DE19855120C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Konzentration an WasserstoffperoxiddampfInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ermittlung einer Konzentration an Was
serstoffperoxiddampf in einem Behandlungsgefäß, und insbesondere ein Verfah
ren oder eine Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration an Wasserstoffpero
xiddampf mittels eines Halbleitergassensors in einem System für beispielsweise
Sterilisations- und Desinfektionsbehandlungen, bei dem ein Behandlungsobjekt in
Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Behandlungsgefäß gebracht wird,
wobei zumindest der Druck auf konstantem Niveau gehalten wird.
Da Wasserstoffperoxiddampf sich selbst in harmlosen Sauerstoff und Wasser zer
setzt, wenn es in Kontakt mit einem Festkörper kommt, und naszierenden Sauer
stoff mit Sterilisations- und anderen Effekten generiert, kann es als ein Sterilisati
onsmittel und Desinfektionsmittel verwendet werden und bietet eine breite Spanne
an Anwendungsmöglichkeiten. Es wird im Moment bei Sterilisations- und Desin
fektionsbehandlungen solcher Objekte wie pharmazeutischem Basismaterial,
pharmazeutischen Endprodukten und Nahrungsverpackungen in der pharmazeu
tischen, der medizinischen Versorgung und Ausrüstungsherstellung und Nah
rungsmittelindustrien verwendet. Bei solchen Behandlungen wird Wasserstoffpe
roxiddampf in einer spezifischen Konzentration bei einem bestimmten Druck,
normalerweise unter atmosphärischem Druck, in ein Behandlungsgefäß gegeben,
in dem die zu behandelnden Objekte eingelagert sind, beispielsweise darin ange
ordnete Verpackungsmaterialien, um diese Objekte durch Kontakt mit dem Was
serstoffperoxiddampf zu sterilisieren und desinfizieren.
Das Problem besteht jedoch darin, daß die Konzentration an Wasserstoffperoxid
dampf im Behandlungsgefäß mit der Zeit abnimmt, da es zersetzt und aufgezehrt
wird, wenn der Dampf mit dem zu behandelten Objekt und der Innenwand des
Gefäßes selbst in Kontakt ist. Die Sterilisation und Desinfektion mit Wasserstoff
peroxid verwendet naszierenden Sauerstoff, der bei der Zersetzung des Was
serstoffperoxids erzeugt wird. Folglich wird die Sterilisation und Desinfektion inef
fektiv wenn die Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf unter ein bestimmtes
Niviau fällt. Daneben ist es ziemlich kostspielig zu viel Wasserstoffperoxiddampf in
das Gefäß zu führen und die Konzentration höher als für die Sterilisation und
Desinfektion nötig zu halten. Zusätzlich würde die Beseitigung überschüssigen
Wasserstoffperoxiddampfes kostspielig sein, da es erforderlich wäre, Einrichtun
gen zur Behandlung des Überschussdampfes vor dem Ablassen in die Atmosphä
re vorzusehen.
Zur Durchführung einer effizienten Sterilisation und Desinfektion muss die Kon
zentration an Wasserstoffperoxiddampf in einem Behandlungsgefäß kontrolliert
und in einem geeigneten Bereich gehalten werden. Wenn eine solchen Kon
zentrationkontrolle ordentlich ausgeführt werden soll ist es essentiell, präzise und
in Echtzeit die Konzentration an Wasserstoffperoxid im Gefäß zu ermitteln.
Unter den bekannten Verfahren zur direkten Ermittlung der Konzentration an
Wasserstoffperoxid sind die kontrollierte Potentialelektrolyse, photoelektrische
Testpapierphotometrie und Detektionsröhrenverfahren. Keines dieser Verfahren
erlaubt jedoch eine Echtzeiterfassung der Konzentration an Wasserstoffperoxid
dampf. Folglich ist keines davon für die Ermittlung der Konzentration an Was
serstoffperoxiddampf bei solchen Behandlungen wie Sterilisation und Desinfektion
geeignet.
Das kontrollierte Potentialelektrolyseverfahren verwendet einen Konzentrations
detektor mit einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode, angeordnet in ei
nem Bereich zur Aufnahme der elektrolytischen Lösung, vom Äusseren mittels
einer Trennwand isoliert. Wenn der Wasserstoffperoxiddampf die Trennwand
druchdringt und in den die elektrolytische Lösung enthaltenden Bereich diffundiert,
wird er an der Arbeitselektrode umfassend einen elektrochemischen Katalysator
adsorbiert und bewirkt eine Oxidations- oder Reduktionsreaktion um zwischen den
Elektroden einen elektrischen Strom zu generieren, welcher gemessen wird, wo
durch die Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf erfasst wird. Das Problem
bei diesem Verfahren besteht darin, dass der Wasserstoffperoxiddampf, also das
Gas, das detektiert werden soll, und welches in den die elektrolytische Lösung
enthaltenen Bereich diffundiert ist, von der elektrolytischen Lösung adsorbiert ist
und in dieser nachdem die Detektion beendet ist (d. h. nachdem der Sterilisations
vorgang beendet ist und der Wasserstoffperoxiddampf aus dem Behandlungsge
fäß entfernt wurde) verbleibt und das Wasserstoffperoxid, das von der Arbeits
elektrode adsorbiert wurde, für lange Zeit nicht entfernt wird. Dies ist insbesonde
re der Fall, wenn die zugeführte Konzentration an Wasserstoffperoxid hoch genug
für eine effektive Sterilisation und Desinfektion ist, beispielsweise nicht geringer
als 500 ppm. Bei Verwendung eines Dampfes in sehr geringen Konzentrationen,
beispielsweise 10 ppm tritt dieses Problem nicht auf. Die Sensitivität des Kon
zentrationdetektors mit der Arbeitselektorde ist bei einer solchen Bedingung je
doch sehr gering hinsichtlich der Konzentrationsänderung an Wasserstoffperoxid,
und er kann die Konzentration an Wasserstoffperoxid in Echtzeit und akkurat nicht
bestimmen.
Das photoelektrische Testpapier-Photometrie-Verfahren wird mittels eines Kon
zentrationsdetektors mit einem darin befindlichen Testpapier durchgeführt, wobei
das Testpapier mit einer Chemikalie speziell behandelt wurde, so dass es sich bei
Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf verfärbt. Durch Messen der Intensität der
Färbung des Testpapiers wird die Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf er
mittelt. Das Testpapier enthält zusätzlich zu der Färbechemikalie eine gewisse
Menge an Wasser, um die Färbung zu erleichtern. Das Problem besteht darin,
dass sich das Wasserstoffperoxid, wenn es in Kontakt mit der in dem Testpapier
enthaltenen Feuchtigkeit kommt, in dem Wasser auflöst, was in einer Änderung
der Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf um den Konzentrationdetektor
resultiert, was eine akkurate Ermittlung praktisch unmöglich macht. Inzwischen
wird ein zu behandelndes Objekt in das Behandlungsgefäß gegeben und getrock
net, da sich der Wasserstoffperoxiddampf löst wenn Feuchtigkeit bei der Sterilisa
tion und Desinfektion auf dem zu behandelnden Objekt ist, wodurch die Effektivi
tät der Wasserstoffperoxiddampfsterilisation des zu behandelnden Objekts redu
ziert. Wenn jedoch das Objekt im Gefäß getrocknet wird, wird auch das in dem
Konzentrationsdetektor befestigte Testpapier getrocknet und die in dem Testpa
pier enthaltene Feuchtigkeit dampft aus dem Testpapier ab. Folglich ist eine akku
rate Ermittlung des Wasserstoffperoxiddampfes mit solch einem Testpapier prakti
sche unmöglich. Weiterhin besteht die Gefahr, dass die in den Testpapier enthal
tene Chemikalie das zu behandelnde Objekt verschmutzen kann, wenn sie ver
dampft. Wie ausgeführt ist das photoelektrische Testpapierphotometrieverfahren
nicht geeignet und kann nicht als Verfahren zur Ermittlung der Konzentration an
Wasserstoffperoxiddampf bei Sterilisationen und Desinfektionen, die in einer At
mosphäre mit geringer Feuchtigkeit durchgeführt werden müssen, angewendet
werden.
Das Detektionsröhrenverfahren verwendet einen Konzentrationsdetektor mit einer
Glasröhre, die mit einem Detektionsmittel gefüllt ist, welches bei Kontakt mit Was
serstoffperoxiddampf in der Röhre eine chemische Reaktion eingeht und seine
Farbe ändert. Die Idee ist, Wasserstoffperoxiddampf in die Glasröhre durch den
Röhrenmund einzulassen, das Detektionsmittel ändert dann seine Farbe. Die
Länge der Farbänderung wird mittels einer an der Glasröhre befindlichen Skala
gemessen um die Konzentration am Wasserstoffperoxiddampf zu bestimmen.
Dieses Verfahren ermöglicht keine kontinuierliche Ermittlung der Konzentration
und kann die Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf nicht in Echtzeit
bestimmen.
Nachdem erkannt wurde, dass die Halbleitersensoren, die weitläufig für die Er
mittlung von Konzentrationen von H2, CO, Alkohol und anderen Chemikalien ein
gesetzt werden, für die Ermittlung von Wasserstoffperoxiddampf verwendet weren
könnten, haben die gegenwärtigen Erfinder ein Verfahren zur Ermittlung des sel
ben entwickelt (dieses wird als Stand der Technik zur vorliegenden Spezifikation
genannt), umfassend die Anordnung eines Halbleitergassensors im Inneren eines
Behandlungsgefäßes mit einem ausserhalb befindlichen Konzentrationsindikator,
so dass der Ausgang des Halbleitergassensors in die Konzentration am Was
serstoffperoxiddampf konvertiert wurde und das Messergebnis auf dem Konzent
rationsanzeiger angezeigt wurde.
Der vorgenannte Halbleitergassensor umfasst im allgemeinen ein Sensorelement
aus gesintertem Metalloxid, darin eingebetteten Elektroden und ein Mittel zum
Heizen des Sensorelements (indirekter oder direkter Heiztyp). Das Prinzip dieses
Verfahrens gemäß der Stand der Technik ist folgendes: Wenn die Gasbestand
teile auf der Oberfläche solcher Oxidpartikel wie einem Halbleiteroxid vom n-Typ
und p-Typ adsorbiert werden, bewegen sich die freien Elektronen um die Oberflä
che um die Elektroleitfähigkeit zu ändern. Diese Änderung der Elektroleitfähigkeit
wird erfasst. Wenn Wasserstoffperoxid chemisch mittels des Oxidhalbleiterele
ments in dem Behandlungsgefäß adsorbiert wird bewegen sich die freien Elektro
nen in dem Element und vergrößern die Elektroleitfähigkeit des Elements. Diese
Reaktion geht in sehr kurzer Zeit von statten. Das heisst, der Sensorausgang re
flektiert die Konzentrationsänderung schnell.
Unterdessen zeigt der Konzentrationsanzeiger, an den die Ausgangssignale von
dem Halbleitergassensor kontinuierlich gegeben werden, die Wasserstoffperoxid
dampfkonzentration, einen konvertierten Wert des Ausgangs des Halbleitergas
sensors. Die Umwandlungsrate wird vorher basierend auf Daten aus einem Expe
riment, die die Relation zwischen dem Sensorausgang und der Konzentration an
Wasserstoffperoxiddampf darstellen, festgesetzt. Das Experiment wird gemäß
folgender Prozedur durchgeführt: Die wässrige Lösung an Wasserstoffperoxid mit
den gleichen Eigenschaften wie die bei der Sterilisation und Desinfektion verwen
dete wird mittels einer Mikrospritze in ein geschlossenes Experimentgefäß (wär
mefestes Gefäß) injiziert, welches mit einer reinen Atmosphäre gefüllt ist, und wird
durch sofortiges Erwärmen mittels eines Heizers oder dergleichen vollständig ver
dampft. Während die Temperatur und Feuchtigkeit im Inneren des Experiment
gefäßes auf einem konstanten Niveau gehalten wird werden Messungen des
Ausgangs des Halbleitergassensor, der in dem Experimentgefäß angeordnet ist
gemnommen. Das heisst, die Abnahme des Widerstandes wird in die Zunahme
der Spannung wie in einem elektrischen Schaltkreis umgewandelt. Die Menge an
injiziertem wässrigen Wasserstoffperoxid wird variiert, und die Ausgangssignale
des Sensors werden bei unterschiedlichen Niveaus an injizierten Mengen gemes
sen, so dass eine Relation zwischen dem Ausgang des Sensors und der Konzent
ration an Wasserstoffperoxid erhalten wird. Die Konzentration an Wasserstoffpe
roxid in dem Experimentgefäß kann anhand des Volumens des Experimentgefä
ßes und der Konzentration und Menge an injizierter wässriger Wasserstoffpero
xidlösung berechnet werden. Die auf diese Weise erhaltene Korrrelation ist stets
konstant und anhand dieser Korrelation kann eine konstante Umwandlungsrate
erhalten werden.
Gemäß diesem Stand der Technik kann wie beschrieben der Ausgang des Halb
leitergassensors bei einer konstanten Umwandlungsrate konvertiert und am Kon
zentrationsanzeiger angezeigt werden. Auf diese Weise kann die Konzentration
an Wasserstoffperoxiddampf in dem Behandlungsgefäß auf Echtzeitbasis erkannt
werden. Das heisst, die Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf kann gut
kontrolliert werden und die Sterilisations- und Desinfektionsbehandlungen können
effizient durchgeführt werden.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die bestimmte Konzentration bei diesem
Verfahren des Standes der Technik von dem aktuellen Niveau an Wasserstoffpe
roxiddampf in dem Behandlungsgefäß abweichen kann, und dass keine akkurate
Messung der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf mittels des Halbleiter
gassensors durchgeführt werden konnte.
Im Bestreben dieses Problem zu lösen führten die Erfinder verschiedene Experi
mente und Untersuchungen durch. Es wurde gefunden, dass selbst wenn die
Konzentration an Wasserstoffperoxidgas in dem Behandlungsgefäß auf einem
konstanten Niveau gehalten wurde, sich der Ausgang des Sensors bei einer Tem
peratur - oder Feuchtigkeitsänderung in dem Behandlungsgefäß ändert. Die Um
wandlungsrate zur Umwandlung des Ausgangs des Sensors in die Wasserstoffpe
roxidkonzentration basiert auf Daten, die wie beschrieben bei auf einem konstan
ten Niveau gehaltener Temperatur und Feuchtigkeit in dem Experimentgefäß er
mittelt wurden. Es wurde gefunden, das bei aktuellen Sterilisations- und Desinfek
tionsbehandlungen, bei denen die Temperaturen und Feuchtigkeiten variieren, der
durch Konvertieren des Sensorausgangs bei der vorgenannten Umwandlungsrate
erhaltene Wert von der aktuellen Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf
abweichen könnte. Das Verfahren des Standes der Technik konnte die Konzent
ration bei solchen Behandlungen wie einer Sterilisation und Desinfektion, welche
in der Praxis bei variierenden Temperatur-Feuchtigkeitsbedingungen durchge
führt werden, nicht korrekt kontrollieren.
Aus US 5 608 156 A ist ein Verfahren zur Ermittlung der Konzentration an Was
serstoffperoxiddampf in einem Erwärmungsgefäß zur Sterilisation eines Gegens
tands mit Wasserstoffperoxiddampf bekannt, bei dem ein Halbleitergassensor, der
auf Wasserstoffperoxid anspricht, in dem Behandlungsgefäß angeordnet wird und
der ein Ausgangssignal proportional zur Wasserstoffperoxiddampfkonzentration
ausgibt, bei dem ferner ein Konzentrationsindikator außerhalb des Behandlungs
gefäßes vorgesehen wird, und bei dem Wasserstoffperoxiddampf dem Gefäß in
geregelter Menge zugeführt wird, wobei die Menge entsprechend der mit dem
Sensor gemessenen Konzentration geregelt wird, und bei dem schließlich die
Konzentration des Wasserstoffperoxiddampfes mit dem Indikator unter Verwen
dung der Ausgangssignale des Sensors angezeigt werden. Die Konzentration des
Wasserstoffperoxiddampfes wird hier direkt und akkurat in Echtzeit mittels eines
Halbleitergassensors ermittelt.
Aus US 5 882 590 A ist ein System und ein Verfahren zur Echtzeiterfassung und
Steuerung der Konzentration eines chemischen Sterilisationsmittels während aller
Phasen des Sterilisationszyklus bekannt, wobei dort ein halbleiterbasiertes Sen
sormodul verwendet wird, um selektiv in Echtzeit die aktuelle Sterilisationsmittel
konzentration zu erfassen und zu messen. Abhängig von den übertragenen Kon
zentrationswerten steuert ein Sterilisatorsteuerungssystem kritische Umgebungs
parameter, um die Konzentrationslevel innerhalb akzeptabler Bereiche für gege
bene Zeitspannen zu halten, um eine Sterilisationseffizienz sicherzustellen und
um sicherzustellen, dass das Sterilisationsmittel am Ende des Zyklus auch tat
sächlich wieder abgegeben wird. Die Selektivität, Sensitivität und Genauigkeit des
Halbleitersensors wird über eine Kalibrierung des Sensors und eine Einstellung
der Sensorerfassung bei sich während der Sterilisationszyklus ändernden Para
metern erreicht.
Schließlich ist aus GB 21 65 948 A ein Gas- oder Dampfmessgerät bekannt, das
die Gas- oder Dampfkonzentration zusammen mit der Temperatur und der Luft
feuchtigkeit erfasst. Durch Vergleich des bekannten lethalen Effekts des Formal
dehyds bei verschiedenen Feuchtigkeitsniveaus kann ein Vergasungsprozess
automatisch gesteuert werden, um eine gewünschte Reduktion einer Mikroorga
nismenpopulation zu erreichen. Der dort beschriebene Formaldehydmonitor um
fasst einen Formaldehydsensor, der der Ausgabe elektrischer Signale, die die
Formaldehyddampfkonzentration angeben, dient. Ferner ist eine Feuchtigkeits
messeinrichtung vorgesehen, die elektrische Signale betreffend die relative Luft
feuchtigkeit ausgibt. Weiterhin ist eine temperaturempfindliche Einrichtung und ein
Prozessor vorgesehen, welcher die von den beschriebenen Einrichtungen gege
benen Signale erhält, und der schließlich Informationssignale über die Formalde
hyddampfkonzentration ausgibt, die bezüglich etwaiger feuchtigkeits- und tempe
raturabhängiger Änderungen hinsichtlich des Formaldehydsensors korrigiert sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer
Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf anzugeben, welches stets die akku
rate Ermittlung der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf in einem Behand
lungsgefäß (Konzentration im Inneren des Gefäßes) bei variierendem Gefäßin
nentemperatur- oder -feuchtigkeitsbedingungen auf Echtzeitbasis ermöglicht, und
welches demzufolge effiziente und effektive Sterilisations- und Desinfektionsbe
handlungen sicherstellt. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
eine Vorrichtung zur genauen Durchführung des vorgenannten Verfahrens an
zugeben.
Zur Lösung ist ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren vorgesehen, bei dem ein
zu behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Be
handlungsgefäß gebracht wird, wobei der Druck konstant gehalten wird und die
Temperatur oder die Feuchtigkeit auf einem konstanten Niveau gehalten werden,
umfassend folgende Schritte:
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Tempe ratur oder der Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimm ten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassen sors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ein Parameter ist, und Anzeigen des überarbei teten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration an einem Konzentrationsanzei ger.
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Tempe ratur oder der Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimm ten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassen sors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ein Parameter ist, und Anzeigen des überarbei teten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration an einem Konzentrationsanzei ger.
Ferner ist ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren vorgesehen, bei dem ein zu
behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Behand-
Ferner ist ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren vorgesehen, bei dem ein zu
behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Behand
lungsgefäß gebracht wird, wobei der Druck auf einem konstanten Niveau gehalten
wird, umfassend folgende Schritte:
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Tempe ratur und zur Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchtigkeit ein Parameter sind, und Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration an einem Konzentra tionsanzeiger.
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Tempe ratur und zur Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchtigkeit ein Parameter sind, und Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration an einem Konzentra tionsanzeiger.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Konzentration an Was
serstoffperoxiddampf ist ein solches, welches die Konzentration im Gefäßinneren
mittels eines Halbleitersensors in einem solchen. Behandlungssystem ermittlet, bei
welchem das zu behandelnde Objekt derart angeordnet ist, das es in Kontakt mit
Wasserstoffperoxid kommt. Um die vorgenannten Ziele zu erreichen, schlägt die
Erfindung die Ermittlung und Anzeige der Konzentration des Wasserstoffperoxid
dampf insbesondere auf drei verschiedenen Wegen unter Verwendung dreier ver
schiedener Vorrichtungstypen vor:
Der erste Weg oder das erste Verfahren ist bei Behand
lungen wie einer Sterilisation und Desinfektion anwendbar, welche in einem Be
handlungsgefäß mit festem Innendruck (Gefäßinnendruck), normalerweise atmo
sphärischem Druck, und einer auf einem konstanten Niveau gehaltenen Innen
temperatur (Gefäßinnentemperatur), jedoch mit variierender Innenfeuchtigkeit
(Gefäßinnenfeuchte) durchgeführt werden. Das Ausgangssignal des Halbleiter
gassensors wird arithmetisch im Verhältnis zur Gefäßinnenfeuchte auf der Basis
vorbestimmter Korrelationsdaten (feuchtevariabler Daten) zwischen dem Ausgang
des Halbleitergassensors und der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf, bei
welchen die Feuchtigkeit ein Parameter ist, überarbeitet. Der auf diese Weise kor
rigierte Wert wird als Konzentration des Wasserstoffperoxiddampfs am Konzent
rationsanzeiger angezeigt.
Das zweite Verfahren dient zur Verwendung bei Behand
lungen wie einer Sterilisation oder Desinfektion die in einem Behandlungsgefäß
mit festem Gefäßinnendruck, normalerweise Atmosphärendruck, und einer auf
einem konstanten Niveau gehaltenen Gefäßinnenfeuchtigkeit, jedoch mit variie
render Gefäßinnentemperatur durchgeführt werden. Der Ausgang des Halbleiter
gassensors wird arithmetisch in Relation zur Gefäßinnentemperatur basierend auf
vorbestimmten Korrelationdaten (temperaturvariablen Daten) zwischen dem Aus
gang des Halbleitergassensors und der Konzentration an Wasserperoxiddampf,
bei welchen die Temperatur ein Parameter ist, überarbeitet. Der auf diese Weise
korrigierte Wert wird als Konzentration des Wasserstoffperoxiddampfs an dem
Konzentrationsanzeiger angezeigt.
Das dritte Verfahren wird bei Behand
lungen wie einer Sterilisation oder Desinfektion praktiziert, welche in einem Be
handlungsgefäß mit auf einem konstanten Niveau gehaltem Gefäßinnendruck,
normalerweise atmosphärischem Druck, jedoch bei variierender Gefäßinnentem
peratur und -feuchtigkeit durchgeführt werden. Der Ausgang des Halbleitergas
sensors wird in Relation zur Gefäßinnentemperatur und -feuchtigkeit basierend
auf vorbestimmten Korrelationsdaten (temperatur-feuchte-variable Daten) zwi
schen dem Ausgang des Halbleitergassensores und der Konzentration an Was
serstoffperoxiddampf, bei welchen die Temperatur und die Feuchtigkeit Paramer
ter sind, überarbeitet. Der auf diese Weise korrigierte Wert wird als Konzentration
des Wasserstoffperoxidampfes an dem Konzentrationsanzeiger angezeigt.
Die Erfindung betrifft ferner eine erste Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentrati
on an Wasserstoffperoxiddampf in einem Behandlungssystem, in welchem ein zu
behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Behand
lungsgefäß gebracht wird, wobei der Druck konstant gehalten wird und die Tem
peratur oder Feuchtigkeit auf einem konstanten Niveau gehalten wird, umfassend:
einen Halbleitergassensor zum Ermitteln der Wasserstoffperoxiddampfkonzentra tion in dem Behandlungsgefäß,
einen Detektor zum Bestimmen der Feuchtigkeit in dem Behandlungsgefäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleitergassen sors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtig keit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korre lation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Was serstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen die Temperatur oder Feuchtigkeit ein Parameter ist, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des mittels der Recheneinheit erhaltenen überar beiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration.
einen Halbleitergassensor zum Ermitteln der Wasserstoffperoxiddampfkonzentra tion in dem Behandlungsgefäß,
einen Detektor zum Bestimmen der Feuchtigkeit in dem Behandlungsgefäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleitergassen sors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtig keit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korre lation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Was serstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen die Temperatur oder Feuchtigkeit ein Parameter ist, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des mittels der Recheneinheit erhaltenen überar beiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration.
Ferner betrifft die Erfindung eine zweite Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentra
tion an Wasserstoffperoxiddampf in einem Behandlungssystem, bei welchem ein
zu behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Be
handlungsgefäß gebracht wird, wobei der Druck auf einem konstanten Niveau
gehalten wird, umfassend:
einen Halbleitergassensor zum Ermittteln der Wasserstoffperoxiddampfkonzentra tion in dem Behandlungsgefäß,
Detektoren zum Bestimmen der Temperatur und der Feuchtigkeit in dem Be handlungsgefäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleitergassen sors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtig keit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korre lation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Was serstoffperoxiddampfkonzentration repräsentieren, bei welchen sowohl die Tem peratur als auch die Feuchtigkeit Parameter sind, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoffpero xidkonzentration.
einen Halbleitergassensor zum Ermittteln der Wasserstoffperoxiddampfkonzentra tion in dem Behandlungsgefäß,
Detektoren zum Bestimmen der Temperatur und der Feuchtigkeit in dem Be handlungsgefäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleitergassen sors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtig keit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korre lation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Was serstoffperoxiddampfkonzentration repräsentieren, bei welchen sowohl die Tem peratur als auch die Feuchtigkeit Parameter sind, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoffpero xidkonzentration.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf
gemäß dem ersten Verfahren (Vorrichtung des ersten Typs) umfasst einen Halb
leitergassensor zum Ermitteln der Gefäßinnenkonzentration, einen Feuchtede
tektor zum Ermitteln der Gefäßinnenfeuchte, eine Recheneinheit zum arithmeti
schen Überarbeiten des Ausgangssignals des Halbleitergassensors auf der Basis
vorbestimmter feuchtevariabler Daten in Relation zur Gefäßinnenfeuchte, ermittelt
mittels des Feuchtedetektors, und einen Konzentrationsanzeiger zum Anzeigen
des mittels der Recheneinheit erhaltenen überarbeiteten Wertes als Konzentration
an Wasserstoffperoxiddampf.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf
gemäß dem ersten Verfahren (Vorrichtung des ersten Typs) umfasst einen Halb
leitergassensor zum Ermitteln der Gefäßinnenkonzentration, einen Feuchtedetek
tor zum Ermitteln der Gefäßinnenfeuchte, eine Recheneinheit zum arithmetischen
Überarbeiten des Ausgangssignals des Halbleitergassensors auf der Basis vor
bestimmter feuchtevariabler Daten in Relation zur Gefäßinnenfeuchte, ermittelt
mittels des Feuchtedetektors, und einen Konzentrationsanzeiger zum Anzeigen
des mittels der Recheneinheit erhaltenen überarbeiteten Wertes als Konzentration
an Wasserstoffperoxiddampf.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf
nach dem zweiten Verfahren (Vorrichtung des zweiten Typs) umfasst einen Halb
leitergassensor zum Ermitteln der Gefäßinnenkonzentration, einen Temperaturde
tektor zum Ermitteln der Gefäßinnentemperatur, eine Recheneinheit zum arithme
tischen Überarbeiten des Ausgangssignals des Halbleitergassensors auf der Ba
sis vorbestimmter temperaturvariabler Daten in Relation zu der Gefäßinnentempe
ratur, ermittelt mittels des Temperaturdetektors, und einen Konzentrationsindikator
zum Wiedergeben des mittels der Recheneinheit erhaltenen Wertes als Konzen
tration des Wasserstoffperoxiddampfes.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration des Wasserstoffperoxiddampfes
nach dem dritten Verfahren (Vorrichtung des dritten Typs) umfasst einen Halblei
tergassensor zum Ermitteln der Gefäßinnenkonzentration, einen Temperaturde
tektor zum Ermitteln der Gefäßinnentemperatur, einen Feuchtedetektor zum Er
mitteln der Gefäßinnenfeuchte, eine Recheneinheit zum arithmetischen Überarbei
ten des Ausgangssignals des Halbleitergassensors auf der Basis vorbestimmter
temperatur-feuchte-varialber Daten in Relation zur Gefäßinnentemperatur und zur
Gefäßinnenfeuchte, ermittelt mittels der jeweiligen Detektoren, und einen Konzen
trationsanzeiger zum Wiedergeben des arithmetisch überarbeiteten Wertes, erhal
ten mittels der Recheneinheit, als Konzentration des Wasserstoffperoxiddampfes.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines mit der Vor
richtung des ersten Typs ausgestatteten Sterilisationssystems zeigt,
Fig. 2 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein allgemeines Bei
spiel der Ausgangskonzentrationsumwandlungsdaten mit konstanter
Feuchtigkeit und konstanter Temperatur zeigt,
Fig. 3 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein allgemeines Bei
spiel feuchte-variabler Daten zeigt,
Fig. 4 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein spezifisches Bei
spiel feuchte-variabler Daten zeigt,
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines mit der Vor
richtung des zweiten Typs ausgestatteten Sterilisationssystems
zeigt,
Fig. 6 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein alllgemeines Bei
spiel temperatur-variabler Daten zeigt,
Fig. 7 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein spezifisches Bei
spiel temperatur-variabler Daten zeigt,
Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer mit einer
Vorrichtung des dritten Typs versehenes Sterilisationsystems zeigt,
Fig. 9 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein allgemeines Bei
spiel temperatur-feuchte-variabler Daten zeigt,
Fig. 10 ist ein doppel-logarithmisches Diagramm, das ein spezifisches Bei
spiel temperatur-feuchte-variabler Daten zeigt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 (Vorrichtung des ersten Typs), Fig.
5 bis 7 (Vorrichtung des zweiten Typs), und Fig. 8 bis 10 (Vorrichtung des drit
ten Typs) wird die vorliegende Erfindung nun im Detail beschrieben. Diese Aus
führungsformen betreffen Beispiele, bei denen die vorliegende Erfindung im Rah
men der Sterilisation und Desinfektion solcher Materialien wie pharmazeutischen
Grundmaterialien angewendet wurde.
Die Fig. 1-4 zeigen eine Ausführungsform des ersten Verfahrens und der
Vorrichtung des ersten Typs. Das System für die Behandlung mit Wasserstoffper
oxiddampf, wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst ein Behandlungsgefäß 2, in welchem ein
zu behandelndes Objekt 1, beispielsweise pharmazeutisches Grundmaterial, zur
Sterilisation anzuordnen ist, einen Wasserstoffperoxiddampfgenerator 4 zum Er
zeugen von Wasserstoffperoxiddampf 3, eine Zufuhrleitung 5 zum kontinuierlichen
Zuführen des Wasserstoffperoxiddampfes 3 von dem Wasserstoffperoxiddampf
generator 4 zu dem Behandlungsgefäß 2, eine Abgasleitung 6 zum Abführen ei
nes Abgases 3a, welches überschüssigen Wasserstoffperoxiddampf enthält, aus
dem Behandlungsgefäß 2 in die Atmosphäre, und eine Detektionsvorrichtung 7a,
welche die Konzentration an Wasserstoffperoxidgas in dem Behandlungsgefäß 2
oder die Gefäßinnenkonzentration dx auf Echtzeitbasis ermittelt und anzeigt. Es
ist so angeordnet, daß das zu behandelnde Objekt 1 in Kontakt mit dem Wasser
stoffperoxiddampf 3 für die Sterilisation in dem Behandlungsgefäß 2 bei Bedin
gungen mit variierender Feuchtigkeit in dem Gefäß (Gefäßinnenfeuchte), jedoch
bei einem Druck im Gefäß (Gefäßinnendruck) und einer Temperatur im Gefäß
(Gefäßinnentemperatur), die beide auf einem konstanten Niveau gehalten wer
den, gebracht wird.
Der Wasserstoffperoxiddampfgenerator 4 ist so ausgeführt, dass er eine wässrige
Lösung aus Wasserstoffperoxid 8 (beispielsweise mit einer Konzentration von 31
Gewichtsprozent und einem spezifischen Gewicht von 1, 1), die von einer Zufuhr
quelle 8a für die wässrige Wasserstoffoxidlösung zugeführt wird, erwärmt und
verdampft und die verdampfte Lösung mit einer Trägerluft 9 mischt, um den Was
serstoffperoxiddampf 3 zu erzeugen, wie in Fig. 1 gezeigt. Es ist festzuhalten,
dass die Konzentration dx im Innneren des Gefäßes durch Regulieren der Flußra
te des Wasserstoffperoxiddampfes von der Zufuhrleitung 5 zu dem Behandlungs
gefäß 2 oder durch Steuern der Menge an dem Wasserstoffperoxiddampfgenera
tor 4 erzeugten Wasserstoffperoxiddampfes beliebig eingestellt werden kann. Die
Abgasleitung 6, in dieser Figur nicht gezeigt, ist mit einer Abgasbehandlungsein
heit versehen, in welcher im Abgas 3a enthaltenen Wasserstoffperoxid mit einem
Wasserstoffperoxidzersetzer, wie beispielsweise Aktivkohle unschädlich gemacht
wird (es wird in solchem Mass verdünnt, dass das Gas unschädlich ist und in die
Atmophäre abgelassen werden kann - im allgemeinen oder bevorzugt nicht mehr
als 1 ppm).
Bei der vorbeschriebenen Sterilisationsbehandlung wird der Gefäßinnendruck
normalerweise bei atmosphärischem Druck gehalten und die Temperatur wird auf
einem konstanten Punkt tF in einem Bereich zwischen 20 und 50°C gehalten. Die
Feuchte hx im Gefäßinneren variiert zwischen 0,1 und 15 mg/l, abhängig von der
Feuchtigkeit der Trägerluft und der Menge 4 an wässriger Wasserstoffperoxidlö
sung 8, die dem Wasserstoffperoxiddampfgegerator zum Verdampfen zugeführt
wird.
Die Vorrichtung zum Ermitteln der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf bei
der vorliegenden Ausführungsform oder die Vorrichtung 7a des ersten Typs um
fasst, wie in Fig. 1 gezeigt, einen Halbleitergassensor 71 zum Erfassen der Kon
zentration dx im Gefäßinneren, einen Feuchtedetektor 72 zum Erfassen der Ge
fäßinnenfeuchte hx, eine Recheneinheit 74a, welcher die Detektionssignale von
dem Halbleitergassensor 71 und dem Feuchtedetektor 72 kontinuierlich gegeben
werden und mit vorabgespeicherten feuchte-variablen Daten Qx verglichen wer
den, und einen Konzentrationsanzeiger 75 zum Anzeigen der Konzentration an
hand der Eingangssignale von der Recheneinheit 74a.
Die Vorrichtung des ersten Typs ist derart konstruiert, dass die Sterilisation in dem
vorliegenden Behandlungssystem bei den vorbeschriebenen Bedingungen durch
geführt wird, d. h., mit festem Gefäßinnendruck-Atmosphärendruck- und auf ei
nem konstanten Niveau gehaltener Gefäßinnentemperatur tF, jedoch bei variie
render Gefäßinnenfeuchte hx, und dass die Recheneinheit 74a rechnerisch die
Ausgabedaten des Halbleitergassensors 71 (die Sensorausgabe gx) in Bezug auf
die mittels des Feuchtedetektors 72 ermittelte Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren
auf der Basis feuchte-variabler Daten Qx, d. h., der Korrelationsdaten zwischen
den Ausgabedaten des Halbleitergassensors 71 und der Konzentration an Was
serstoffperoxiddampf, bei welchen die Feuchtigkeit an Prameter ist, überarbeitet,
wonach der Konzentrationsindikator 75 den arithmetisch überarbeiteten Wert als
Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf anzeigt.
Der Halbleitergassensor 71 umfasst ein Sensorelement aus einem gesinterten
Metalloxid, welches seine Elektroleitfähigkeit bei Kontakt mit Wasserstoffperoxid
dampf 3 ändert, und welches darin eingebettete Elektroden aufweist, sowie ein
Mittel zum Erwärmen des Sensorelements (indirekte oder direkte Erwärmung).
Das Prinzip ist folgendes: Wenn die Gasbestandteile auf der Oberfläche solcher
Oxidpartikel wie Halbleiteroxiden von n-Typ (beispielsweise Sno2, ZnO, V2O5, γ-
Fe2O3, TiO2, DdO) und wie Halbleiteroxiden von p-Typ (beispielsweise NiO, Cr2O3,
Cu2O, MnO2, MnO) welche ein Sensorelement bilden, adsorbiert wird, bewegen
sich die freien Elektronen nahe der Oberfläche, um die Elektroleitfähigkeit zu än
dern. Diese Änderung in der Elektroleitfähigkeit wird erfasst und verwendet. Die
Zunahme der Elektroleitfähigkeit bei Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf 3 oder
die Widerstandsabnahme wird in eine Spannungszunahme wie in einem elektri
schen Schaltkreis konvertiert und ausgegeben. Das Sensorelement wird erwärmt,
um die Adsorptionsrate des Objektgases und von Sauerstoff an und die Desorpti
on von der Oberfläche des Halbleiters zu beschleunigen, um die Antwortge
schwindigkeit der Gasdetektion zu erhöhen. Die Erwärmungstemperatur wird im
allgemeinen oder bevorzugt bei 200 bis 400°C festgesetzt. Der Halbleitersensor
71, der bei der Vorrichtung 7a des ersten Typs verwendet wird, kann ein kom
merziell erhältlicher Gaslekagedetektionssensor sein (beispielsweise Modell 812
der Firma Figaro Giken Co., Ltd. Japan.), ausgelegt zum Detektieren von Alkohol
und organischen Lösungsmittelgasen. Der Gassensor Modell #812 besitzt ein
Sensorelement aus gesintertem SnO2 und kann mittels eines im Inneren ange
ordneten Nichrom-Drahtheizers auf 350°C erwärmt werden.
Die feuchte-variablen Daten Qx können im allgemeinen wie folgt ermittelt werden:
Der gleiche Halbleitergassensor wie der vorbeschriebene Gassensor 71 wird in
einem geeigneten Experimentgefäß befestigt, welches mit dem vorgeschriebenen
Wasserstoffperoxidgenerator 4 verbunden ist. In den Wasserstoffperoxiddampf
generator 4 wird mitttels einer Mikrospritze eine spezifische Menge einer wässri
gen Lösung aus Wasserstoffperoxid (Konzentration 31 Gew.-% (d. h. 31 Gew.-%
H2O2, 69 Gew.-% Wasser), Dichte 1.11 g/cm3 (20°C) injiziert, welches anschlie
ßend vollständig durch sofortiges Erwärmen mittels eines Heizers verdampft wird
und mit einem Trägergas 9 vermischt wird, um Wasserstoffperoxiddampf zu er
zeugen. Anschließend wird eine Messung des Ausgangssignals (Datenausgang)
Gx des im Experimentgefäß befestigten Halbleitergassensors durchgeführt, wobei
die Gefäßinnenfeuchte (Feuchtigkeitsdaten) Hx und die Gefäßinnentemperatur
(Temperaturdaten) Tx bei einem konstanten Niveau gehalten werden unter atmo
sphärischem Druck. Die Konzentration an Wasserstoffperoxid
(Datenkonzentration) Dx in diesem Experimentgefäß kann exakt auf der Basis der
Flußrate der Trägerluft 9, der Konzentration, dem spezifischem Gewicht und der
Menge der injizierten wässrigen Wasserstoffperoxidlösung 8 berechnet werden,
da der Dampf durch vollständiges Verdampfen der wässrigen Wasserstoffperoxid
lösung 8, die in den Wasserstoffperoxiddampfgenerator 4 injiziert wurde, erzeugt
wird.
Während die Flußrate des Trägers 9 auf konstantem Niveau gehalten wird, wird
die injizierte Menge der wässrigen Wasserstoffperoxidlösung 8 in einer Vielzahl
von Stufen variiert (L Stufen). Bei jeder Injektionsstufe wird die vorbeschriebene
Prozedur (eine Reihe von Schritten von der Injektion der wässrigen Wasserstoff
peroxidlösung 8 bis zu Detektion der Ausgabedaten) unter den selben Bedingun
gen wie oben genannt durchgeführt. Auf diese Weise werden die Korrelationsda
ten (Ausgabedaten-Konzentration-Umwandlungsdaten) Px zwischen den Daten
ausgängen G1, G2, . . .GL und Konzentrationsdaten D1, D2. . .DL bei spezifischen
Feuchtigkeitsdaten Hx und spezifischen Temperaturdaten Tx erhalten. Wenn die
Korrelation zwischen den Ausgabedaten G1, G2, . . .GL und der Konzentrationsdaten
D1, D2, . . .DL der Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten Px in einem
doppel-logarithmischen Diagramm dargestellt wird, mit den Ausgangsdaten Gx
auf der Ordinate und den Konzentrationdaten Dx auf der Abszisse der logarithmi
schen Skala, verläuft Px linear mit einem beinahe festen Gradienten, wie in Fig. 2
gezeigt. Der Bereich, innerhalb welchem die injizierte Menge an wässriger Was
serstoffperoxidlösung variiert, wird so gewählt, dass der Variationsbereich (D1 ≦ Dx
≦ DL) der daraus zu berechnenden Konzentrationdaten Dx mit einem vorbestimm
ten Variabilitätsbereich (d1 ≦ dx ≦ dL) der Gefäßinnenkonzentration dx bei der vor
liegenden Behandlung übereinstimmt, oder diesen Bereich enthält, d. h., D1 ≦
d1, DL ≧ dL.
Im nächsten Schritt werden die Feuchtigkeitsdaten Hx sequentiell in einem Minu
tenwertintervall in einer Vielzahl von Stufen (N Stufen) durch Verändern der
Feuchtigkeit des Trägergases 9 geändert, wobei die Temperaturdaten Tx bei einer
konstanten Temperatur TF, welche identisch mit der Gefäßinnentemperatur tF ist,
gehalten werden, wobei der Variationsbereich (H1 ≦ Hx ≦ HN) der Feuchtigkeitsda
ten Hx mit dem vorbestimmten Variationsbereich der Gefäßinnenfeuchte hx (h1 ≦
hx ≦ hN) übereinstimmt oder diesen Bereich beinhaltet, d. h., H1 < h1, HN ≦ hN. Bei
verschiedenen Feuchtigkeitsdaten H1, H2. . .HN werden die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN in selber Weise wie oben berech
net, anhand welcher die feuchte-variablen Daten Qx erhalten werden.
Mit anderen Worten bestehen die feuchte-variablen Daten Qx aus N Ausgangsda
ten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN, wobei die Feuchtigkeit inner
halb eines spezifischen Feuchtigkeitsbereichs (H1 ≦ Hx ≦ HN) bei einer spezifischen
Temperatur (Tx = Tf = tF = konstant) variiert. Die Korrelation zwischen den Aus
gangsdaten G1, G2. . . und den Konzentrationsdaten D1, D2. . . aller die die feuchte
variablen Daten Qx bildenden Ausgangsdaten-Konzentrationsdaten P1, P2. . .PN
wird in dem vorher beschriebenen doppel-logarithmischen Diagramm gezeigt. Wie
Fig. 3 zeigt, ist der Gradient grob linear. Es ist festzuhalten, dass die Gradienten
der jeweiligen Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN im
allgemeinen nicht identisch sind und die feuchte-variablen Daten Qx von N Posten
an verschiedenen geraden Linien mit verschiedenen Gradienten representiert
werden, wie in Fig. 3 gezeigt. Die jeweiligen geraden Linien geben die Ausgabe
daten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN zu den jeweiligen Feuchtig
keitsdaten H1, H2. . .HN wieder. In Fig. 3 sind lediglich die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, PE, PN zu den Feuchtigkeitsdaten H1, HE,
HN (H1 < HE < HN) aus Zwecken der Einfachheit dargestellt.
Als ein konkretes Beispiel zeigt Fig. 4 exemplarisch einen Teil der feuchte
variablen Daten Qx, die in der Recheneinheit 74a gespeichert werden, für den
Fall, bei dem die Sterilisation mit dem vorbeschriebenen Behandlungssystem mit
einem Gefäßinnendruck bei atmosphärischem Druck, eine Gefäßinnentemperatur
von 30°C, einer Gefäßinnenfeuchte von 0,1-15 mg/Liter und einer Gefäßinnen
konzentration von 200-2.000 ppm durchgeführt wird. Es ist eine Darstellung der
Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2, P3, P4, P5 zu den
Feuchtigkeitsdaten Hx von 0,43 mg/Liter, 0,67 mg/Liter, 3.5 mg/Liter, 5,1 mg/Liter,
10,4 mg/Liter in Form eines doppel-logarithmischen Diagramms. Messungen wur
den unter folgenden Bedingungen und unter Verwendung folgender Verfahren
durchgeführt: Das Eperimentgefäß war ein Plastikgefäß mit einer Kapazität von
136 Litern; die wässrige Wasserstoffperoxidlösung, die in den Wasserstoffper
oxiddampfgenerator 4 injiziert wurde, war eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung
mit einer Konzentration von 31 Gew.-% und einer Dichte von 1.11 g/cm3 (20°C);
der in dem Experimentgefäß befestigte Halbleitergassensor war ein Modell 812
der Figaro Giken Co, Ltd., Japan. Während der Druck im Gefäßinneren auf atmo
sphärischen Druck und die Temperatur bei 30°C gehalten wurde, wurde die
Feuchtigkeit im Experimentgefäß in 5 Stufen geändert: 0,43 mg/Liter, 0,67 mg/Liter,
3,5 mg/Liter, 5,1 mg/Liter, und 10,4 mg/Liter. Bei jeder Feuchtigkeitsstufe
änderte sich die Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf im Experimentgefäß
innerhalb eines Bereichs zwischen 200 und 2.000 ppm und die Ausgabedaten des
Halbleitergassensors wurden gemessen. Die Messungen wurden anschließend in
einem doppel-logarithmischen Diagramm dargestellt.
Die Ermittlung und Anzeige der Konzentration dx im Gefäßinneren mittels der
Vorrichtung 7a des ersten Typs wurde gemäß dem ersten Verfahren mittels der
Recheneinheit 74a mit den darin gespeicherten feuchte-variablen Daten Qx und
dem Konzentrationsanzeiger 75 wie folgt durchgeführt:
Zunächst wurde mittels des Feuchtedetektors 72 die Feuchte hx im Gefäßinneren ermittelt. Aus den feuchte-variablen Daten Qx wurden die Ausgabedaten- Konzentration-Umrechnungsdaten PE, erhalten bei den Feuchtigkeitsdaten HE, entsprechend der ermittelten Feuchtigkeit hE selektiert. Anhand dieser Ausgabe daten-Konzentration-Umwandlungsdaten PE werden, wie in Fig. 3 gezeigt, die Konzentrationsdaten DA in Korrelation mit den Ausgabedaten GA entsprechend den Sensorausgabedaten gA ausgewählt. Der Wert (arithmetisch überarbeitet), der diesen Konzentrationsdaten DA entspricht, wird als Konzentration des Was serstoffperoxiddampfes dA an den Anzeiger 75 wiedergegeben. Auf diese Weise kann die Konzentration dA im Gefäßinneren akkurat bestimmt werden.
Zunächst wurde mittels des Feuchtedetektors 72 die Feuchte hx im Gefäßinneren ermittelt. Aus den feuchte-variablen Daten Qx wurden die Ausgabedaten- Konzentration-Umrechnungsdaten PE, erhalten bei den Feuchtigkeitsdaten HE, entsprechend der ermittelten Feuchtigkeit hE selektiert. Anhand dieser Ausgabe daten-Konzentration-Umwandlungsdaten PE werden, wie in Fig. 3 gezeigt, die Konzentrationsdaten DA in Korrelation mit den Ausgabedaten GA entsprechend den Sensorausgabedaten gA ausgewählt. Der Wert (arithmetisch überarbeitet), der diesen Konzentrationsdaten DA entspricht, wird als Konzentration des Was serstoffperoxiddampfes dA an den Anzeiger 75 wiedergegeben. Auf diese Weise kann die Konzentration dA im Gefäßinneren akkurat bestimmt werden.
Wenn die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren nicht fest ist kann es vorkommen, dass
sich die Sensorausgabedaten gA nicht ändern, selbst wenn sich die Konzentration
dx im Gefäßinneren ändert. Auch in solchen Fällen werden korrekte Ausgabeda
ten-Konzentration-Umrechnungsdaten entsprechend der Änderung der Feuchtig
keit hx im Gefäßinneren gewählt, und eine akkurate Konzentration dx im Kesse
linneren wird am Konzentrationsanzeiger 75 angezeigt. Wenn sich beispielsweise
die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren von hE auf h1 (oder hN) ändert wird dies
mittles des Feuchtigkeitsdetektors 72 erfasst, und die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PN) zu den Feuchtigkeitsdaten H1
(oder HN) entsprechend der ermittelten Feuchtigkeit h1 (oder hN) werden erneut
ausgewählt. Anhand dieser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1
(oder PN) werden die Konzentrationsdaten D1 (oder DN) in Korrelation mit den
Ausgabedaten GA entsprechend den Sensorausgabedaten gA ausgewählt, wie in
Fig. 3 gezeigt. Der zu diesen Konzentrationsdaten D1 (oder DN) entsprechende
Wert wird an den Konzentrationsanzeiger 75 als Wasserstoffperoxiddampfkonzen
tration d1 (oder dN) angezeigt. Auf diese Weise wird eine Änderung der Konzen
tration dx im Gefäßinneren von dA zu d1 (oder dN) am Konzentrationsanzeiger 75
akkurat wiedergegeben.
Umgekehrt kann es passieren, dass die Sensorausgabedaten gx sich ändern
können, wenn die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren sich ändert, während die Kon
zentration dx im Gefäßinneren unverändert bleibt. Auch in solchen Fällen werden
die korrekten Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten entsprechend der
Änderung der Feuchtigkeit hx ausgewählt, wobei die Konzentration, am Konzen
trationsanzeiger 75 ablesbar, unverändert verbleibt. Wenn sich beispielsweise die
Sensorausgangsdaten gx von gA nach g1 (oder gN) verschieben, während sich die
Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren von hE zu h1 (oder hN) ändert, werden neue Aus
gabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PN) zu den Feuchtigkeits
daten H1 (oder HN) entsprechend der Feuchtigkeit h1 (oder hN), ermittelt durch den
Feuchtigkeitsdetektor 72 ausgewählt. Anhand dieser Ausgabedaten-
Konzentration-Umwandlungsdaten P1 (oder PN) werden die Konzentrationsdaten
DA in Korrelation mit den Ausgabedaten G1 (oder GN) entsprechend dem Sensor
ausgang g1 (oder gN) ausgewählt, wie in Fig. 3 gezeigt. Der diesen Konzentrati
onsdaten DA entsprechende Wert wird als Wasserstoffperoxiddampfkonzentration
dA auf dem Konzentrationsanzeiger 75 angezeigt. Auf diese Weise wird am Kon
zentrationsanzeiger 75 akkurat wiedergegeben, dass die Konzentration dA im
Gefäßinneren sich nicht geändert hat.
Die Umrechnung der Sensorausgabedaten gx in die Wasserstoffperoxiddampf
konzentration auf Basis der feuchte-variablen Daten Qx wird durch eine Ver
gleichsrechnung zwischen den Sensorausgabedaten gx und der ermittelten
Feuchtigkeit hx und den in dem Operator 74a gespeicherten feuchte-variablen
Daten Qx durchgeführt, wo ein Wert gleich oder sehr gut passend zu der Konzen
tration dx im Gefäßinneren in einer arithmetischen Berechnung ausgewählt wird.
Deshalb kann der Unterschied zwischen dem arithmetisch berechneten Wert und
der Gefäßinnenkonzentration dx durch Ermitteln noch genauerer feuchtigkeits
variabler Daten Qx minimiert werden, nämlich durch eine soweit wie mögliche Er
höhung der Anzahl N der Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2
. . .PN welche die feuchtigkeits-variablen Daten Qx bilden, und der Detektionsan
zahl L der Ausgabedaten und der Konzentrationsdaten zu den jeweiligen Ausga
bedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN.
In der Zwischenzeit wird der Wasserstoffperoxiddampf im Behandlungsgefäß 2
auf dem Oxidhalbleiterelement des Halbleitergassensors 71 chemisch adsorbiert.
Anschließend werden die freien Elektronen in dem Element bewegt, was die
Elektroleitfähigkeit erhöht. Die Reaktion beginnt sehr schnell, folglich reflektiert die
Sensorausgabe gx die Änderung der Konzentration dx in dem Gefäß sehr schnell.
Dies zeigt, dass das erste Verfahren, welches die Vorrichtung 7a des ersten Typs
verwendet, die direkte und echtzeitgenaue Ermittlung der Konzentration dx im
Gefäßinneren ermöglicht, selbst bei Bedingungen, wo sich die Feuchtigkeit hx im
Gefäßinneren ändert. Folglich kann die Konzentration dx im Gefäßinneren leicht
und korrekt kontrolliert werden und die Sterilisation und Desinfektion zu behan
delnder Objekte 1, wie beispielsweise pharmazeutischen Grundmaterials kann
effizient und effektiv durchgeführt werden.
Die Fig. 5-7 zeigen eine Ausführungsform des zweiten Verfahrens und der
Vorrichtung des zweiten Typs. Das System zur Behandlung mit Wasserstoffper
oxiddampf, gezeigten Fig. 5, umfasst ein Behandlungsgefäß 2, einen Wasser
stoffperoxidgenerator 4, eine Zufuhrleitung 5, eine Abgasleitung 6 und eine De
tektionsvorrichtung 7b für die Wasserstoffperoxiddampfkonzentration, und ist in
der Anordnung mit der gemäß Beispiel 1 identisch, ausgenommen hinsichtlich der
Sterilisationsbedingungen (Gefäßinnendruck, Gefäßinnentemperatur und Ge
fäßinnenfeuchtigkeit) und der Konstruktion der Detektionsvorrichtung 7b für die
Wasserstoffperoxiddampfkonzentration. D. h., dieses Behandlungssystem ist der
art angeordnet, dass das zu behandelnde Objekt 1 wie beispielsweise pharma
zeutisches Grundmaterial in Kontakt mit dem Wasserstoffperoxiddampf 3 zur
Sterilisation in dem Behandlungsgefäß 2 bei Bedingungen gebracht wird, bei wel
chen die Temperatur tx im Gefäßinneren varriert, der Druck im Gefäßinneren und
die Feuchtigkeit im Gefäßinneren jedoch konstant bleiben. Im allgemeinen wird
der Gefäßinnendruck bei atmosphärischem Druck und die Feuchtigkeit im Ge
fäßinneren bei einem konstanten Punkt hE zwischen 0,1 und 15 mg/Liter gehal
ten. Die Temperatur tx im Gefäßinneren kann abhängig von den Behandlungsbe
dingungen zwischen 20 und 50°C schwanken.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration der vor
liegenden Ausführungsform 7b (Vorrichtung vom zweiten Typ) umfasst, wie in Fig.
5 gezeigt, einen Halbleitergassensor 71 zum Erfassen der Konzentration dx im
Gefäßinneren, einen Temperaturdetektor 73 zum Erfassen der Temperatur tx im
Gefäßinneren, eine Recheneinheit 74b, welcher die Detektionssignale des Halblei
tergassensors 71 und des Temperaturdetektors 73 kontinuierlich gegeben werden
und in welcher diese gegen vorab gespeicherte temperatur-variable Daten Rx in
einer Vergleichsrechnung geprüft werden, und einen Konzentrationsanzeiger 75
zum Darstellen der Konzentration anhand des Eingangssignals von der Rechen
einheit 74b. Die Vorrichtung des zweiten Typs ist derart konstruiert, dass, wenn
die Sterilisation im vorliegenden Behandlungssystem unter den vorgeschriebenen
Bedingungen (festem Gefäßinnendruck bei atmosphärischem Druck und auf ei
nem konstantem Niveau gehaltener Gefäßinnenfeuchte hE, jedoch mit variieren
der Gefäßinnentemperatur tx) durchgeführt wird, die Recheneinheit 74b arithme
tisch die Ausgabedaten des Halbleitergassensors 71 (die Sensorausgabedaten
gx) in Relation zu der mittels des Temperaturdetektors 73 ermittelten Gefäßinnen
temperatur tx auf der Basis der temperatur-variablen Daten Rx, nämlich den Kor
relationsdaten zwischen Ausgabedaten des Halbleitergassensors 71 und der
Konzentration der Wasserstolfperoxiddampfés, bei welchen die Temperatur ein
Parameter ist, überarbeitet, wonach am Konzentrationsanzeiger 75 der arithme
tisch überarbeitete Wert als Konzentration des Wasserstoffperoxiddampfes ange
zeigt wird. Der Halbleitergassensor 71 und der Konzentrationsanzeiger 75 sind die
gleichen wie die bei der Vorrichtung 7a des ersten Typs.
Die temperatur-variablen Daten Rx können im allgemeinen in gleicher Weise wie
die feuchte-variablen Daten Qx ermittelt werden: Die Temperaturdaten Tx werden
sequentiell in einem Minutenwertintervall in einer Vielzahl von Stufen (M Stufen)
geändert, während die Feuchtigkeitsdaten Hx auf konstantem Niveau HE identisch
mit der konstant gehaltenen Gefäßinnenfeuchte hE gehalten werden, wobei der
Variationsbereich der Temperaturdaten Tx(T1 ≦ Tx ≦ TM) mit dem vorbestimmten
Variationsbereich der Gefäßinnentemperatur tx (t1 ≦ tx ≦ tM) (im allgemeinen 20°C
≦ tx ≦ 50°C) übereinstimmt oder diesen Bereich umfasst, das heisst, T1 ≦ t1, TM ≦
tM. Zu verschiedenen Temperaturdaten T1, T2. . .TM werden die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM in gleicher Weise wie oben darge
legt ermittelt, anhand welcher die temperatur-variablen Daten Rx erhalten werden.
Mit anderen Worten stellen M Posten der Ausgabedaten-Konzentration-
Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM die temperatur-variablen Daten Rx für den Fall
dar, dass die Temperatur innerhalb eines spezifischen Temperaturbereichs (T1 ≦
Tx ≦ TM) bei einer spezifischen Feuchtigkeitbedingung (Hx = HE = hE = konstant)
variiert. Die Korrelation zwischen den Ausgabedaten G1, G2. . .GM und der Kon
zentrationsdaten D1, D2. . .DM zu allen Ausgabedaten-Konzentration-Daten P1,
P2. . .PM, die die temperatur-variablen Daten Rx bilden, ist in einer doppel
logarithmischen Graphik dargestellt. Wie in Fig. 6 gezeigt verläuft der Gradient
grob linear. Es ist festzuhalten, dass die Gradienten der jeweiligen Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM im allgemeinen nicht identisch sind
und das die temperatur-variablen Daten Rx von M Posten unterschiedlicher gera
der Linien mit unterschiedlichen Gradienten repräsentiert werden, wie in Fig. 6
gezeigt. Die jeweiligen geraden Linien geben Ausgabedaten-Konzentration-
Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM zu den jeweiligen Temperaturdaten T1, T2. . .TM
wieder. In Fig. 6 sind der Übersicht halber lediglich die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, PF, PM erhalten zu den Temperaturdaten
T1, TF, TR (T1 < TF < TM) dargestellt.
Als ein konkretes Beispiel zeigt Fig. 7 einen Teil der temperatur-variablen Daten
Rx, die in der Recheneinheit 74b zu speichern sind, für den Fall, wo die Sterilisati
on in dem vorgeschriebenen Behandlungssystem unter folgenden Bedingungen
durchgeführt wird: Der Gefäßinnendruck ist atmosphärischer Druck, die Feuchtig
keit im Gefäßinneren beträgt 0,67 mg/Liter, die Temperatur im Gefäßinneren be
trägt 20 bis 50°C, und die Konzentration im Gefäßinneren beträgt 200 bis
2.000 ppm. Es handelt sich um eine Darstellung in Form eines doppel
logarithmischen Graphen der Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten
P1, P2. . .PM zu den Temperaturdaten Tx von 30°C, 40°C, 50°C. Messungen wur
den unter folgenden Bedingungen und unter Verwendung folgender Verfahren
durchgeführt: Das Experimentgefäß war ein Plastikgefäß mit einer Kapazität von
136 Litern; die in den Wasserstoffperoxiddampfgenerator 4 injizierte wässrige
Wasserstoffperoxidlösung besaß eine Konzentration von 31 Gew.-% und eine
Dichte von 1.11 g/cm3 (20°C); und der in dem Experimentgefäß befestigte Halblei
tergassensor war ein Modell 812 der Firma Figaro Giken Co., Ltd., Japan. Wäh
rend der Gefäßinnendruck bei atmosphärischem Druck und die Feuchtigkeit bei
0,67 mg/Liter gehalten wurden, wurde die Temperatur im Experimentgefäß in drei
Stufen auf 30°C, 40°C, 50°C geändert. Bei jeder Temperatur wurde die Konzen
tration an Wasserstoffperoxiddampf in dem Experimentgefäß im Bereich zwischen
200 und 2.000 ppm geändert und die Ausgabedaten des Halbleitergassensors
wurden gemessen. Die Messergebnisse wurden anschließend in Form eines dop
pellogarithmischen Diagramms ausgegeben.
Die Ermittlung und Anzeige der Konzentration dx im Gefäßinneren mittels der
Vorrichtung 7b des zweiten Typs werden entsprechend dem zweiten Verfahren
mittels der Recheneinheit 74b, in welcher die erhaltenen temperatur-variablen
Daten Rx abgespeichert sind, und dem Konzentrationsanzeiger 75 wie folgt
durchgeführt: Zunächst wird mittels des Temperaturdetektors 73 die Temperatur
tx im Gefäßinneren ermittelt. Aus den temperatur-variablen Daten Rx werden die
Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten PF, erhalten bei den Tempera
turdaten TF entsprechend der ermittelten Temperatur tF ausgewählt. Anhand die
ser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten PF werden die Konzentrati
onsdaten DA in Korrelation mit den Ausgabedaten GA entsprechend den Sensor
ausgabedaten gA ausgewählt, wie in Fig. 6 gezeigt. Der (überarbeitete) Wert ent
sprechend diesen Konzentrationsdaten DA wird als Wasserstoffperoxiddampfkon
zentration dA am Konzentrationsanzeiger 75 ausgegeben. Wie gezeigt kann die
Konzentration dA im Gefäßinneren akkurat bestimmt werden.
Wenn die Temperatur tx nicht konstant ist kann es vorkommen, dass die Sensor
ausgabedaten gA sich nicht ändern, selbst wenn sich die Konzentration dx ändert.
Auch in solchen Fällen werden korrekte Ausgabedaten-Konzentration-
Umrechnungsdaten in Übereinstimmung mit der Änderung der Temperatur tx im
Gefäßinneren ausgewählt, und eine akkurate Konzentration dx im Gefäßinneren
wird am Konzentrationsindikator 75 angezeigt. Wenn beispielsweise die Tempera
tur tx im Gefäßinneren sich von tF auf t1 (oder tM) ändert wird dies mittels des
Temperaturdetektors 73 erfasst, und die Ausgabedaten-Konzentration-
Umrechnungsdaten P1 (oder PM), erhalten zu den Temperaturdaten T1 (oder TM)
entsprechend der erfassten Temperatur t1 (tM) werden erneut gewählt. Anhand
dieser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PM) werden, wie
in Fig. 6 gezeigt, die Konzentrationsdaten D1 (oder DM) in Korrelation mit den
Ausgabedaten GA entsprechend den Sensorausgabedaten gA ausgewählt. Der
diesen Konzentrationsdaten D1 (oder DM) entsprechende Wert wird am Konzen
trationsanzeiger 75 als Wasserstoffperoxiddampfkonzentration d1 (oder dM) aus
gegeben. Das heisst, die Änderung der Konzentration dx im Gefäßinneren von dA
zu d1 (oder dM) wird am Konzentrationsanzeiger 75 akkurat reflektiert.
Wenn sich die Temperatur tx im Gefäßinneren ändert, während die Konzentration
dx im Gefäßinneren unverändert verbleibt, kann es umgekehrt vorkommen, dass
sich die Sensorausgabedaten gx ändern. Auch in solch einem Fall werden korrek
te Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten in Übereinstimmung mit der
Änderung der Temperatur tx im Gefäßinneren gewählt, während die am Konzen
trationsanzeiger 75 ablesbare Konzentration unverändert verbleibt. Wenn bei
spielsweise sich die Gefäßinnentemperatur tx von tF auf t1 (oder tM) ändert und
sich die Sensorausgabedaten gx von gA auf g1 (oder gM) verschieben werden
neue Ausgabedaten-Konzentration-Daten P1 (oder PM), erhalten zu den Tempera
turdaten T1 (oder TM) entsprechend der mittels des Temperaturdetektors 73 ermit
telten Temperatur t1 (oder tM) ausgewählt. Die Konzentrationsdaten DA werden
anhand dieser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PM) in
Korrelation mit den Ausgabedaten G1 (oder GM) entsprechend den Sensorausga
bedaten g1 (oder gM) erhalten, wie in Fig. 6 gezeigt. Der zu diesen Konzentrati
onsdaten dA entsprechende Wert wird als Wasserstoffperoxiddampfkonzentration
dA am Konzentrationsanzeiger 75 wiedergegeben. Folglich wird der Umstand,
dass sich die Konzentration dA im Gefäßinneren nicht geändert hat am Konzen
trationsanzeiger 75 akkurat reflektiert.
Diese Umrechnung der Sensorausgabedaten gx in die Wasserstoffperoxiddampf
konzentration auf der Basis der temperatur-variablen Daten Rx wird durch einen
Vergleich zwischen den Sensorausgabedaten gx und der ermittelten Temperatur
tx und den gespeicherten temperatur-variablen Daten Rx in der Recheneinheit
74b durchgeführt, wobei ein Wert gleich oder sehr nahe der Konzentration dx im
Gefäßinneren durch arithmetische Berechnungen erhalten wird. Folglich können
die Unterschiede zwischen dem arithmetisch berechneten Wert und der Konzen
tration dx im Gefäßinneren durch Ermitteln akkuraterer temperatur-variabler Daten
Rx minimiert werden, nämlich durch größtmögliches Erhöhen der Anzahl N an
Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN, welche die tempe
raturvariablen Daten Rx bilden, und der Anzahl L der Erfassung der Ausgabeda
ten und der Konzentrationsdaten zu den jeweiligen Ausgabedaten-Konzentration-
Umwandlungsdaten P1, P2. . .PN.
Dies demonstriert, dass wie bei dem ersten Verfahren auch das zweite Verfahren,
welches die Vorrichtung 7b des zweiten Typs verwendet, die direkte und echtzeit
genaue Ermittlung der Konzentration dx im Gefäßinneren selbst unter Bedingun
gen ermöglicht, bei welchen die Temperatur tx im Gefäßinneren schwankt. Folg
lich kann die Konzentration dx im Gefäßinneren einfach kontrolliert werden, und
die Sterilisation und Desinfektion zu behandelnder Objekte 1, wie beispielsweise
pharmazeutischen Grundmaterials, kann effizient und effektiv druchgeführt wer
den.
Eine Ausführungsform des dritten Verfahrens und der Vorrichtung vom dritten Typ
ist in den Fig. 8-10 gezeigt. Das System für die Behandlung mit Wasserstoff
peroxiddampf, wie in Fig. 8 gezeigt, umfasst ein Behandlungsgefäß 2, einen Was
serstoffperoxiddampfgenerator 4, eine Zufuhrleitung 5, eine Abgasleitung 6, und
eine Detektionsvorrichtung 7c für die Wasserstoffperoxiddampfkonzentration. Es
ist in der Anordnung identisch mit dem System der vorhergehenden Beispiele,
ausgenommen hinsichtlich der Sterilisationsbedingungen (Gefäßinnendruck, Ge
fäßinnentemperatur, und Feuchtigkeit im Gefäßinneren) und der Konstruktion der
Detektionsvorrichtung 7c für die Wasserstoffperoxiddampfkonzentration. Das
heisst, dieses Behandlungssystem ist derart angeordnet, dass ein zu behandeln
des Objekt 1, beispielsweise ein pharmazeutisches Grundmaterial, in Kontakt mit
Wasserstoffperoxiddampf zur Sterilisation im Behandlungsgefäß 2 unter derarti
gen Bedingungen gebracht wird, dass der Druck im Gefäßinneren auf einem kon
stanten Niveau gehalten wird, jedoch die Feuchtigkeit hx und die Temperatur tx
variieren. Im allgemeinen ist der Gefäßinnendruck konstant auf atmophärischem
Druck, jedoch ändert sich die Feuchtigkeit im Gefäßinneren zwischen 0,1 und 15
mg/Liter und die Temperatur tx im Gefäßinneren schwankt innerhalb eines Be
reichs zwischen 20 und 50°C, abhängig von den Behandlungsbedingungen.
Die Vorrichtung zur Ermittlung der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration der vor
liegenden Ausführungsform oder die Vorrichtung 7c des dritten Typs umfasst, wie
in Fig. 8 gezeigt, einen Halbleitergassensor 71 zum Ermitteln der Konzentration dx
im Gefäßinneren, einen Feuchtigkeitsdetektor 72 zum Ermitteln der Feuchtigkeit
hx im Gefäßinneren, einen Temperaturdetektor 73 zum Ermitteln der Temperatur
tx im Gefäßinneren, eine Recheneinheit 74c, welcher die Detektionssignale von
dem Halbleitergassensor 71 und den zwei Detektoren 72 und 73 kontinuierlich
gegeben werden und wo diese gegen vorabgespeicherte temperatur-feuchte
variable Daten Sx in einer Vergleichsrechnung geprüft werden, und einen Konzen
trationsanzeiger 75 zum Wiedergeben der Konzentration anhand der Ausgabesi
gnale von der Recheneinheit 74c. Die Vorrichtung des dritten Typs ist derart kon
struiert, dass dann, wenn die Sterilisation im vorliegenden Behandlungssystem
unter den vorgenannten Bedingungen, d. h., bei einem konstant auf Atmosphären
druck gehaltenen Gefäßinnendruck, jedoch mit variierender Feuchtigkeit hx und
Temperatur tx, durchgeführt wird, die Recheneinheit 74c arithmetisch die Ausga
bedaten des Halbleitergassensors 71 (die Sensorausgabedaten gx) in Relation
zur Feuchtigkeit hx und zur Temperatur tx im Gefäßinneren, ermittelt durch die
jeweiligen Detektoren 72 und 73, auf der Basis temperatur-feuchte-variabler Da
ten Sx, welches die Korrelationsdaten zwischen den Ausgabedaten des Halblei
tergassensors 71 und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration sind und in wel
chen die Feuchtigkeit und die Temperatur Parameter sind, überprüft, wonach der
Konzentrationsanzeiger 75 den rechnerisch überarbeiteten Wert als Wasserstoff
peroxidkonzentration anzeigt. Der Halbleitergassensor 71, die beiden Detektoren
72 und 73, und der Konzentrationsanzeiger 75 sind die gleichen wie die bei den
Vorrichtungen 7a und 7b des ersten und zweiten Typs.
Die temperatur-feuchte-variablen Daten Sx, die in der Recheneinheit 74c abge
speichert sind und aus einer Gruppe temperatur-variabler Daten oder feuchte
variabler Daten zusammengesetzt sind, werden durch Ermitteln der temperatur
variablen Daten oder der feuchte-variablen Daten in der gleichen Weise wie vor
her beschrieben erhalten. Das heisst, die temperatur-feuchte-variablen Daten Sx
umfassen eine Gruppe temperatur-variabler Daten, die nach folgenden Verfahren
erhalten werden: Zunächst werden die Feuchtedaten Hx sequentiell in einem Mi
nutenwertintervall in einer Vielzahl von Stufen (N Stufen) innerhalb eines Bereichs
(H1 ≦ Hx ≦ HM) geändert, welcher einem vorbestimmten Variabilitätsbereich der
Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren (h1 ≦ hx ≦ hM), d. h. H1 ≦ h1, HM ≧ hM entspricht
oder diesen beinhaltet. Die temperatur-variablen Daten R1, R2. . .RN werden an
hand verschiedener Feuchtigkeitsdaten H1, H2. . .HN bestimmt. Die jeweiligen
temperatur-variablen Daten R1, R2. . .RN können in selber Weise wie die vorge
nannten temperatur-variablen Daten Rx erhalten werden: Die Temperaturdaten Tx
werden in einem geeigneten Minutenintervall in einer Vielzahl von Stufen (M Stu
fen) innerhalb eines Bereichs (T1 ≦ Tx ≦ TM) geändert, welcher einem vorbestimm
ten Variationsbereich der Gefäßinnentemperatur tx (t1 ≦ tx ≦ tM), d. h., T1 ≦ t1, TM ≧
tM, entspricht oder diesen beinhaltet. Bei verschiedenen Temperaturdaten T1, T2
. . .TN werden die Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN
bestimmt. Die N Posten der temperatur-variablen Daten R1, R2. . .RN, die jeweils
M Posten an Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PN um
fassen, bilden die temperatur-feuchte-variablen Daten Sx mit sich innerhalb der
spezifischen Bereiche (T1 ≦ Tx ≦ TM und H1 ≦ Hx ≦ HM) ändernder Temperatur
und Feuchtigkeit. Die jeweiligen temperatur-variablen Daten R1, R2. . .RN, welche
die temperatur-feuchte-variablen Daten Sx bilden, werden in einem doppel
logaritmischen Diagramm dargestellt. Wie in Fig. 9 gezeigt werden die Daten von
M unterschiedlichen geraden Linien mit unterschiedlichen Gradienten, wie bei den
vorbeschriebenen temperatur-variablen Daten Rx repräsentiert. Die jeweiligen
geraden Linien geben die Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2
. . .PM bei jeweiligen Temperaturdaten T1, T2. . .TM an. In Fig. 9 sind nur die tempe
raturvariablen Daten R1, R2, RM mit den Feuchtigkeitsdaten H1, HE, HN (H1 < HE <
HN) dargestellt. Es sind lediglich die Ausgabedaten-Konzentration-
Umrechnungsdaten P1, PF, PM mit den Temperaturdaten T1, TE, TN (T1 < TE < TN)
dargestellt.
Die temperatur-feuchte-variablen Daten können ebenso nach folgendem Verfah
ren erhalten werden: Die Temperaturdaten Tx werden in einem Minutenwertinter
vall in einer Vielzahl von Stufen (M Stufen) innerhalb eines Bereichs (T1 ≦ Tx ≦
TM), welcher einem vorbestimmten Bereich der Temperatur tx (t1 ≦ tx ≦ tM), d. h.,
T1 ≦ t1, TM ≧ tM entspricht oder diesen beinhaltet, geändert. Zu unterschiedlichen
Temperaturdaten T1, T2. . .TM werden die feuchte-variablen Daten Q1, Q2. . .QM
bestimmt. Die jeweiligen feuchte-variablen Daten Q1, Q2. . .QM können in gleicher
Weise wie die vorgenannten feuchte-variablen Daten Qx bestimmt werden: Die
Feuchtedaten Hx werden in einem Minutenintervall in einer Vielzahl von Stufen (N
Stufen) innerhalb eines Bereichs (H1 ≦ Hx ≦ HM) welcher einem vorbestimmten
Variationsbereich der Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren (h1 ≦ hx ≦ hM), d. h., H1 ≦
h1, HM ≧ hM, entspricht oder diesen Bereich umfasst, sequentiell geändert. Zu den
jeweiligen Feuchtigkeitsdaten H1, H2. . .HM werden die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM bestimmt, anhand welcher die je
weiligen feuchte-variablen Daten Q1, Q2. . .QM erhalten werden. Eine Anzahl M
an Feuchtedaten Q1, Q2. . .QM die jeweils eine Anzahl an Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM umfassen, bilden die temperatur
feuchte-variablen Daten Sx, wobei die Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb
spezifischer Bereiche (T1 ≦ Tx ≦ TM und H1 ≦ Hx ≦ HM) variiert. Diese temperatur
feuchte-variablen Daten sind im Rahmen der Rechenoperation mittels der Re
cheneinheit identisch zu den nach dem vorgeschriebenen Verfahren erhaltenen.
In der folgenden Beschreibung werden die temperatur-feuchte-variablen Daten
Sx, die nach dem vorgenannten Verfahren erhalten wurden, verwendet.
Fig. 10 zeigt exemplarisch einen Teil der in der Recheneinheit 74c abgespeicher
ten temperatur-feuchte-variablen Daten Sx für eine Sterilisation welche im vorbe
schriebenen Behandlungssystem unter folgenden Bedingungen durchgeführt wird:
Der Gefäßinnendruck ist atmosphärischer Druck, die Feuchtigkeit im Gefäßinne
ren beträgt 0,1 bis 15 mg/Liter, die Temperatur im Gefäßinneren beträgt 20 bis
50°C, und die Konzentration im Gefäßinneren beträgt 200 bis 2.000 ppm. Es han
delt sich um eine Darstellung eines doppel-logarithmischen Diagramms der
feuchte-variablen Daten Q1, Q2 bei den Feuchtigkeitsdaten Hx von 0,67 mg/Liter,
3,5 mg/Liter, wobei die feuchte-variablen Daten Q1, Q2 jeweils Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2, P3 bei Temperaturdaten von 30°C,
40°C, 50°C umfassen. Messungen wurden unter folgenden Bedingungen und in
folgenden Verfahren durchgeführt: Das Experimentgefäß war ein Plastikgefäß mit
einer Kapazität von 136 Litern; die in den Wasserstoffperoxiddampfgenerator 4
injizierte wässrige Wasserstoffperoxidlösung besaß Konzentration von 31 Gew.-%
und eine Dichte von 1,11 g/cm3 (20°C); der im Experimentgefäß angeordnete
Halbleitergassensor war ein Modell 812 der Firma Figaro Giken Co., Ltd., Japan.
Während der Druck im Gefäßinneren auf atmosphärischem Druck und die Feuch
tigkeit bei 0,67 mg/Liter gehalten wurde, wurde die Temperatur im Experimentge
fäß in drei Stufen geändert: 30°C, 40°C, 50°C. Zu jeder Temperatur wurde die
Wasserstoffperoxiddampfkonzentration im Experimentgefäß in einem Bereich zwi
schen 200 und 2000 ppm geändert und die Ausgangssignale des Halbleiter
gassensors gemessen. Es wurde ebenfalls die Temperatur im Experimentgefäß in
drei Stufen von 30°C, 40°C, 50°C bei konstantem Gefäßinnendruck bei atmo
sphärischem Druck und einer zu 3,5 mg/Liter beibehaltenen Feuchtigkeit geändert.
Zu jeder Temperatur wurde die Konzentration von Wasserstoffperoxiddampf in
dem Experimentgefäß innerhalb eines Bereich von 200 bis 2000 ppm geändert,
wobei Messungen der Ausgangssignale des Halbleitergassensors vorgenommen
wurden. Diese Messungen wurden in einem doppel-logarithmischen Diagramm
ausgegeben.
Die Detektion und Anzeige der Konzentration dx im Gefäßinneren bei der Vorrich
tung 7c des dritten Typs wurde gemäß dem dritten Verfahren mittels der Rechen
einheit 74c, in welcher die wie oben beschrieben erhaltenen temperatur-feuchte
variablen Daten Sx abgespeichert sind, und des Konzentrationsanzeigers 75 wie
folgt durchgeführt:
Die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren und die Temperatur tx im Gefäßinneren wur den zunächst mittels der jeweiligen Detektoren 72 und 73 ermittelt. Anhand der temperatur-feuchte-variablen Daten Sx werden die temperatur-variablen Daten RE, die zu den Feuchtigkeitsdaten HE entsprechend der ermittelten Feuchtigkeit hE bestimmt wurden, erhalten. Anhand der ausgewählten temperatur-variablen Daten RE werden anschließend die Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten PF, erhalten zu den Temperaturdaten TF der ermittelten Temperatur tF aufgenom men. Anhand dieser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten PF werden die Konzentrationsdaten DA in Korrelation mit den Ausgabedaten GA entspre chend den Sensorausgabedaten gA ausgewählt, wie in Fig. 9 gezeigt. Der Wert (der überarbeitete Wert) entsprechend diesen Konzentrationsdaten DA wird als Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dA am Konzentrationsanzeiger 75 ange zeigt. Auf diese Weise kann die Konzentration dA im Gefäßinneren akkurat ange geben werden.
Die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren und die Temperatur tx im Gefäßinneren wur den zunächst mittels der jeweiligen Detektoren 72 und 73 ermittelt. Anhand der temperatur-feuchte-variablen Daten Sx werden die temperatur-variablen Daten RE, die zu den Feuchtigkeitsdaten HE entsprechend der ermittelten Feuchtigkeit hE bestimmt wurden, erhalten. Anhand der ausgewählten temperatur-variablen Daten RE werden anschließend die Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten PF, erhalten zu den Temperaturdaten TF der ermittelten Temperatur tF aufgenom men. Anhand dieser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten PF werden die Konzentrationsdaten DA in Korrelation mit den Ausgabedaten GA entspre chend den Sensorausgabedaten gA ausgewählt, wie in Fig. 9 gezeigt. Der Wert (der überarbeitete Wert) entsprechend diesen Konzentrationsdaten DA wird als Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dA am Konzentrationsanzeiger 75 ange zeigt. Auf diese Weise kann die Konzentration dA im Gefäßinneren akkurat ange geben werden.
Es kann vorkommen, dass selbst wenn sich die Konzentration dx im Gefäßinne
ren ändert, die Sensorausgabesignale gA sich nicht ändern, wenn sich die Feuch
tigkeit hx und/oder die Temperatur tx im Gefäßinneren ändert. Auch in solchen
Fällen werden in Übereinstimmung mit der Änderung der Feuchtigkeit hx und der
Temperatur tx im Gefäßinneren korrekte temperatur-variable Daten und Ausgabe
daten-Konzentration-Umrechungsdaten erhalten. Auch wird eine genaue Konzen
tration dx im Gefäßinneren am Konzentrationsanzeiger 75 angezeigt. Wenn sich
beispielsweise die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren von hE nach h1 (oder hN) und
die Temperatur tx im Gefäßinneren von tF zu den R1-Daten (oder RN-Daten) än
dert, wird dies mittels der jeweiligen Detektoren 72 und 73 erfasst, und die tempe
raturvariablen Daten R1 (RN), welche zu den Feuchtigkeitsdaten H1 (oder HN) ent
sprechend der ermittelten Feuchtigkeit h1 (oder hN) erhalten wurden, werden neu
ausgewählt. Ferner werden anhand dieser temperatur-variablen Daten R1 (oder
RN) die Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PM), erhalten
zu den Temperaturdaten T1 (oder TM) entsprechend der detektierten Temperatur
t1 (oder tM) ausgewählt. Anhand dieser Ausgabedaten-Konzentration-
Umrechnungsdaten P1 (oder PM) werden in Korrelation mit den Ausgabedaten GA
entsprechend dem Sensorausgabesignal gA die Konzentrationsdaten D1 (oder DN)
ausgewählt, wie in Fig. 9 gezeigt. Der diesen Konzentrationsdaten D1 (oder DN)
entsprechende Wert wird am Konzentrationsanzeiger 75 als Wasserstoffperoxid
dampfkonzentration d1 (oder dN) wiedergegeben. Dass heisst, die Konzentrati
onsänderung dx im Gefäßinneren von dA zu d1 (oder dN) wird am Konzentrations
anzeiger 75 akkurat wiedergegeben.
Selbst wenn die Konzentration dx im Gefäßinneren unverändert bleibt, können
sich umgekehrt die Sensorausgabedaten gx ändern, wenn sich die Feuchtigkeit
hx und/oder die Temperatur tx im Gefäßinneren ändert. Auch in einem solchen
Fall werden in Übereinstimmung mit den Änderungen der Feuchtigkeit hx und der
Temperatur tx im Gefäßinneren korrekte temperatur-variable Daten und korrekte
Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten ausgewählt, wobei die am Kon
zentrationsanzeiger 75 ablesbare Konzentration unverändert bleibt. Wenn sich
beispielsweise die Feuchtigkeit hx im Gefäßinneren von hE auf h1 (oder hN) und
die Temperatur tx im Gefäßinneren von tE auf t1 (oder tM) ändert, bei sich von gA
nach g1 (der gM) verschiebenden Sensorausgabesignalen gx, werden neue tem
peraturvariable Daten R1 (oder RN), erhalten zu den Feuchtigkeitsdaten H1 (oder
HN) entsprechend der detektierten Feuchtigkeit H1 (oder HN) ausgewählt. Anhand
dieser temperatur-variablen Daten R1 (oder RN) werden ferner die Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PM), erhalten zum Temperaturdatum
T1 (oder TM) entsprechend der detektierten Temperatur t1 (oder tM) ausgewählt.
Anhand dieser Ausgabedaten-Konzentration-Umrechnungsdaten P1 (oder PM)
werden die Konzentrationsdaten DA in Korrelation mit den Ausgabedaten G1 (oder
GM) entsprechend dem Sensorausgabesignal g1 (oder gM) ausgewählt, wie in Fig.
9 gezeigt. Der diesen Konzentrationsdaten DA entsprechende Wert wird am Kon
zentrationsanzeiger 75 als Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dA angezeigt.
Auf diese Weise zeigt der Skalenwert am Konzentrationsanzeiger 75 eindeutig,
dass sich die Konzentration dA im Gefäßinneren nicht ändert, sondern bei dA ver
bleibt, während sich die Seonsorausgabedaten gx von gA nach g1 (oder gM) geän
dert haben.
Die Umrechnung der Sensorausgabedaten gx in die Wasserstoffperoxiddampf
konzentration auf der Basis der temperatur-feuchte-variablen Daten Sx erfolgt
durch Vergleichen der Sensorausgabedaten gx und der Feuchtigkeit hx und der
ermittelten Temperatur tx mit den in der Rechneneinheit 74c abgespeicherten va
riablen Daten Sx, wobei ein Wert gleich oder sehr nahe der Konzentration dx im
Gefäßinneren gewählt wird. Eine Differenz zwischen dem Wert und der Konzen
tration dx im Gefäßinneren kann folglich dadurch minimiert werden, dass genaue
re temperatur-feuchte-variable Daten Sx bestimmt werden oder durch größtmögli
che Erhöhung der Anzahl N der temperatur-variablen Daten R1, R2. . .RN welche
die temperatur-feuchte-variablen Daten Sx bilden, und der Anzahl M der Ausga
bedaten-Konzentration-Umrechungsdaten P1, P2. . .PM, die die jeweiligen tempe
raturvariablen Daten R1, R2. . .RN bilden, wie auch der Ermittlungsanzahl L der
Ausgabedaten und der Konzentrationsdaten zu den jeweiligen Ausgabedaten-
Konzentration-Umrechnungsdaten P1, P2. . .PM.
Wie dargelegt erlaubt das dritte Verfahren, bei welchem die Vorrichtung 7c des
dritten Typs verwendet wird, die direkte und echtzeitgenaue Ermittlung der Kon
zentration dx im Gefäßinneren selbst bei Bedingungen, bei denen die Feuchtigkeit
hx und/oder die Temperatur tx im Gefäßinneren schwanken. Folglich kann die
Konzentration tx im Gefäßinneren einfach kontrolliert werden und die Sterilisation
und Desinfektion von zu behandelnden Objekten 1 wie beispielsweise pharma
zeutischem Grundmaterial kann effizient und effektiv durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass, wenngleich spezifische Ausführungsformen der Erfindung
gezeigt und beschrieben wurden, die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und
Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne vom Erfindungsgedanken der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Mit anderen Worten ist die vorliegende Er
findung nicht nur bei einem Sterilisationssystem anwendbar, wie es beschrieben
wurde, sondern kann gleichermaßen bei irgendeiner Behandlungsanordnung für
irgendeine Behandlung mittels Wasserstoffperoxiddampfzufuhr in ein Behand
lungsgefäß bei Bedingungen, bei denen wenigstens der Gefäßinnendruck auf ei
nem konstanten Niveau, unabhängig von den Behandlungsbedingungen und
-einstellungen gehalten wird, verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann
beispielsweise auch angewendet werden zur Sterilisation und Desinfektion von
Einrichtungen und Ausstattungsgegenständen in derartigen Einrichtungen wie
beispielsweise medizinischen Einrichtungen einschließlich von Krankenzimmern,
Besprechungszimmern, Wartezimmern, Operationsräumen, Nahrungsmittelverar
beitungseinrichtungen einschl. Küchen, öffentliche Einrichtungen einschl. Experi
mental- und Forschungslaboratorien, Lichtspielhäusern und Theatern, Trans
portmitteln und -einrichtungen einschl. Warenhäusern, Einrichtungsgegenständen
wie beispielsweise Betten, Schreibtischen und Stühlen in Bussen, Zügen, Schif
fen, und Flugzeugen, wobei die Einrichtung selbst als Behandlungsfäß dient.
Der Gefäßinnendruck ist nicht auf atmosphärischen Druck beschränkt, solange er
auf einem konstanten Level gehalten werden kann. In dem Fall, dass ein großer
Bereich sterilisiert oder desinfiziert werden soll, (wie beispielsweise ein als
"Behandlungsgefäß" anzusprechendes Theater), sollte das Wasserstoffperoxid
gas mittels eines Gasdiffusors wie beispielsweise einem Axiallüfter verbreitet wer
den, sofern notwendig. Dies würde das Wasserstoffperoxidgas in jede Ecke des
Behandlungsgefäßes oder solcher Einrichtungen wie einem Theater verteilen und
die Behandlung wirkungsvoller machen.
Wenn der Feuchtedetektor 72 auf den Wasserstoffperoxiddampf 3 reagiert und
keine genaue Detektion der Feuchtigkeit im Gefäßinneren bei der Vorrichtung 7a
des ersten Typs oder der Vorrichtung 7c des dritten Typs erfolgen kann, können
Messungen der Feuchtigkeit in der Trägerleitung durch Installlieren eines Feuch
tigkeitsdetektors darin erfolgen und die Leitungsluftfeuchtigkeit kann als Gefäßin
nenfeuchtigkeit verwendet werden.
Wie anhand der vorangegangenen Beschreibung offensichtlich ist, kann das er
findungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Wasserstoffperoxiddampfkonzen
tration unter Verwendung eines Halbleitergassensors die Wasserstoffperoxid
dampfkonzentration in dem Behandlungsgefäß auf einfache Weise und akkurat
direkt ermitteln und überwachen, sodass eine effektive und ordentliche Sterilisati
on und Desinfektion unter Verwendung des Wasserstoffperoxiddampfes ermög
licht wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung von Wasserstoffper
oxiddampfkonzentration kann dieses Verfahren genau durchführen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Ermittlung der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf
mittels eines Halbleitergassensors in einem Behandlungssystem, bei wel
chem ein zu behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf
in einem Behandlungsgefäß gebracht wird, wobei der Druck konstant ge
halten wird und die Temperatur oder die Feuchtigkeit auf einem konstanten
Niveau gehalten werden, umfassend folgende Schritte:
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Temperatur oder der Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dar stellen, bei welchen die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ein Parameter ist, und Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentra tion an einem Konzentrationsanzeiger.
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Temperatur oder der Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dar stellen, bei welchen die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ein Parameter ist, und Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentra tion an einem Konzentrationsanzeiger.
2. Verfahren zur Ermittlung der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf
mittels eines Halbleitergassensors in einem Behandlungssystem, bei wel
chem ein zu behandelndes Objekt in Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf
in einem Behandlungsgefäß gebracht wird, wobei der Druck auf einem
konstanten Niveau gehalten wird, umfassend folgende Schritte:
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Temperatur und zur Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dar stellen, bei welchen sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchtigkeit ein Parameter sind, und Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoff peroxidkonzentration an einem Konzentrationsanzeiger.
Überarbeiten der Ausgabedaten des Halbleitergassensors in Relation zur Temperatur und zur Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleitergassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration dar stellen, bei welchen sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchtigkeit ein Parameter sind, und Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasserstoff peroxidkonzentration an einem Konzentrationsanzeiger.
3. Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf
in einem Behandlungssystem, in welchem ein zu behandelndes Objekt in
Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Behandlungsgefäß gebracht
wird, wobei der Druck konstant gehalten wird und die Temperatur oder
Feuchtigkeit auf einem konstanten Niveau gehalten wird, umfassend:
einen Halbleitergassensor zum Ermitteln der Wasserstoffperoxiddampfkon zentration in dem Behandlungsgefäß,
einen Detektor zum Bestimmen der Feuchtigkeit in dem Behandlungsge fäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleiter gassensors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleiter gassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen die Temperatur oder Feuchtigkeit ein Parameter ist, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des mittels der Recheneinheit erhaltenen überarbeiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration.
einen Halbleitergassensor zum Ermitteln der Wasserstoffperoxiddampfkon zentration in dem Behandlungsgefäß,
einen Detektor zum Bestimmen der Feuchtigkeit in dem Behandlungsge fäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleiter gassensors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleiter gassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration darstellen, bei welchen die Temperatur oder Feuchtigkeit ein Parameter ist, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des mittels der Recheneinheit erhaltenen überarbeiteten Wertes als Wasserstoffperoxidkonzentration.
4. Vorrichtung zur Ermittlung der Konzentration an Wasserstoffperoxiddampf
in einem Behandlungssystem, bei welchem ein zu behandelndes Objekt in
Kontakt mit Wasserstoffperoxiddampf in einem Behandlungsgefäß gebracht
wird, wobei der Druck auf einem konstanten Niveau gehalten wird, umfas
send:
einen Halbleitergassensor zum Ermittteln der Wasserstoffperoxiddampf konzentration in dem Behandlungsgefäß,
Detektoren zum Bestimmen der Temperatur und der Feuchtigkeit in dem Behandlungsgefäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleiter gassensors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleiter gassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration repräsentieren, bei welchen sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit Parameter sind, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasser stoffperoxidkonzentration.
einen Halbleitergassensor zum Ermittteln der Wasserstoffperoxiddampf konzentration in dem Behandlungsgefäß,
Detektoren zum Bestimmen der Temperatur und der Feuchtigkeit in dem Behandlungsgefäß,
eine Recheneinheit zum Überarbeiten der Ausgabesignale des Halbleiter gassensors in Relation zur mittels der Detektoren ermittelten Temperatur und Feuchtigkeit im Behandlungsgefäß auf der Basis von vorbestimmten Daten, die die Korrelation zwischen den Ausgabedaten des Halbleiter gassensors und der Wasserstoffperoxiddampfkonzentration repräsentieren, bei welchen sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit Parameter sind, und
ein Anzeigemittel zum Anzeigen des überarbeiteten Wertes als Wasser stoffperoxidkonzentration.
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Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6517775B1 (en) * | 1999-07-26 | 2003-02-11 | Abbott Laboratories | Sterilant monitoring assembly and apparatus and method using same |
US6318151B1 (en) * | 1999-07-26 | 2001-11-20 | Abbott Laboratories | Self-contained sterilant monitoring assembly and method of using same |
US6526803B1 (en) * | 1999-08-31 | 2003-03-04 | Matheson Tri-Gas, Inc. | Apparatus and method for generating moisture standards in gases |
US20020081228A1 (en) * | 1999-12-21 | 2002-06-27 | Hui Henry K. | Monitoring sterilant concentration in diffusion-restricted regions as a basis for parametric release |
US6612149B2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-09-02 | Abbott Laboratories | Method and apparatus for calibration of instruments that monitor the concentration of a sterilant in a system |
US7090808B2 (en) * | 2001-07-09 | 2006-08-15 | Pharmaceutical Systems, Inc. | Apparatus for testing sterilization methods and materials |
US6794649B2 (en) | 2001-07-09 | 2004-09-21 | Pharmaceutical Systems, Inc. | Spectrophotometric determination of gas phase compositions |
US7622074B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-11-24 | Steris Inc. | Integrated decontamination/aeration system for vehicles |
NL2000064C2 (nl) | 2006-04-28 | 2007-10-30 | Infection Control B V | Werkwijze en inrichting voor het desinfecteren van een ruimte. |
WO2008121124A1 (en) | 2007-03-19 | 2008-10-09 | Nomadics, Inc. | Hydrogen peroxide detector and methods |
AU2010281539B2 (en) | 2009-07-27 | 2015-02-05 | Diversey, Inc. | Systems and methods for detecting an H202 level in a cold aseptic filling system that uses a peracetic acid cleaning solution |
WO2011070600A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Sidel S.P.A. Con Socio Unico | Sterilising and disinfection apparatus |
DE102010006919A1 (de) * | 2010-02-04 | 2011-08-04 | Krones Ag, 93073 | Packmittelbehandlungsanlage mit Messung des Sterilisationsmediums |
JP2012034781A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Takeda Chem Ind Ltd | 除染装置 |
US9459233B2 (en) | 2012-06-25 | 2016-10-04 | Steris Corporation | Amperometric gas sensor |
KR102030190B1 (ko) * | 2013-08-22 | 2019-10-10 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 플립 커버 인식 방법 |
US10343907B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-07-09 | Asm Ip Holding B.V. | Method and system for delivering hydrogen peroxide to a semiconductor processing chamber |
US9431238B2 (en) | 2014-06-05 | 2016-08-30 | Asm Ip Holding B.V. | Reactive curing process for semiconductor substrates |
CN105067762B (zh) * | 2015-07-22 | 2017-01-11 | 楚天科技股份有限公司 | 一种过氧化氢在线检测装置及过氧化氢在线灭菌系统 |
US10876144B2 (en) | 2017-07-14 | 2020-12-29 | American Sterilizer Company | Process for determining viability of test microorganisms of biological indicator and sterilization detection device for determining same |
US10900062B2 (en) | 2017-07-14 | 2021-01-26 | American Sterilizer Company | Process for determining viability of test microorganisms of biological indicator and sterilization detection device for determining same |
US10889848B2 (en) | 2017-07-14 | 2021-01-12 | American Sterilizer Company | Process for determining viability of test microorganisms of biological indicator and sterilization detection device for determining same |
CN107703083B (zh) * | 2017-09-08 | 2021-01-12 | 东南大学 | 一种用于氢冷发电机的氢气湿度测量设备和方法 |
CN109709164A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-05-03 | 北京市劳动保护科学研究所 | 一种气体检测装置及远程预警系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2165948A (en) * | 1984-10-23 | 1986-04-23 | Health Lab Service Board | Gas or vapour monitor |
US5608156A (en) * | 1995-05-24 | 1997-03-04 | Taiyo Toyo Sanso Co., Ltd. | Method for detecting the concentration of the hydrogen peroxide vapor and the apparatus therefor |
US5882590A (en) * | 1996-07-03 | 1999-03-16 | American Sterilizer Company | Monitoring and control of sterilization processes with semiconductor sensor modules |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3861875A (en) * | 1973-06-08 | 1975-01-21 | Sybron Corp | Sterility analyzer |
US4503707A (en) * | 1983-03-28 | 1985-03-12 | Ondyne Inc. | Hygrometry probe |
US4572900A (en) * | 1984-04-25 | 1986-02-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Organic semiconductor vapor sensing method |
JPH08271464A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Taiyo Toyo Sanso Co Ltd | 過酸化水素蒸気の濃度検出方法及びその装置 |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP32726697A patent/JP3291227B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-24 US US09/198,576 patent/US6189368B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-26 CH CH02347/98A patent/CH689742A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1998-11-26 GB GB9825956A patent/GB2331810B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-30 DE DE19855120A patent/DE19855120C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2165948A (en) * | 1984-10-23 | 1986-04-23 | Health Lab Service Board | Gas or vapour monitor |
US5608156A (en) * | 1995-05-24 | 1997-03-04 | Taiyo Toyo Sanso Co., Ltd. | Method for detecting the concentration of the hydrogen peroxide vapor and the apparatus therefor |
US5882590A (en) * | 1996-07-03 | 1999-03-16 | American Sterilizer Company | Monitoring and control of sterilization processes with semiconductor sensor modules |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19855120A1 (de) | 1999-06-10 |
GB2331810B (en) | 2000-07-12 |
CH689742A5 (fr) | 1999-09-30 |
US6189368B1 (en) | 2001-02-20 |
JP3291227B2 (ja) | 2002-06-10 |
GB9825956D0 (en) | 1999-01-20 |
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JPH11160265A (ja) | 1999-06-18 |
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