei die Steuerung ein Einbringen von Dampf in eine Sterilisierkammer ansprechend auf das Fehlersignal unterbindet.