DE1933542B2

DE1933542B2 -

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Publication number: DE1933542B2
Application number: DE19691933542
Authority: DE
Original assignee: NEISS GEB SCHULZ MARTHA ELISABETH 2000 HAMBURG
Current assignee: NEISS GEB SCHULZ MARTHA ELISABETH 2000 HAMBURG
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1969-07-02
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE1933542A1; DE1933542C3

Description

Aus der deutschen Patentschrift 190 132 ist be- zur Druckkompensation bei Verwendung eines andekannt. ein Wasserbad mit Zonen verschiedener Tem- ren gasförmigen Sterilisiermediums zugeführt wird,
peratur vorzusehen und in diesen Zonen den der In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist Wasser-From the German patent specification 190 132 is known about pressure compensation when using an. a water bath with zones of different temperatures is supplied with gaseous sterilizing medium,
temperature to be provided and in these zones that of the In an advantageous embodiment, water

Temperatur entsprechenden Druck dadurch zu erhal- stoff und oder Helium zugleich als Sterilisiermedium ten, daß Luft zwischen den Zonen angeordnet wird. 45 vorgesehen. Es wird bevorzugt, daß als gasförnvges Dabei ergibt sich ein außerordentlich unwirlschaftli- Sterilisiermedium ein kondensierbares Gas. insbesoncher Aufwand an Heizenergie, Wasserverbrauch. derc Sattdampf, vorgesehen ist.Temperature corresponding pressure thereby to obtain substance and / or helium at the same time as a sterilizing medium th that air is placed between the zones. 45 provided. It is preferred that as gasförnvges This results in an extraordinarily inefficient sterilization medium, a condensable gas. especially Expenditure of heating energy, water consumption. derc saturated steam is provided.

i'iniipenieistung und Zeit. Beispielsweise erfordert ein Durch die Erfindung wird erreicht, daß zur Druck-i'iniipenie achievement and time. For example, the invention achieves that for printing

Auinklav zur Aufnahme von 100 Stück 1-Liter-Behäl- kompensation ein Gas oder Gasgemisch überlagert tem einen Sterilisierraum von etwa 600 Liter Sterili- 50 wird, dessen Wärmeleitfähigkeit größer als die des M^rflüssigkeit mit einer Heizleistung von Wasserdampfes ist.Auinklav to accommodate 100 pieces of 1-liter container compensation with a gas or gas mixture overlaid system, a sterilization room of around 600 liters, the thermal conductivity of which is greater than that of the M ^ riquid with a heating power of water vapor is.

(in (K)O WE-¹ 10 200 WE für das Sterilisiergut bei Saltdampf als Energieträger garantiert dabei die(in (K) O WE- ¹ 10 200 WE for the items to be sterilized with salt steam as the energy carrier guarantees the

i-<> C Dieses Wasser muß ständig mit erheblicher gleichmäßige Temperatun'erteilung im Sterilisier-Punipcnleistung umgewälzt werden, da ruhendes raum. Würde eine Druckkompensation mit Luft Wasser nur eine Wärmeleitfähigkeit von 0,16 besitzt. 55 durchgeführt, dann ergibt sich, daß deren Wärmeleit-Wcnn auch bei Zurückpumpen der Sterilisierflüssig- fähigkeit nicht höher liegt als die vom Wasserdampf keil in einen zugeordneten Speicherkessel Wärme mit eiwa 0.02 bei 100° C. Dagegen haben Wasserrückgewonncn werden kann, so gehen doch durch stoff oder Helium einen Wärmeleitfähigkeitswert von das Mischen mit dem anschließend an den Sterilisier- etwa 0.19 bzw. 0,146 bei der angegebenen Temperaprozeß eingespeisten Kühlwasser — immer unter 60 tür, also etwa um das Acht- bis Zehnfache höher als Kompensation des Innendruckes der Sterilisierbehäl- Luft und Wasserdampf. Ferner ergibt sich gegenüber ter — etwa die Hälfte der eingespeisten Heizenergie Luft, deren spezifisches Gewicht sich in Abhängigverloren, so daß einem Aufwand von 54 kg Dampf keil von der Temperatur gegenüber Sattdampf ändert nur eine Ausnutzung von 16 kg gegenübersteht, d. h. und damit eine gleichmäßige Temperaturverteilung ein Wirkungsgrad von nur ^O %. Hinzu kommt der 65 im Sterilisierraum beeinträchtigt, daß das spezifische hohe kühhvusserverbrauch durch die Mischung mit Gewicht von Wasserstoff und Helium gegenüber dor hocherhitzten Steriür.ierflüssigkeit. so daß der Sattdampf im wesentlichen gleich bleibt. Dadurch Kühleffekt stark verzögert wird, wodurch die Ouali- wird fernerhin durch die Erfindung der Vorteil er-i - <> C This water must constantly with a considerable even temperature distribution in the sterilization point be circulated, as the space is at rest. If pressure compensation with air, water would only have a thermal conductivity of 0.16. 55 carried out, then it follows that their heat conduction Wcnn even when pumping back the sterilizing liquid capacity is not higher than that of the steam wedge in an assigned storage boiler heat with about 0.02 at 100 ° C can be, then material or helium have a thermal conductivity value of mixing with the subsequent to the sterilization process is about 0.19 or 0.146 for the specified tempering process fed-in cooling water - always below 60 door, i.e. around eight to ten times higher than Compensation of the internal pressure of the sterilization container air and steam. Furthermore, there is opposite ter - about half of the fed-in heating energy air, the specific weight of which is lost in so that an effort of 54 kg of steam changes wedge of the temperature compared to saturated steam only 16 kg is used, d. H. and thus an even temperature distribution an efficiency of only ^ O%. Added to this is the 65 in the sterilization room that affects the specific high kühhvusser consumption due to the mixture with weight of hydrogen and helium as opposed to the highly heated sterilizing liquid. so that the saturated steam remains essentially the same. Through this Cooling effect is greatly delayed, whereby the Ouali- is furthermore by the invention the advantage of

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7ielt, daß über den gesamten Raum des Autoklav dampf, andererseits z. B. Wasserstoff oder Helium,7ielt that over the entire space of the autoclave steam, on the other hand z. B. hydrogen or helium,

ein einheitliches Sterilisierergebnis erwartet werden im Sterilisierraum getrennt gehalten werden, und derA uniform sterilization result can be expected to be kept separate in the sterilization room, and the

kann. Sterilisiervorgang wird nur in dem Bereich der Was-can. The sterilization process is only carried out in the water

Die Erfindung bezieht ein, daß das nicht konden- serdampfzone vorgesehen, wobei das andere Gas als sierbare Gas, wie Wasserstoff oder Ht (ium, allein als 5 Druckkompensationsmittel eingeführt wird. Zur Er-Sferiüsiermedium angewendet wird, was zu einem läuterung wird darauf hingewiesen, daß beispielswesentlichen Vorteil schon auf Grund der Wärme- weise Wasserstoff eine Dichte von 0,07 und Wasserleitfähigkeit führt. Das wird bevorzugt, wenn es we- dampf von 0,62 hat. Dadurch ergibt sich automatisch sentlich ist, jegliche Feuchtigkeit vom Sterilisiergut eine absolute Trennung der Gase im ruhenden Zu- oder von den Behältern fernzuhalten. io stand, so daß es möglich ist, den SterilisiervorgangThe invention includes that the non-condensing steam zone is provided, with the other gas as sable gas, such as hydrogen or Ht (ium, is introduced alone as a pressure compensation medium is applied, leading to a refinement, it should be noted that example essential Advantage due to the heat hydrogen already has a density of 0.07 and water conductivity leads. This is preferred when it has vapor of 0.62. This results automatically It is essential that any moisture from the items to be sterilized is an absolute separation of the gases in the stationary supply or keep it away from the containers. io stood so that it is possible to stop the sterilization process

Gemäß der bevorzugten Ausführungsfonn wird nur in der Wasserdampfzone vorzunehmen,
aber das nicht kondensierbare Gas. beispielsweise Die Vorteile der Erfindung seien an einem Beispiel Wasserstoff oder Helium, in Verbindung mit dem an- der Verwendung von Wasserdampf und Wasserstoff deren kondensierbaren Energieträger, wie Sattdampf, erläutert. Eine Füllung eines Sterilisierraumes beiangewendet. Dübei ist zu berücksichtigen, daß die 15 spielsweise von 600 Litern Inhalt mit Sattdampf er-Wärmedurchgangszahl für Wasserdampf in seinem fordert nur etwa 0,74 kg Dampf bei 121 C und kondensierbaren Zustand am größten ist. die Kon- 1,1 atü. Dagegen sind bei einer Unterwassersterilisaoensation ist aber nur so lange möglich, wie eine tion etwa 93 kg Dampf notwendig, um die Füllung Temperaturdifferenz zwischen dem Slerilisiergut und auf die angegebene Betriebstemperatur von 121^JC iem Wasserdampf bzw. Sattdampf vorhanden ist. 20 zu bringen.According to the preferred embodiment, only in the water vapor zone is carried out
but the non-condensable gas. For example, the advantages of the invention will be explained using an example of hydrogen or helium, in conjunction with the other use of water vapor and hydrogen, their condensable energy carriers, such as saturated steam. A filling of a sterilization room is also used. Dübei must be taken into account that the 15 for example of 600 liters content with saturated steam is the heat transfer coefficient for water vapor in its requires only about 0.74 kg of steam at 121 C and condensable state is the largest. the con- 1,1 atü. In contrast, at a Unterwassersterilisaoensation however, as a tion about 93 kg of steam is only possible as long necessary, is present around the filling temperature difference between the Slerilisiergut and to the specified operating temperature of 121 C ^J IEM steam or saturated steam. 20 bring.

Wenn die Sattdampftemperatur und die Sterilisier- Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgentemperatur annähernd gleich groß sind, ist die Vor- den an Hand eines Kurvenblatts erläutert, in welaussetzung für die Kondensation nicht mehr gegeben. chem Vergleichsversuche dargestellt sind.
Daher nimmt das Temperaturaufkommen im Sterili- In diesem Kurvenblatt sind auf der Abszisse 10 siergut beispielsweise bei einer Solltemperatur von 25 die Zeit und auf der Ordinate 11 die Temperatur 120 C bis zu etwa dem Wert von 110° C ungefähr aufgetragen. Ferner sind Kurven 1 bis 6 eingetragen, die gleiche Zeit in Anspruch wie für die restlichen 10 Di? Kurve 1 zeigt die Temperatur des Sterilisieribis zu 120^c C. In diesem letzteren Bereich wird die mediums Sattdampf. Diese Temperatur ist auf dann nur noch schlechte Wärmeleitfähigkeit des 121- C fest eingestellt und gilt für zwei Versuche.
Dampfes wirksam. 30 Ein Versuch, zu dem die Kursen 2 und 3 gehören,If the saturated steam temperature and the sterilization temperature are approximately the same, the foregoing is explained on the basis of a graph in which the condensation is no longer given. chem comparative experiments are shown.
In this graph sheet, the time is plotted on the abscissa 10, for example at a target temperature of 25, and on the ordinate 11 the temperature 120 C up to approximately the value of 110 ° C. Curves 1 to 6 are also entered, the same time as for the remaining 10 Tues? Curve 1 shows the temperature of the sterilizer up to 120 ^c C. In this latter area, the medium becomes saturated steam. This temperature is then set to the poor thermal conductivity of the 121-C and applies to two attempts.
Effective. 30 An attempt, which includes courses 2 and 3,

Durch die Erfindung wird dieser Mangel dadurch arbeitet mit einer erfindungsgemäßen Wasserstoffbeseitigt, daß ein nicht kondensierbares Gas beson- druckkompensation, und ein anderer Versuch, zu ders guter Wärmeleitfähigkeit, wie Wasserstoff oder dem die Kurven 4, 5 und 6 gehören, mit einer Luft-Helium, zugegeben wird. Denn gerade in dem Tem- druckkompensation. Dabei wurde an den verwendeperalurbereich, in dem praktisch keine Kondensation 35 ten Flaschen die Temperatur jeweils im oberen Dritdes Wasserdampfes mehr stattfindet, wird der War- tel — Kurve 2 und Kurve 5 — und im unteren Dritmedurchgang im Autoklav auf Grund der guten tel — Kurven 3 und 6 — gemessen. Für beide VerWärmeleitfähigkeit dieser zugeführten, nicht konden- suche gilt die Kurve 1.The invention eliminates this deficiency by working with a hydrogen according to the invention, that a non-condensable gas special pressure compensation, and another attempt to another good thermal conductivity, such as hydrogen or which curves 4, 5 and 6 belong, with an air-helium, is admitted. Because especially in temperature compensation. In doing so, it was sent to the employed staff area, in the practically no condensation 35 th bottles the temperature in each case in the upper third If more water vapor takes place, the Wartel - curve 2 and curve 5 - and in the lower third passage Measured in the autoclave on the basis of the good tel - curves 3 and 6 -. For both thermal conductivity Curve 1 applies to this supplied, non-condensing search.

sierbaren Gase so erheblich verbessert, daß für den Fs ist erkennbar, daß bei Anwendung einer Was-so considerably improved that the Fs can see that when using a water

Aufheizvorgang nur noch etwa die Hälfte der Zeit 40 sersioffdruekkompensation ein TemperaturausgleichHeating process only takes about half of the time 40 sersioffdruekkompensation a temperature compensation

erforderlich ist, welche bei der Anwendung von nur zwischen Sterilisiermedium und Sterilisiergut in deris required, which when using only between the sterilizing medium and the items to be sterilized in the

Wasserdampf in Kauf genommen werden müßte. gesamten Ladung nach 24 Min. erreicht ist. DieSteam would have to be accepted. entire charge is reached after 24 minutes. the

Die Erfndung schafft daher nicht nur eine größere Temperatur nach Kurve 1 herrscht dann im gesamtenThe invention therefore not only creates a higher temperature according to curve 1 then prevails throughout

Wirtschaftlichkeit des Sterilisierverfahrens schon auf Kammerraum.Profitability of the sterilization process in the chamber.

Grund einer besseren Ausnutzbarkeit der Anlage, 4s Bei Anwendung der Luftkompensation kommen inReason for better utilization of the system, 4s When using air compensation, in

sondern auch eine Qualitätsverbesserung der verar- der Zeit von 24 Min. die Kurven 5 und 6 nicht ein-but also an improvement in the quality of the processing time of 24 minutes. Curves 5 and 6 do not include

beiteten Erzeugnisse. mal zur Deckung.processed products. times for cover.

Wenn auch in einer vorteilhaften Ausführung ein Die Kurve 4 gibt die Kammerlemperatur im tin'.c-Gemisch aus Wasserdampf und Wasserstoff und oder ren Bereich an und zeigt, daß in der Sterilisierkam-Helium angewendet wird, wobei einbezogen wird, 50 mer unten eine andere Temperatur herrscht als oben daß eine Relativbewegung zwischen dem Wasser- gemäß der Kurve 1. Es ergibt sich ein betriebsmäßig dampf und dem Sterilisiergut beispielsweise durch an unkontrollierbarer Zustand, abgesehen davon, daß sich bekannte Umwälzung vorgesehen ist, so sieht zur Erzielung eines nur angenäherten Temperatureine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfin- ausgleiches zwischen den Kurven 5 und 6 eine exdung vor. daß die beiden Gase, einerseits Wasser- 55 trem lange Betriebszeit erforderlich ist.Although in an advantageous embodiment a curve 4 gives the chamber temperature in the tin'.c mixture from water vapor and hydrogen and or ren area and shows that in the Sterilisierkam-helium is applied, taking into account that there is a different temperature 50 mer below than above that a relative movement between the water according to the curve 1. There is an operationally steam and the items to be sterilized, for example, due to an uncontrollable state, apart from the fact that known circulation is provided, so see to achieve an only approximate temperature Another preferred embodiment of the invention compensation between the curves 5 and 6 an extension before. that the two gases, on the one hand, water- an extremely long operating time is required.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι 2 did of the items to be sterilized suffers and the batch times Patent claims: are extended, not least by pumping the sterilizing liquid back and forth between

1. Process for heat sterilization of. in storage tank and sterilization room.

5 From the German patent specification 96 * 9:> j it can be seen that besides or solid substances such as infusion cans are used for steam sterilization or biological solutions, as well as for preservation of cans with compressed air to achieve nutrition can be initiated using sterile pressure equalization,
siermedien and a non-condensable gas in German Auslegeschrift 1 297 2SS is

ses, characterized in that io also describes a method in which the Hydrogen and / or helium at least to the pressure conditions in the containers through an im Pressure compensation when using another autoclave repress the existing steam-air mixture gaseous sterilizing medium are supplied, with air being used as compensation. "medium is used. When using a

2. The method according to claim 1, characterized in that 15 water vapor and air compensation is not indicated, that hydrogen and / or helium achieves wall-free temperature equalization. The special at the same time intended as a sterilizing medium> st. Fish heavier air is mostly kept in the lower

3. The method according spoke 1, thereby ge space of the autoclave. This is also not characterized by the fact that, as a gaseous sterilization medium, the fact that a condensable gas is eliminated in the case of air as the compensation stage. is provided in particular sow 20 tion medium processing method lumbar Umwälzeinnchdampf. considerable power must be provided in order to achieve a reasonably equal temperature distribution in the sterilization medium of the autoclave.

chen. Due to the poor thermal conductivity of the

However, even after a longer exposure time, the temperature in the material to be sierilized remains well below one intended conservation value. Furthermore,

The invention relates to a method for heat see in the items to be sterilized below and above different Sterilization of conditions in tightly closed containers.

Sensitive liquids or solid substances, such as 30 The known designs therefore require a Infusion or biological solutions, as well as full considerable time, in order at all to a more approximate cons en for nutrition using th result to come.

Sterilizing media and a non-condensable gas The invention is based on the object that

ses. procedures specified in the introduction

It is known that heat sterilization with 35 improves that sterilization with less closed containers an increase in pressure in the energy and time expenditure with an absolutely equal Containers is generated. The internal overpressure moderate temperature distribution in a sterilization must is achieved by an external influence on the container space.

be compensated in order to avoid damage to the load.

avoid containers. 40 solves that hydrogen and / or helium at least