DE2902985A1 - Program control of sterilisation - by barometrically compensated pressure pick=up measuring rarefaction after pre-vacuum - Google Patents

Program control of sterilisation - by barometrically compensated pressure pick=up measuring rarefaction after pre-vacuum

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Abstract

The program control of a sterilization operation by superheated and saturated steam is based in both vacuum phases on a barometrically compensated negative pressure pick-up. This measures at the end of the prevacuum (rough) phase the degree of rarefraction of the air in the treatment chamber and releases the subsequent steam phase. If the necessary rarefraction has not been reached or a leakage exists, it stops the process. This saves textile articles from the steam phase if it were ineffective for sterilization. The rarefraction is measured independent of all barometric fluctuations.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Method and device for

programmierbaren Steuerung eines Sterilisationsp,rozesses im gespannten und gesättigten Masser dampf unter Anwendung von Dampf in der Vorvakuumphase Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sterilisation im gespannten. und gesättigten Wasserdampf unter dem Aspekt Sterilisiereffekt und Ökonomie im Krankenhausbetrieb zu verbessern. programmable control of a sterilization process in the tensioned and saturated mass steam using steam in the pre-vacuum phase Die The invention relates to a method for sterilization in the tensioned. and saturated Steam under the aspect of sterilization effect and economy in hospital operations to improve.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to devices for implementation of the procedure.

Alle bekannten Sterilisationsverfahren der genannten Art betreiben den Sterilisiereffekt im gespannten und gesättigten Wasserdampf unter einem VorprozeB der Entfernung der Luft aus der Behandlungskammer und dem z.B. porösen Sterilisiergut, damit der Dampf alle Stellen der dicht gepackten Textilien verzögerungsfrei erreicht zwecks Abtötung aller resistenen Keime bei z.B. 134°C.Use all known sterilization processes of the type mentioned the sterilizing effect in the tensioned and saturated steam under a preliminary process the removal of air from the treatment chamber and the e.g. porous items to be sterilized, so that the steam reaches all parts of the tightly packed textiles without delay for the purpose of killing all resistant germs at e.g. 134 ° C.

Ein Sterilisiereffekt ist nur dann gegeben, wenn am Ende des Vorprozesses oine bestimmte Luftverdunnung erreicht ist, damit die D-ampbehandiung anlaufen kann Es gibt viele Arten der Luftentfernung in einem orprozeß, doch sie beruhen alle nur auf empirische Erfahrungen und versagen bei Änderung der eingestellten BetriEhskonstanten, z.B. Zeit, Temperatur und Druck, so daß der nachfolgende CampfprozeF unsterile Güter hervorbringt.A sterilizing effect is only given if at the end of the pre-process o a certain air dilution has been reached so that the D-amp treatment can start It There are many types of air removal in one process, but they are all based based on empirical experience and fail when the set operating constants are changed, e.g. time, temperature and pressure, so that the subsequent camping process can produce non-sterile goods brings forth.

pie wichtigste Betriebskonstante ist die messung des Unterdruckes, welcher den Verdünnungsgrad der Luft angibt und der vom jeweiligen atmosphärischen Luftdruck abhängig ist. Die messung muß daher unabhängig von dieser Anderung konstante Programmwerte ausweisen. Zudem versagen alle bekannten Verfahren, wenn geringste Lecks an der Behandlungskammer auftreten, sei es durch Türdichtungen oder defekte Ventile.pie the most important operating constant is the measurement of the negative pressure, which indicates the degree of dilution of the air and that of the respective atmospheric Air pressure is dependent. The measurement must therefore be constant regardless of this change Show program values. In addition, all known processes fail, if the slightest Leaks occur in the treatment chamber, be it through door seals or defective ones Valves.

Viele Verfahren arbeiten mit Zusatzdampf in der Vorvakuumphase, um die Luftaustreibung aus der Behandlungskammer durch Diffusion zu beschleunigen oder was wichtiger ist, die molekular an die Textilfaser gebundene Luft durch Erwärmung auszutreiben.Many processes work with additional steam in the fore-vacuum phase to accelerate the expulsion of air from the treatment chamber by diffusion or What is more important, the air that is molecularly bound to the textile fiber by heating to drive out.

Diese Schwierigkeit, besonders bei Anwesenheit von Lecks an der Behandlungskammer, sucht man zu beheben, indem der Vorvakuumprozeß nicht im Unterdruck stattfindet, sondern die Luftaustreibung durch Dampfstöße unter atmosphärischem Druck bis oberhalb von 1 bar den nachfolgenden Dampfprozeß erfolgreich verlaufen läßt. Solche Prozesse sind jedoch unökonomisch und erfordern die 6-fache Dampfmenge gegenüber einem Prozeß, welcher nur im Unterdruck arbeitet. Er vermeidet nicht die Re-Infektion durch das Eindringen unsteriler Luft über die Lecks während der Trocknung im Unterdruck.This difficulty, especially in the presence of leaks in the treatment chamber, one seeks to remedy, by the fore-vacuum process not taking place in the negative pressure, but the expulsion of air by bursts of steam below atmospheric pressure up to above of 1 bar allows the subsequent steam process to run successfully. Such processes are however uneconomical and require 6 times the amount of steam compared to a process, which only works in negative pressure. It does not avoid re-infection from that Ingress of non-sterile air through the leaks during drying under negative pressure.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf alle Verfahren, welche im Unterdruck mit Dampfzugabe in der Vorvakuuriipha se arbeiten. Die vorliegende Erfindung macht es möglich, die Luftverdünnung im DampP-Luftgemisch unabhängig vom sich ändernden atmosphärischen Luftdruck zu messen und den programmierten Wert konstant zu halten sowie ein kritisches Leck durch das Endergebnis der Luftverdünnung zu registrieren. Damit ist die Forderung erfüllt, jede Charge für den nachfolgenden Sterilisiereffekt zu testen.The present invention relates to all methods which work in negative pressure with the addition of steam in the Vorvakuuriipha se. The present Invention makes it possible to reduce the air dilution in the DampP-air mixture independently of the measure changing atmospheric pressure and the programmed Value constant as well as a critical leak from the end result of the air dilution to register. This fulfills the requirement, each batch for the following one To test the sterilization effect.

Die vorliegende Erfindung kann eine folgende Dampfbehandlung verhindern zur Schonung der Textilien, wenn sie ohne Sterilisiereffekt ablaufen würde.The present invention can prevent subsequent steam treatment to protect the textiles if it were to run without a sterilizing effect.

mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können alle Verfahren, welche in der Vorvakuumphase im Unterdruck arbeiten, programmiert werden; sie trägt dazu bei, Energie und deren Kosten im Krankenhausbetrieb einzusparen.With the device of the present invention, all methods can which work in negative pressure in the fore-vacuum phase are programmed; she wears helps to save energy and its costs in hospital operations.

Die vorliegende Erfindung arbeitet mit einem barometrisch kompensierten Meßwertaufnehmer für Druck, welcher direkt an die Behandlungskammer angeschlossen ist. Er registriert alle vorprogrammierten Werte, welche im Dampf>Luftgemisch während der Vorvakuumphase für einen exakten Luftverdünnungsgrad eingestellt sind und steuert den Prozeß Am Ende des Vorvakuumprozesses regristiert er bei abgeschaltetem Evakuierungssystem den Endzustand über die Luftverdünnung in der Behandlungskammer und gibt den anschlie-Senden Dampfprozeß frei, oder bei nicht erreichtem Endwert der Luftverdünnung oder auch durch Lecks, stoppt er den Prozeß.The present invention works with a barometrically compensated one Measurement transducer for pressure, which is connected directly to the treatment chamber is. It registers all preprogrammed values in the steam> air mixture are set for an exact degree of air dilution during the pre-vacuum phase and controls the process. At the end of the fore-vacuum process, it re-registers when it is switched off Evacuation system the final state via the air dilution in the treatment chamber and releases the subsequent steam process, or if the final value is not reached the air dilution or leaks, it stops the process.

Die Trennung von Luft und Dampf aus dem Gemisch erfolgt über einen mit der Behandlungskammer zusammengeschlosse nen kommunizierenden Kondensator, welcher bei dem Test den Dampf aus der Behandlungskamer kondensiert. Dadurch fällt der Druck in der Behandlungskammer auf einen vorgeschriebenen Endwert innerhalb von ca 1-2 Minuten bei vorbestimmter Verdünnung der Luft und einer Behandlungskammer ohne Leck. Bei nicht erreichtem Verdünnungsgrad, hervorgerufen durch ein vorhandenes Leck, stoppt das Programm und es erfolgt keine Dampfbehandlung, und auf diese Weise wird jede Charge zur Verhütung von Infektionsübertragungen getestet. Ist der vorgeschriebene Luftverdünnungsgrad erreicht, so geht der Prozeß in die Dampfbehandlung über bei z.B. 2.5 bar und 1350 C. Nach der Dampfbehandlung schaltet der Prozeß auf die Nachvakuumphase, wobei der barometrisch kompensierte meßwertaufnehmer tätig wird, um den Trocknungsgrad durch einen programmierten Druckendwert sicherzustellen.The separation of air and steam from the mixture takes place via a with the treatment chamber together with a communicating condenser, which the test condenses the steam from the treatment chamber. This reduces the pressure in the treatment chamber to a prescribed final value within approx. 1-2 Minutes with a predetermined dilution of the air and a treatment chamber without a leak. If the degree of dilution is not reached, caused by an existing leak, stops the program and there is no steam treatment and this is how every Batch tested to prevent transmission of infection. Is the mandatory one When the degree of air dilution is reached, the process goes into steam treatment e.g. 2.5 bar and 1350 C. After the steam treatment, the process switches to the post-vacuum phase, the barometrically compensated transducer is activated to measure the degree of dryness to be ensured by a programmed final pressure value.

Bei der Trocknung fällt eine große menge Wärme an, welche von dem porösen Sterilisiergut absorbiert wird, ca 10 kg Textilien absorbieren 1 kg Dampf. Um nach der Erfindung den Endwert durch die thermische Belastung des kommunizierende-n Kondensators nicht zu verfälschen, wird diesem ein zweiter Kondensator parallelgeschaltet, welcher bis ca 1 bar absolut diese Wärmemenge aufnimmt. Erst dann wird der kommunizierende Kondensator aufgeschaltet und die Endkontrolle beginnt. Die Wirkung der Kondensatoren kann nach der Erfindung durch Einspritzkondensatoren verbessert werden durch unmittelbaren Wärmetausch zwischen Kühlmittel und Dampf.During the drying process, a large amount of heat is generated, which from the porous items to be sterilized are absorbed, approx. 10 kg of textiles absorb 1 kg of steam. In order, according to the invention, to determine the final value through the thermal load on the communicating-n Not to falsify the capacitor, a second capacitor is connected in parallel to it, which absorbs this amount of heat up to approx. 1 bar absolute. Only then will the communicating The capacitor is switched on and the final inspection begins. The effect of the capacitors can be improved by direct injection capacitors according to the invention Heat exchange between coolant and steam.

Die. Erfindung wird in den Fig. 1 und 2 wie folgt beschrieben.The. The invention is described in FIGS. 1 and 2 as follows.

Eine Behandlungskammer 1 mit einer Beladung von Sterilisiergut 2, bestehend aus Textilien, ist ausgerüstet mit einem orogrammierbaren barometrisch kompensierten meßwert aufnehmer 3 für Unterdrücke unter Zwischenschaltung einer Kühlfalle 4. Die Behandlungskammer 1 ist ferner ausgerüstet mit einem Dampfanschluß 5 unter Zwischenschaltung eines Ventils 6. Die Evakuierung läuft über ein Ventil 7 zu einem Kondensator X, welcher über ein Ventil 9 mit der Vakuumpumpe 10 verbunden ist. Ein parallelgeschalteter Kondensator 11 ist über das Ventil 12 mit der Beandlungskanrmer 1 in Verbindung. Zeitz und Temperaturregler 13 und 14 bestimmen die bakteriologischen Bedingtfngen für den Keimtötungs effekt. Wasserventile 15, 16, 17 und 18 sorgen für die Wasserversorgung der Vorrichtungen.A treatment chamber 1 with a load of items to be sterilized 2, consisting of textiles, is equipped with an orogrammable barometric compensated measured value transducer 3 for negative pressures with the interposition of a Cold trap 4. The treatment chamber 1 is also equipped with a steam connection 5 with the interposition of a valve 6. The evacuation takes place via a valve 7 to a condenser X, which is connected to the vacuum pump 10 via a valve 9 is. A capacitor 11 connected in parallel is connected to the treatment manifold via valve 12 1 in connection. Zeitz and temperature controllers 13 and 14 determine the bacteriological Conditional catches for germicide effect. Water valves 15, 16, 17 and 18 provide water to the devices.

In der Fig.2 wird an einem Beispiel die programmierte Prozeßsteuerung erläutert. In der Vorvakuumphase folgt einer ersten Evakuierung auf 100 mbar ein Druckanstieg durch Dampfzugabe auf 500 mbar, dann folgt einer Evakuierung auf 100 mbar eine mehrfach programmierte Folge, ausgelöst durch den barometrisch kompensierten meßertaufnehmer 3 auf die Ventile 6 und 7. Im Punkt a ist der Vorprozeß beendet. Ventil 6 schließt und das Ventil 9 schlIeßt den Kondensator 8 zur Pumpe 10 ab bei geöffnetem Ventil 7, so daß der Kondensator 8 kommunizierend mit der Behandlungskammer 1 verbunden ist. Durch die Einspritzung des Kühlmediums über das Ventil 16 kondensiert der Dampfteil aus dem Dapf-Luftgemisch im Kondensator, wodurch ein Unterdruck entsteht, welcher sich mit der Behandlungskammer ausgleicht, so lange, bis die Dampfphase in der Behandlungskammer praktisch abgebaut ist. Der Endwert des Druckes im Punkt b ist fur die verlangte Luftverdünnung ein fflaß für den Sterilisiereffekt der nachfolgenden Dampfbehandlung.The programmed process control is shown in an example in FIG explained. A first evacuation to 100 mbar follows in the pre-vacuum phase Pressure increase by adding steam to 500 mbar, followed by evacuation to 100 mbar a sequence programmed several times, triggered by the barometrically compensated meßertaufnehmer 3 on the valves 6 and 7. In point a, the preliminary process is finished. Valve 6 closes and valve 9 closes the condenser 8 to the pump 10 open valve 7, so that the condenser 8 communicating with the treatment chamber 1 is connected. Condensed by the injection of the cooling medium via the valve 16 the steam part from the Dapf-air mixture in the condenser, which creates a negative pressure, which is balanced with the treatment chamber, until the vapor phase is practically degraded in the treatment chamber. The final value of the pressure in the point b is for the required air dilution a flow for the sterilizing effect of the following Steam treatment.

Dies wird nur möglich durch die Genauigkeit des barometrisch kompensierten meßwertaufnehmers 3. Dieser besteht im wesentlichen aus zwei membranen, von denen die eine auf, ca 10 2 bar evakuiert ist, während die andere direkt an die Behandlungskammer angeschlossen ist. Die Kühlfalle 4 dient dazu, daß während der Dampfbehandlung im Überdruck keine Aufheizung des Meßsystems stattfindet. Das induktive System verändert seine Ausgangssignale bei der geringsten Wegänderung der Achse, wenn sich die an die Behandlungskammer angeschlossene membrane durch den Unterdruck zusammenzieht. Diese programmierten Ausgangswerte für z.B. 100/ 500 mbar und veränderlich einstellbare Werte für den Punkt "b" sowie 50 mbar gibt das elektrische Verstärkersystem des barometrisch kompensierten Meßwertaufnehmers 3 nach der Fig.2 auf die Steuerelemente, welche den Programmablauf betätigen.This is only possible thanks to the accuracy of the barometrically compensated measuring transducer 3. This essentially consists of two membranes, one of which one is evacuated to approx. 10 2 bar, while the other is directly connected to the treatment chamber connected. The cold trap 4 is used to ensure that during the steam treatment in Overpressure no heating of the measuring system takes place. The inductive system changed its output signals at the slightest change in travel of the axis when the the treatment chamber contracts the membrane connected to it by the negative pressure. These programmed output values for e.g. 100/500 mbar and variably adjustable Values for point "b" and 50 mbar are provided by the electrical amplifier system of the barometrically compensated transducer 3 according to Figure 2 on the control elements, which activate the program sequence.

Dann beginnt die Dampfbehandlung zur Sterilisation des Gutes durch Schließen des Ventils 7 und offen des Ventils 6. Die Zeitkontrolle läuft über 13 und die Temperaturkontrolle über 14. Diese steuern den bakteriologischen Prozeß.Then the steam treatment begins to sterilize the goods Close valve 7 and open valve 6. The time control runs over 13 and the temperature control over 14. These control the bacteriological process.

Nach Beendigung der Dampfbehandlung schaltet sich der Kondensator 11 über das Ventil 12 auf. Eine große Menge Dampf, in der Hauptsache aus dem porösen Sterilisiergut, läuft als Kondensat ab. Nach Erreichen von ca 1 bar absolut in der Behandlungskammer 1 wird das Ventil 12 geschlossen und das Ventil 7 geöffnet. Die messung des Endwertes unter mitwirkung der Vakuumpumpe 10 bei geöffneten Ventilen 7 und 9 vollzieht sich jetzt in einem niedrigen Temperaturbereich, welcher der Sattdampfkennlinie des Druckes bei ca 50 mbar entspricht, so daß dieser Wert korrekt vom barometrisch kompensierten meßwertaufnehmer ausgewiesen wird. Das ist wichtig, damit das Sterilisiergut mit etwa der gleichen Feuchtigkeit entnommen wird, mit der es für den Sterilisiervorgang eingebracht worden ist.After the steam treatment has ended, the condenser switches itself on 11 via valve 12. A large amount of steam, mainly from the porous Items to be sterilized run off as condensate. After reaching approx. 1 bar absolute in the Treatment chamber 1, the valve 12 is closed and the valve 7 is opened. the measurement of the final value with the assistance of the vacuum pump 10 with the valves open 7 and 9 now takes place in a low temperature range, which is the saturated steam characteristic of the pressure at approx. 50 mbar, so that this value is correct from the barometric compensated transducer is shown. This is important for the items to be sterilized with about the same moisture as it is used for the sterilization process has been introduced.

Claims (9)

Patentansprüche 1. Claims 1. Verfahren und Vorrichtung zur programmierbaren Steuerung eines Sterilisationsprozesses im gespannten und gesättigten Wasserdampf unter Verwendung von Dampf in der Vorvakuumphase 9 dadurch gekennzeich net, daß die Prozeßsteuerung im Vor- und Nachvakuumbereich über einen barometrisch kompensierten Meßwertaufnehmer durchgeführt wird, wobei dieser am Ende der Vorvakuumphase den Uerdünnungsgrad der Luft in der Behantlungskammer registriert 2. Method and device for programmable Control of a sterilization process in tensioned and saturated steam using steam in the pre-vacuum phase 9 characterized in that the process control in the pre- and post-vacuum area via a barometrically compensated Transducer is carried out, this at the end of the pre-vacuum phase the Degree of dilution of the air in the treatment chamber registered 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Merdünnungsgrad der Luft am Ende der Vorvakuumphase durch Abbau des Dampfteiles aus dem Dampf Luftgemisch in der Behandlungskammer durch Kondensation über den Druck gemessen wird 3. Procedure according to Claim 1, characterized in that the degree of dilution of the air at the end of the Pre-vacuum phase by breaking down the steam part from the steam-air mixture in the treatment chamber is measured by condensation over the pressure 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der barometrisch kompensierte Meßwertaufm nehmer durch den vorgewählten Druck in der Behandlungskammer am Ende der Ddachvakuumphase den Trocknungsgrad des Sterilisiergutes nach der Dampfbehandlung bestimmt 40 Verfahren nach anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet daß der barometrisch '<ompensierte Meßwertaufnenmer direkt mst der Behanolungskammer verbunden ist Method according to claim 1 and 2, characterized in that the barometrically compensated measured value pickup by the preselected pressure in the treatment chamber at the end of the roof vacuum phase 40 processes determine the degree of dryness of the items to be sterilized after steam treatment according to claims 1-3, characterized in that the barometrically compensated Measured value recorder must be connected directly to the treatment chamber 5. Vsrrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der barometrisch kompensierte meßwertaufnehmer programmierbare elektrische oder pneumatische Impulse zur Steuerung des Prozesses abgibt und die durch Veränderung des Druckes in der Behandlungskammer bedingte Wegänderung im System des meßwertaufnehmers Schaltvorgänge auslost, entweder durch direkten Kontaktschluß oder durch induktiven oder kapazitiven Abgriff.5. Vsrrichtung according to claims 1-4, characterized in that the barometrically compensated measuring transducers programmable electrical or pneumatic impulses for control of the process and that by changing the pressure in the treatment chamber conditional change in path in the system of the measuring transducer triggers switching processes, either by direct contact closure or by inductive or capacitive tapping. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der barometrisch kompensierte meßwertaufnehmer unter Zwischenschaltung einer Kühlfalle mit der Behandlungskammer verbunden iSte 6. Apparatus according to claim 1-5, characterized in that the barometrically compensated transducers with the interposition of a cold trap connected to the treatment chamber iSte 7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation des partiellen Dampfteiles aus dem Dampf-Luftgemisch in der Behandlungskammer über einen Kondensator erfolgt, welcher mit der Behandlungskammer in kommunizierender Verbindung steht.7. Apparatus according to claim 1-6, characterized characterized in that the condensation of the partial vapor part from the vapor-air mixture takes place in the treatment chamber via a condenser, which is connected to the treatment chamber is in communicating connection. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein Einspritzkondensator ist mit direktem Wärmetausch zwischen Kühimedium und Dampf.8. Apparatus according to claim 1-7, characterized in that the Condenser is an injection condenser with direct heat exchange between the cooling medium and steam. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit der Behandlungskammer in kommunizierender Verbindung stehende Kondensator zu seiner thermischen Entlastung in der Nachvakuumphase ein zweiter Kondensator parallelgeschaltet ist.9. Apparatus according to claim 1-8, characterized in that the condenser communicating with the treatment chamber A second capacitor is connected in parallel to its thermal relief in the post-vacuum phase is.
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