DE19812963C1 - Vorrichtung zur Desinfektion mittels Wasserdampf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Desinfektion mittels Wasserdampf mit einem Dampferzeuger und mit mindestens einer mit diesem in Verbindung stehen­ den Düse.

Erste Untersuchungen mit einem modifizierten handelsüblichen Dampfreiniger, die in dem Seminarbeitrag "Dampfreinigung als mögliche Desinfektionsmethode" von A. Haas, S. Platz und J. Unshelm im Tagungsbericht des Hygieneseminars vom 24. September 1996 in Stuttgart Hohenheim (ISBN 3-930511-29-0) mitgeteilt wurden, zeigen, daß diese Methode ein so hohes keimzahlreduzierendes Potential hat, daß sie zur Desinfektion herangezogen werden kann. Dies haben die dort vorgestellten mikrobiologischen und parasitologischen Untersuchungen ergeben. Bei den Unter­ suchungen wurde festgestellt, daß diese desinfizierende Wirkung unter folgenden Bedingungen erreicht wird:

• 1. Es muß ein trockener Wasserdampf erzeugt werden.
• 2. Die Austrittsgeschwindigkeit des Wasserdampfes aus dem Dampfreinigungs­ gerät muß möglichst niedrig sein.

In der Untersuchung wurden die geringe Austrittsgeschwindigkeit und der trockene Wasserdampf durch das Hindurchleiten des Wasserdampfes durch ein Tuch er­ reicht. Das Vorsehen derartiger Tücher ist bei handelsüblichen Dampfreinigungsge­ räten bereits bekannt. Es ist allerdings gerade unter hygienischen Gesichtspunkten nicht wünschenswert, die Austrittsdüse für den Wasserdampf mit einem Tuch ab­ zudecken, das in regelmäßigen Abständen ausgewechselt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Desinfektion mittels Was­ serdampf zur Verfügung zu stellen, mit der Oberflächen auch großflächig desinfi­ ziert werden können, wobei einerseits eine möglichst gute desinfizierende Wirkung sichergestellt wird, ohne hierfür im Düsenaustrittsbereich regelmäßig auszuwech­ selnde Tücher vorsehen zu müssen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung zur Desin­ fektion mittels Wasserdampf mit einem Dampferzeuger und mit mindestens einer mit diesem in Verbindung stehenden Düse gelöst, bei der der mindestens einen Düse ein beheizbares Rohr nachgeschaltet ist, an dessen Wandungen Wasser in die Dampfphase überführbar ist. Mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich ein sehr trockener Wasserdampf dadurch erzeugen, daß die beim Austreten aus der Düse auskondensierenden Dampfanteile durch den Kontakt mit der be­ heizten Innenwandung des nachgeschalteten Rohres wieder in die Dampfphase überführt werden. Am offenen Ende des beheizbaren Rohres ist im wesentlichen der gesamte austretende Wasseranteil in die Dampfphase überführt. Dieser trocke­ ne Wasserdampf ermöglicht den Einsatz zur Desinfektion in der Lebensmitteltech­ nologie, wo körniges Produkt, wie Getreide, Grieß, Mehl und eventuell sogar Tier­ mehl durch den trockenen Wasserdampf desinfiziert werden kann. Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine großflächige Desinfektion, beispiels­ weise von Operationssälen möglich, wobei ein wirksamer Desinfektionsprozeß oh­ ne zeitliche Begrenzung durchgeführt werden kann, da keine Teile, wie beispiels­ weise Tücher oder dergleichen, ausgewechselt werden müssen.

In den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen werden be­ vorzugte Ausgestaltungen der erfinderischen Lösung beschrieben.

So kann beispielsweise die mindestens eine Düse den aus ihr austretenden Dampfstrahl derart schräg in das ihr nachgeschaltete Rohr einleiten, daß dieser spiralförmig entlang der beheizten Rohrwandung geführt wird.

Auf Umfang des beheizbaren Rohres können verteilt zwei oder mehr Düsen ange­ ordnet sein. Dabei können die zwei Düsen unter unterschiedlichen Anstellwinkeln zu dem nachgeschalteten beheizbaren Rohr ausgerichtet sein. Hierdurch wird ein inniger Kontakt zwischen dem aus den Düsen austretenden Wasserdampf und der inneren Oberfläche des beheizbaren Rohres erzeugt, so daß die auskondensieren­ den Tropfen in innigen Kontakt mit der inneren Oberfläche des beheizbaren Rohres gebracht werden.

Eine besonders vorteilhafte konstruktive Gestaltung ergibt sich darin, daß im Ein­ laufbereich des beheizbaren Rohres ein mit Bohrungen versehener Einlaufring ge­ bildet ist, durch den der Wasserdampf in das beheizbare Rohr einströmen kann.

Zur Verbesserung der schraubenförmigen Strömungsführung entlang der inneren Oberfläche können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Wandungen des beheizbaren Rohres an ihrer inneren Oberfläche schraubenar­ tige Vertiefungen aufweisen.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Dampferzeuger aus­ schließlich durch das beheizbare Rohr gebildet werden. In dieser Ausführung wird durch die Düse bzw. die Öffnungen im Einlaufring kein Wasserdampf sondern Wasser eingespritzt, das an der Wandung des beheizbaren Rohres vollständig in die Dampfphase überführt wird.

Eine besonders wirksame Ausführungsform zur Reinigung großer Flächen besteht darin, daß mehrere beheizbare Rohre derart nebeneinander angeordnet sind, daß ihre Austrittsöffnungen in einer Ebene in vorbestimmtem Abstand nebeneinander liegen. Hier kann in den benachbart liegenden Rohren eine gegensinnige Strö­ mungsdrehrichtung erzeugt werden. Hierdurch läßt sich bei Wahl einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit ein besonders guter Kontakt mit der zu desinfizierenden Oberfläche bzw. mit dem zu desinfizierenden Stoff erzeugen.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform kann zwischen den benachbart lie­ genden beheizbaren Rohren in der Ebene der Austrittsöffnungen der beheizbaren Rohre jeweils eine Absaugöffnung angeordnet sein, über die der aus den beheizba­ ren Rohren austretende Wasserdampf, nachdem er die Oberfläche überstrichen hat, wieder abgesaugt werden kann. Die Austrittsgeschwindigkeiten bzw. Absaug­ geschwindigkeiten sind hierbei möglichst gering, um ein Verwirbeln der Keime zu verhindern.

Auch die einzelnen beheizbaren Rohre können mit einer entsprechenden Absaug­ vorrichtung zum Absaugen des aus der Rohröffnung austretenden Wasserdampfes versehen sein. Diese Absaugvorrichtungen können beispielsweise durch einen Doppelmantel, der um die Rohre gelegt ist, realisiert sein.

Zur Desinfektion von Schüttgut kann in einer entsprechend ausgestalteten Vorrich­ tung mindestens ein beheizbares Rohr mit seinem freien Ende nahe beabstandet zu der Oberfläche eines Förderbandes angeordnet sein, auf dem das zu desinfizie­ rende Gut aufgebbar und transportierbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Einen Längsschnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Vor­ richtung gemäß Fig. 1 (entlang der Schnittlinie II in Fig. 2),

Fig. 2: einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3: eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4: eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung im Querschnitt,

Fig. 5: einen Schnitt entlang der Schnittlinie VV gemäß Fig. 4,

Fig. 6: einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7: einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 6,

Fig. 8: eine weitere alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung im Querschnitt,

Fig. 9: einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 8,

Fig. 10: einen Längsschnitt durch eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, wobei im oberen Teil der durch die Symmetrielinie zwei­ geteilten Schnittdarstellung eine erste Ausführungsvariante gezeigt wird und im unteren Teil der durch die Symmetrielinie geteilten Darstellung eine zweite Ausführungsvariante gezeigt wird,

Fig. 11: eine Draufsicht auf eine Dampfaustrittsoberfläche einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Ausführungsform und

Fig. 12: eine schematische Darstellung einer Anlage zur Desinfektion von Schüttgut mittels Wasserdampf.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Desin­ fektion mittels Wasserdampf dargestellt, bei der der konventionell aufgebaute Teil des Dampfreinigers weggelassen wurde. Bei dem nicht dargestellten Teil des Dampfreinigers wird in einem üblichen Druckkessel bei erhöhtem Druck Wasser­ dampf erzeugt und über eine Leitung bis zur Düse 10 weitergeleitet. Der Düse 10 ist ein Rohr 12 nachgeschaltet, das über eine übliche elektrische Widerstandshei­ zung 14 beheizbar ist. Die Düse 10 ist gegenüber dem nachgeschalteten Rohr 12 derart schräg angestellt, daß der eingeleitete Dampfstrahl 16 spiralförmig entlang der beheizten Rohrwandung geführt wird. Die Rohrwandungen sind durch die elek­ trische Widerstandsheizung 14 so weit erhitzt, daß sich auf der Rohrwandung nie­ derschlagende auskondensierte Wassertropfen wieder in die Dampfphase überführt werden. Dadurch wird ein trockener Wasserdampf erzeugt, d. h. ein Wasserdampf, der keinen auskondensierten Anteil enthält.

In den Fig. 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, bei der zwei Düsen um 180° versetzt bezogen auf den Umfang des Rohres 12 ange­ ordnet sind. Die Düsen sind zueinander derart ausgerichtet, daß die austretenden Dampfstrahlen 16 jeweils in eine andere Richtung entlang der Rohrwandung ver­ laufen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Hierdurch wird eine gute Verwirbelung des Wasserdampfes und damit ein inniger Kontakt an der aufgeheizten Wandung des Rohres 12 erreicht.

In der Ausführungsform gemäß der Fig. 6 und 7 ist anstelle von Düsen 10 zur Einleitung des Wasserdampfes ein Einlaufring 18 mit Bohrungen 20 vorgesehen, wobei hier auf Umfang gleichverteilt mehrere Bohrungen 20 vorgesehen sind, die schräg im Einlaufring verlaufen. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Bohrungen 20 schräg von unten nach oben, wie in der Fig. 7 dargestellt. In dem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 8 und 9 verlaufen die Boh­ rungen 20 von schräg oben nach schräg unten. In beiden hier dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen laufen die Bohrungen im wesentlichen parallel zueinander. In einer alternativen Ausführungsform, wie sie hier nicht dargestellt ist, können die Bohrun­ gen natürlich auch in unterschiedliche Richtungen verlaufen.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist der Einlaufbereich nicht näher darge­ stellt. Hier ist die Rohrwandung des Rohres 12 allerdings mit schraubenartigen Vertiefungen versehen, die in der oberen Hälfte der Darstellung gemäß Fig. 10 im Schnitt trapezförmig gestaltet sind. Im unteren Teil der Darstellung gemäß Fig. 10 sind die Vertiefungen im Schnitt kreisbogenförmig dargestellt. Diese Formgestal­ tungen sind unterschiedliche Formbeispiele für die Ausgestaltung der Vertiefung, die auch kastenförmig oder sinusprofilartig ausgeformt sein können. Wesentlich ist hier, daß die Dampfströmung entlang der Wandung in Pfeilrichtung über eine grö­ ßere Oberfläche zwangsgeführt wird.

In Fig. 11 ist die Oberfläche einer bevorzugt ausgestalteten Vorrichtung dargestellt, die hier mit 22 bezeichnet ist. In der Ebene dieser Oberfläche 22 münden die freien Öffnungen unterschiedlicher Rohre 12, die jeweils einen trockenen Dampfstrom mit entgegengesetzter Drallrichtung erzeugen, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Es wird hier also ein Array geschaffen, mit dem großflächig mittels Wasserdampf desinfiziert werden kann.

In Fig. 12 ist ein Beispiel für eine Anlage zur Desinfektion von Schüttgut dargestellt. Schüttgut 24 wird über eine Aufgabeeinrichtung 26 auf ein Förderband 28 aufgege­ ben und mittels des Förderbandes unter entsprechenden Vorrichtungen zur Desin­ fektion mittels Wasserdampf 30 vorbeigefördert. Hier sind drei Anordnungen 30 hintereinander geschaltet. Der Aufbau der Anordnungen 30 zur Desinfektion mittels Wasserdampf entspricht demjenigen der Fig. 6, 7. Das desinfizierte Gut 24 wird nach Desinfektion mittels des Wasserdampfes in Pfeilrichtung weitertransportiert und kann, wie hier dargestellt, einer Sammelvorrichtung 32 zugeführt werden. Die hier dargestellte Fördervorrichtung kann zur Vergleichmäßigung des Schüttguts 24 noch mit entsprechenden Rüttelvorrichtungen (nicht dargestellt) ausgestattet sein.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Desinfektion mittels Wasserdampf mit einem Dampferzeuger und mit mindestens einer mit diesem in Verbindung stehenden Düse, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens einen Düse ein beheizbares Rohr nachgeschaltet ist, an dessen Wandungen Wasser in die Dampfphase überführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Düse den aus ihr austretenden Dampfstrahl derart schräg in das ihr nachgeschaltete Rohr einleitet, daß dieser spiralförmig entlang der beheizten Rohrwandung geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf Umfang des beheizbaren Rohres verteilt zwei oder mehr Düsen angeord­ net sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Düsen unter unterschiedlichen Anstellwinkeln zu dem nachgeschalteten beheizbaren Rohr ausgerichtet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen durch einen im Einlaufbereich des beheizbaren Rohres ausgebildeten mit Bohrun­ gen versehenen Einlaufring gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wandungen des beheizbaren Rohres an ihrer inneren Oberfläche schraubenartige Vertiefungen zur verbesserten Strömungsführung der erzeugten Fluidströmung aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das beheizbare Rohr gleichzeitig den Dampferzeuger bildet.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere beheizbare Rohre derart nebeneinander angeordnet sind, daß ihre Austrittsöffnungen in einer Ebene im vorbestimmten Abstand nebeneinander liegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in benachbart liegenden Rohren eine gegensinnige Strömungsdrehrichtung erzeugt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachbart liegenden beheizbaren Rohren in der Ebene der Austrittsöff­ nungen der beheizbaren Rohre Absaugöffnungen angeordnet sind, über die der aus den beheizbaren Rohren ausgetretene Wasserdampf aus dem zu ste­ rilisierenden Bereich wieder absaugbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne beheizbare Rohr mit einer Absaugvorrichtung zum Absau­ gen des aus der Rohröffnung austretenden Wasserdampfes versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise zur Desinfektion von Schüttgut, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein be­ heizbares Rohr mit seinem freien Ende nahe beabstandet zu der Oberfläche eines Förderbandes angeordnet ist, auf dem das zu desinfizierende Gut auf­ gebbar und transportierbar ist.