DE3521292C2 - Sterilisiervorrichtung und -verfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Sterilisierung von Gegen­ ständen wie chirurgischen und zahnärztlichen Instrumenten und dergl. und bezieht sich insbesondere auf Sterilisier­ vorrichtungen und -verfahren, welche mit flüssigen Fluor­ kohlenstoffen als Sterilisierungsmittel arbeiten.

Das Sterilisieren von chirurgischen und zahnärztlichen In­ strumenten und dergl. zur Vernichtung der verschiedensten Mikroorganismen ist auf den Gebieten der Gesundheitspflege und der medizinischen Wissenschaft unerläßlich. Zum Steri­ lisieren wurden bereits die verschiedensten Verfahren ange­ wendet, z. B. die Behandlung von Gegenständen mit Dämpfen von Chemikalien, z. B. von Äthylenoxid, mit Röntgenstrahlen, oder mit feuchter oder trockener Hitze. Die am meisten an­ gewendeten Verfahren sind die Behandlung mit feuchter Hitze in Form von gesättigtem Dampf unter hohem Druck in einem Autoklav od. dergl. sowie die Behandlung mit trockener Hitze in einer Art Ofen.

Zum Sterilisieren verwendete Dampfautoklaven sind sehr große und teure Geräte, sie erfordern gewöhnlich die Verwendung von destilliertem Wasser, und der Dampf kann Korrosion her­ vorrufen (sofern nicht ein korrosionshemmendes Mittel ver­ wendet wird) und zu einem Stumpfwerden von Messerschneiden führen. Sterilisiergeräte in Form von Heißluftöfen benötigen gewöhnlich sehr lange Zeit bis zum Erreichen der zum Steri­ lisieren notwendigen hohen Temperaturen. Darüber hinaus müssen die zu sterilisierenden Gegenstände zuvor sorgfältig gereinigt und getrocknet werden, um anhaftende Verunreini­ gungen zu entfernen, welche sonst darunter befindliche Mikroorganismen vor der Hitze schützen oder an der Ober­ fläche der Gegenständen anbacken könnten. Sollen in einem solchen Ofen mehrere Gegenstände gleichzeitig sterilisiert werden, so müssen sie sorgfältig in den Ofen eingesetzt und/oder darin verteilt werden, um ein gleichmäßiges Steri­ lisieren aller Gegenstände zu gewährleisten.

Die Verwendung von flüssigen Fluorkohlenstoffen zum Steri­ lisieren beschrieben M. Klein und D.G. Millwood in einem Aufsatz unter dem Titel "Rapid Sterilization by Heat Using a Fluorocarbon Vapour as the Heat Transfer Medium" in den Berichten über den Medica International Congress, Series Nr. 222, OPHTALMOLOGY, XXI International Congress, Mexico, 8.-14. März 1970. Derartige Flüssigkeiten sind chemisch und biologisch im wesentlichen inert, nicht entflammbar, thermisch stabil, und haben einen Siedepunkt über den für die Sterilisierung erforderlichen Temperaturen. Die Flüs­ sigkeit wird bis zum Sieden erhitzt, und die Dämpfe beauf­ schlagen die zu sterilisierenden Gegenstände, so daß diese schnell erwärmt werden.

Es wurden bereits verschiedene Sterilisiergeräte vorge­ schlagen, welche mit flüssigen Fluorkohlenstoffen als Steri­ lisierungsmedium arbeiten. Beispielsweise beschreibt die US-PS 3 579 290 eine Vorrichtung, in welcher ein in ein unteres Teil einer Kammer eingebrachter flüssigerr Fluor­ kohlenstoff bis zum Sieden erhitzt wird und chirurgische Instrumente od. dergl. zum Sterilisieren in den über der Flüssigkeit liegenden Dampf gesenkt werden. Die US-PS 4 259 293 beschreibt eine Vorrichtung druckhaltenden Heizkammer, in welcher die Dämpfe eines siedenden Fluor­ kohlenstoffs über zu sterilisierende chirurgische Instru­ mente hinweggeleitet werden, und mit einer relativ kompli­ zierten Anordnung für die Rückgewinnung von aus der Kammer entweichenden Dämpfen, mit verschiedenen Ventilen zum Kon­ densieren der Dämpfe, zum Sammeln der kondensierten Dämpfe und zum Zurückführen der gesammelten Flüssigkeit zur Heiz­ kammer. Diese Vorrichtungen sind äußerst umfangreich und weisen eine große Anzahl von beweglichen Teilen auf.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer einfach ge­ bauten, leicht zu bedienenden Sterilisiervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, mit im wesentlichen inerten, geruch­ losen und nicht entflammbaren Flüssigkeiten, z. B. flüssigen Fluorkohlenstoffen, als Sterilisierungsmedium zu arbeiten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Sterilisiervorrichtung, welche mit geringsten Ver­ lusten an Sterilisierungsmedium betreibbar ist, ohne daß dazu ein kompliziertes Dampf-Rückgewinnungssystem notwendig ist.

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Sterilisiervorrichtung mit Einrichtungen zum Steuern der Verdampfung des Sterilisierungsmediums, um damit eine ausreichende Sterilisierung unabhängig von der Anzahl der zu sterilisierenden Gegenstände zu gewährleisten.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verein­ fachten Verfahrens zum Sterilisieren von Gegenständen, z. B. chirurgischen und zahnärztlichen Instrumenten und dergl., welches mit flüssigen Fluorkohlenstoffen arbeitet und weder ein Bewegen der zu sterilisierenden Gegenstände während des Sterilisierens noch die Verwendung eines aufwendigen Dampf­ rückgewinnungssystems erfordert.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung und aus den Ansprüchen.

Gemäß der Erfindung hat eine Sterilisiervorrichtung der genannten Art ein einen Innenraum umgebendes Gehäuse, einen in einem unteren Teil des Innenraums ausgebildeten Vorrats­ behälter für eine im wesentlichen nicht toxische, im wesent­ lichen inerte und verdampfbare Sterilisierflüssigkeit mit einem zur Abtötung von für den Menschen gefährlichen Mikro­ organismen genügend hohen Siedepunkt, ein elektrisches Heizelement zum Erhitzen und Verdampfen der Sterilisier­ flüssigkeit, eine über dem Vorratsbehälter angeordnete Halterung, welche die zu sterilisierenden Gegenstände trägt und es den aufsteigenden Dämpfen ermöglicht, die Gegen­ stände zu kontaktieren und sie zu bestreichen, und eine mit einer elektrischen Stromquelle verbindbare elektrische Steuerschaltung zum Steuern des Betriebs des Heizelements und damit der Standhöhe der Dämpfe im Innenraum. Zu der Steuerschaltung gehört ein oberhalb der Halterung angeord­ neter Sensor, welcher auf das Vorhandensein einer relativ dichten Dampfdecke anspricht. Bei einem durch den Sensor angezeigten Nicht-Vorhandensein einer solchen Dampfdecke speist die Steuerschaltung das Heizelement mit elektrischem Strom und unterbricht die Stromspeisung des Heizelements dann um eine zum Sterilisieren der Gegenstände ausreichende Zeitspanne nach dem Ansprechen des Sensors auf das Vorhanden­ sein der Dampfdecke.

In einer Ausführungsform ist die Sterilisierungsflüssigkeit ein flüssiger Fluorkohlenstoff mit einer Siedetemperatur von wenigstens 100°C, vorzugsweise von wenigstens etwa 150°C.

In einer Ausführungsform gehört zu der Vorrichtung eine Ein­ richtung für die Rückgewinnung von Dämpfen der Sterilisier­ flüssigkeit, welche in der aus dem Innenraum verdrängten Luft mitgeführt werden.

In einer Ausführungsform ist das Heizelement in der Steri­ lisierflüssigkeit versenkt und aus einem Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten gefertigt, welches eine im wesentlichen konstante Oberflächentemperatur hervorbringt.

In einer Ausführungsform enthält die Steuerschaltung eine Zähleinrichtung zum Zählen der dem Heizelement nach dem Einschalten desselben zugeleiteten elektrischen (Hertzschen) Stromperioden und zum Beenden des Sterilisierens nach einer vorbestimmten Anzahl von Stromperioden.

In einer Ausführungsform gehört zu der Vorrichtung eine elektrisch betriebene Kühleinrichtung zum Kühlen des Innen­ raums des Gehäuses und der Steuereinrichtungen nach Beendi­ gung des Sterilisierens.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematisierte Schrägansicht einer Sterilisiervorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Steri­ lisiervorrichtung nach Fig. 1 mit einer schemati­ sierten Darstellung einer elektrischen Steuerschal­ tung,

Fig. 3 eine Schrägansicht eines Heizelements der Sterili­ siervorrichtung,

Fig. 4 eine Ansicht einer Dampf-Rückgewinnungseinrichtung im Schnitt entlang einer Linie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Dampf-Rückgewinnungsein­ richtung in einer anderen Ausführungsform und

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Dampf-Rückgewinnungs­ einrichtung in noch einer anderen Ausführungsform.

Eine in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 zum Steri­ lisieren von chirurgischen oder zahnärztlichen Instrumenten und dergl. hat ein eine Kammer 14 umschließendes Gehäuse 12 mit einem aufklappbaren Deckel 16, welcher im geschlossenen Zustand auf einer Dichtung 18 ruht, um den Austritt von Dämpfen aus der Kammer 14 zu verhindern. Anstelle des Deckels 16 kann das Gehäuse 12 auch eine Tür an der Vorder­ seite haben.

Im unteren Teil der Kammer 14 ist ein Vorratsbehälter 20 für eine verdampfbare Sterilisierungsflüssigkeit 22 ausge­ bildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Vor­ ratsbehälter 20 zwar einstückig mit der Kammer 14 ausge­ bildet, ein solcher Behälter kann jedoch auch entnehmbar in die Kammer eingesetzt sein.

Bei der Sterilisierungsflüssigkeit 22 handelt es sich um eine im wesentlichen nicht toxische, im wesentlichen inerte, verdampfbare Flüssigkeit mit einem für die Abtötung von für den Menschen gefährlichen Mikroorganismen, insbesondere der hartschaligen Sporen von bacillus stearothermophilus, inner­ halb einer relativ kurzen Zeitspanne von etwa 0,5 bis 30 min ausreichend hohen Siedepunkt. Der Siedepunkt der Flüssig­ keit sollte wenigstens bei ca. 100°C liegen, vorzugsweise jedoch bei wenigstens ca. 150°C.

Flüssige Fluorkohlenstoffe mit einem vollständig fluoridi­ sierten Gefüge, d. h. ohne Chlor oder Wasserstoff im moleku­ laren Aufbau, verdienen den Vorzug, weil sie nicht nur eine geringe Toxizität aufweisen und biologisch und chemisch inert sind, sondern auch farblos, geruchlos, nicht entflamm­ bar, thermisch stabil, nicht-polar und im wesentlichen dielektrisch sind. Sie haben darüber hinaus eine hohe Dich­ te, eine niedrige Viskosität, eine niedrige Verdampfungs­ wärme und niedrige Oberflächenspannung und hinterlassen im wesentlichen keine Rückstände. Geeignete im Handel erhält­ liche flüssige Fluorkohlenstoffe sind u.A. die von der 3M Company vertriebenen "Fluorinert"-Flüssigkeiten, insbeson­ dere FC-75, FC-40, FC-43 und FC-70, welche Siedepunkt von 102, 165, 174 bzw. 215°C aufweisen.

Zum Erhitzen der Sterilisierflüssigkeit 22 auf die Siede­ temperatur dient eine Heizeinrichtung, welche in der Flüs­ sigkeit 22 versenkt angeordnet oder wärmeübertragend mit dem Vorratsbehälter 20 verbunden sein kann. In der darge­ stellten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung ein elek­ trisches Heizelement 24, 26, welches in der Sterilisier­ flüssigkeit 22 versenkt und aus einem Thermistormaterial mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) gefertigt ist. Derartige Heizelemente können aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sein, z. B. aus Bariumtitanat, Berylliumoxid od. dergl. und haben gewöhnlich einen Curie-Punkt, aufgrund dessen sie ohne die Notwendigkeit eines Thermostaten selbst­ regelnd sind. Geeignete PTC-Heizelemente werden von der TDK Corporation of America sowie unter dem Warenzeichen "THERMASTER" von der GTE Sylvania Corporation in den Handel gebracht.

Das Heizelement 24, 26 kann beliebige geometrische Form auf­ weisen, hat jedoch vorzugsweise ein in Fig. 3 dargestelltes Wabengefüge oder eine ähnliche Gestalt mit einer möglichst großen wärmeabgebenden Oberfläche, um die Flüssigkeit 22 möglichst schnell auf die Siedetemperatur zu erwärmen. Da flüssige Fluorkohlenstoffe gewöhnlich ausreichend dielek­ trisch sind, braucht das Heizelement 24, 26 gegenüber der Flüssigkeit 22 nicht elektrisch isoliert zu sein. Es kann vielmehr in direkter Berührung mit der Flüssigkeit 22 ste­ hen, um eine optimale Wärmeübertragung zu erzielen und die Flüssigkeit in möglichst kurzer Zeit auf die Siedetempe­ ratur zu erwärmen. PTC-Thermistor-Heizelemente sind beson­ ders geeignet, da sie eine vorbestimmte Höchsttemperatur (Curiepunkt) haben und sich selbst dann nicht überhitzen, wenn der Spiegel der Flüssigkeit 22 einmal bis unter die Oberfläche des Heizelements 24, 26 absinken sollte.

Zu einer das Heizelement 24, 26 mit einer elektrischen Stromquelle 28 verbindenden elektrischen Steuerschaltung 30 gehört ein Hauptschalter 32, welcher für die Speisung des Heizelements 24, 26 von einer "Aus"-Stellung in eine "Ein"- Stellung betätigbar ist. Zu der Steuerschaltung 30 gehört ferner eine Leuchtdiode 34 od. dergl., welche jeweils im Betrieb des Heizelements aufleuchtet oder diesen Zustand sonstwie anzeigt.

Zu sterilisierende Gegenstände 36, z. B. zahnärztliche In­ strumente, liegen oberhalb des Vorratsbehälters 20 auf einem gelochten Bord oder auf einem entnehmbaren, gelochten Tablett 38, so daß sie von in das obere Teil der Kammer 14 aufsteigenden Dämpfen 39 der Sterilisierflüssigkeit 22 kon­ taktiert und bestrichen werden. In der Zeichnung ist zwar nur ein einziges Tablett 38 dargestellt, es können jedoch auch mehrere Tabletts übereinander angeordnet sein.

Die Dämpfe 39 der Flüssigkeit 22 sind dichter als Luft und mit dieser im wesentlichen nicht mischbar. Dementsprechend bildet sich eine relativ dichte Decke von im wesentlichen gesättigten Dämpfen, welche die in der Kammer 14 vorhandene Luft nach oben verdrängen. Die durch einen Durchlaß 40 im Deckel 16 hindurch verdrängte Luft kann entweder ins Freie entweichen oder in im folgenden beschriebener Weise aufge­ fangen werden. Durch die Berührung mit den Instrumenten 36 kondensieren die dichten Dämpfe, worauf dann die kondensierte Flüssigkeit Dank der niedrigen Oberflächenspannung schnell wieder in den Vorratsbehälter 20 zurückfließt. Das Konden­ sat wird schnell durch heiße Dämpfe ersetzt, welche die Instrumente 36 kontaktieren, so daß diese schnell erwärmt werden.

Oberhalb des obersten Tabletts 38 und der auf diesem lie­ genden Instrumente 36 ist eine Fühleinrichtung angeordnet, welche auf das Vorhandensein der relativ dichten Dampf­ decke 39 anspricht. In der dargestellten Ausführungsform ist die Fühleinrichtung ein Temperatursensor 46, welcher mit einem auf eine vorbestimmte Temperatur, gewöhnlich auf die gewünschte Sterilisiertemperatur, eingestellten Tempe­ raturregler 48 verbunden ist. Der Temperaturregler 48 ist seinerseits über die Steuerschaltung 30 mit dem Heizelement 24, 26 verbunden und erzeugt ein bestimmtes Ausgangssignal, wenn die Gastemperatur im Bereich des Fühlers 46 über dem eingestellten Wert liegt. Zum Ermitteln des Vorhandenseins der relativ dichten Dampfdecke können auch andere Einrich­ tungen, z. B. ein herkömmlicher optischer Sensor, verwendet werden.

Nachdem die Instrumente 36 einmal vollständig von den Dämpfen 39 eingehüllt sind, steigt die Dampfdecke bis über das Tablett 38 an und kommt mit dem Fühler 46 in Berührung. Übersteigt dann die Temperatur der den Fühler 46 kontaktie­ renden Dämpfe 39 den am Temperaturregler 48 eingestellten Wert, so erzeugt dieser ein Ausgangssignal, welches den Sterilisiervorgang in Gang setzt.

Fällt die Temperatur der Dämpfe 39 im Bereich des Tempera­ turfühlers 46 während des Sterilisiervorgangs unter den eingestellten Wert ab, so tritt der Temperaturregler 48 in Tätigkeit, um das Heizelement 24 mit dem vollen Strom zu speisen. Bei einem Absinken der Dampfdecke unter die Höhe des Temperaturfühlers 46 mit gleichzeitigem Abfall der Gas­ temperatur wird das Heizelement 24 also über den Temperatur­ regler 48 mit Strom gespeist, um zusätzlich heiße Dämpfe zu erzeugen. Dadurch wird über den Instrumenten 36 und um sie herum eine relativ stabile Dampfdecke 39 aufrecht erhalten, um ein vollständiges Sterilisieren zu gewährleisten. Eine zur Steuerschaltung 30 gehörige Leuchtdiode 50 od. dergl. leuchtet auf, oder erzeugt eine sonstige Anzeige, wenn der Temperaturregler 48 zum erstenmal auf das Vorhanden­ sein der Dampfdecke im Bereich des Temperaturfühlers 46 anspricht. Diese Anzeige bleibt dann während des gesamten Sterilisierungsvorgangs aufrecht erhalten.

Zu der beschriebenen Vorrichtung 10 gehört auch eine Ein­ richtung zum Zurückhalten von in der aus der Kammer 14 ver­ drängten und über den Durchlaß 40 daraus entweichenden Luft mitgeführten Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit 22. In der in Fig. 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungsform hat die genann­ te Einrichtung die Form einer Filteranordnung 60 mit einem im Deckel 16 untergebrachten etwa L-förmigen Leitungsstück 62, welches an einem Ende 64 mit dem Entlüftungsdurchlaß 40 strömungsverbunden ist und am anderen Ende 66 ins Freie aus­ mündet. Das Leitungsstück 62 ist mit Glasperlen 68 und Holzkohlestückchen 70 oder einem anderen Material gefüllt, welches geeignet ist, in dem das Leitungsstück 62 durch­ fließenden Luftstrom mitgeführte Dämpfe der Sterilisier­ flüssigkeit 22 zurückzuhalten und/oder zu kondensieren.

Nach Abschluß des Sterilisiervorgangs kühlen die Instru­ mente 36, das Tablett 38 und die Wände der Kammer 14 ab, so daß die Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22 daran konden­ sieren. Der dadurch in der Kammer 14 entstehende Unterdruck bewirkt, daß atmosphärische Luft durch das Leitungsstück 62 zurückfließt. Bei der Durchströmung der Luft durch die Holz­ kohlestückchen 70 und die Glasperlen 68 werden die zurück­ gehaltenen Dämpfe und/oder das Kondensat in die Kammer 14 zurückgeführt.

Die Steuerschaltung 30 enthält eine Einrichtung zum Ab­ schalten des Heizelements 24 nach Beendigung des Sterili­ siervorgangs. Zu diesem Zweck können verschiedene Einrich­ tungen, z. B. herkömmliche Zeitgeber, verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Steuerschal­ tung 30 einen herkömmlichen Zähler 72, welcher durch ein vom Temperaturregler 48 abgegebenes Ausgangssignal in Gang gesetzt wird, um die Perioden des dem Heizelement 24 zu­ fließenden elektrischen Stroms zu zählen und die Stromspei­ sung des Heizelements 24 nach einer vorbestimmten Anzahl von Perioden zu unterbrechen. Der Zähler 72 kann ein her­ kömmlicher Impulstaktzähler sein, welcher nach Erhalt des Ausgangssignals des Temperaturreglers 48 die Hertzschen Perioden des dem Heizelement 24 zufließenden Stroms zählt und das Heizelement 24 nach einer vorbestimmten Anzahl von Perioden abschaltet. Damit wird dann dem Heizelement 24 während jedes Sterilisiervorgangs eine konstante Menge elek­ trischer Energie zugeführt, um ein vollständiges Sterili­ sieren der jeweiligen Charge zu gewährleisten. Der Zähler 72 reagiert auch auf einen etwa aufgrund von erhöhtem Strom­ verbrauch auftretenden Abfall des Netzstroms und hält dann das Heizelement 24 länger eingeschaltet, um die verringerte Energiezufuhr auszugleichen.

Die Steuerschaltung 30 umfaßt ferner eine Leuchtdiode 74 oder eine ähnliche Anzeigeeinrichtung, welche am Ende des Sterilisiervorgangs durch ein das Heizelement 24 abschal­ tendes Ausgangssignal des Zählers 72 aktiviert wird.

Die vorstehend beschriebene Anordnung hält die Dampfdecke in der Kammer auf einer vorbestimmten Höhe, so daß die Dämpfe 39 die Kammer 14 nicht vollständig ausfüllen, wie in Fig. 2 zu erkennen. Dabei bleibt der Innendruck der Vor­ richtung relativ niedrig und übersteigt niemals 1,05 kp/cm². Die Vorrichtung 10 braucht daher nicht so ausgelegt zu sein, daß sie hohen Innendrücken widerstehen kann, wie dies bei den meisten Autoklaven der Fall ist. Außerdem bleiben Ver­ luste an Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit auf ein Mindest­ maß beschränkt, da nur geringe Mengen davon über den Durch­ laß 40 aus der Kammer 14 entweichen, wobei in dem über den Durchlaß 40 entweichenden Luftstrom mitgeführte Dämpfe durch die Filteranordnung 60 zurückgehalten werden.

Zur Steuerschaltung 30 gehört ferner ein Schaltglied 80, welches durch das am Ende des Sterilisiervorgangs vom Zähler 72 erzeugte Abschaltsignal für das Heizelement 24 betätig­ bar ist, um eine Kühleinrichtung, hier ein Gebläse 82 an der Rückseite des Gehäuses 12 einzuschalten. Das Gebläse 82 wälzt einen Luftstrom in einem Raum 84 zwischen einer äuße­ ren Wand des Gehäuses 12 und der Wand der Kammer 14 um, um die Abkühlung der Kammer und das Kondensieren der Dämpfe zu beschleunigen. Das Gehäuse 12 hat (nicht gezeigte) Ein- und Auslässe für den die Wände der Kammer 14 bestreichenden Luftstrom.

Nach dem Absinken der Dampfdecke unter die Instrumente 36 bewirkt die noch vorhandene Wärme ein schnelles und voll­ ständiges Abtrocknen derselben praktisch ohne Rückstände. Die inneren Wandflächen der Kammer 14 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß die kondensierten Dämpfe schnell daran ablaufen und sich im Vorratsbehälter 20 sammeln.

Es können auch andere Kühleinrichtungen verwendet werden, z. B. von einer Kühlflüssigkeit durchströmte Rohrschlangen, welche im Inneren der Kammer 14 angeordnet sein oder die Wände der Kammer außen umgeben können, oder eine in die Kammer eingebaute Gitteranordnung für die Erzeugung von elektrostatischen Entladungen zur Verringerung der latenten sowie der fühlbaren Wärme.

Das Kühlungs-Schaltglied 80 ist so eingerichtet, daß es das Gebläse 82 bei Eintreten eines bestimmten Ereignisses ab­ schaltet. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Steuerschaltung 30 einen weiteren Temperaturfühler 86 zum Bestimmen der Gastemperatur innerhalb der Kammer 14. Bei Erreichen eines vorbestimmten oder einstellbaren Werts der durch den Fühler 86 ermittelten Temperatur, bei welchem die Instrumente 36 ohne nennenswerte Verluste an Dämpfen 39 aus der Kammer 14 entnommen werden können, wird die Strom­ speisung des Gebläses 82 dann durch das Schaltglied 80 un­ terbrochen. Zur Steuerung der Betriebszeit des Gebläses 82 können auch andere Einrichtungen verwendet werden, z. B. ein Temperaturregler mit einem die Temperatur an der äußeren Wandfläche der Kammer 14 messenden Temperaturfühler, oder ein auf eine bestimmte Zeit zwischen etwa 10 und 15 min eingestelltes Zeitglied. Die Steuerschaltung 30 hat eine weitere Leuchtdiode 88 oder andere Anzeigeeinrichtung, welche durch ein vom Schaltglied 80 abgegebenes Abschalt­ signal für das Gebläse 82 aktiviert werden kann.

Die verschiedenen Teile der Steuerschaltung 30 sind zum besseren Verständnis in schematisierter Form außerhalb des Gehäuses 12 dargestellt. In der praktischen Ausführung sind die genannten Teile, mit Ausnahme der Temperaturfühler 46 und 48, und bei einem an einer Steckdose anschließbaren Gerät der Stromquelle 28, in einem an der Vorderseite des Gehäuses 12 vorhandenen Schaltkasten 90 untergebracht. Der Schaltkasten 90 hat eine Bedienungstafel 92, in welche die verschiedenen Schalter und Anzeigeeinrichtungen eingesetzt sind.

Im Gebrauch der Vorrichtung werden die Instrumente 36 zu­ nächst mit Wasser und Seife oder mittels Ultraschall gerei­ nigt und dann auf das Tablett 38 gelegt. Nach dem Schließen des Deckels 16 wird dann der Hauptschalter 32, vorzugsweise eine Drucktaste, betätigt, um den Sterilisiervorgang einzu­ leiten. Das Heizelement 24 wird mit Strom gespeist, um die Flüssigkeit bis zum Sieden zu erhitzen, wobei die Anzeige­ einrichtung 34 aktiviert wird. Die Anzeigeeinrichtung 50 wird dann aktiviert, sobald der Temperaturfühler 46 auf das Vorhandensein einer Dampfdecke über den Instrumenten 36 an­ spricht, und bleibt dann während des gesamten Sterilisier­ vorgangs aktiviert. Die Anzeigeeinrichtung 34 wird durch das Ein- und Ausschalten des Heizelements 24 abwechselnd aktiviert und stillgesetzt, während die Dampfdecke, wie vorstehend beschrieben, bis über den Temperaturfühler 46 steigt und darunter absinkt. Bei der durch den Zähler 72 bestimmten Beendigung des Sterilisiervorgangs schalten die Anzeigeeinrichtungen 34 und 50 ab, während die Anzeigeein­ richtung 74 aktiviert wird. Beim Einschalten des Gebläses 82 wird dann die Anzeigeeinrichtung 88 aktiviert, bis das Schaltglied 80 dann das Gebläse 82 abschaltet, worauf die beiden Anzeigeeinrichtungen 74 und 88 ebenfalls abschalten.

Nach Beendigung des Sterilisiervorgangs kann der Deckel 16 zur Entnahme der Instrumente 36 gefahrlos geöffnet werden, da in der Kammer 14 praktisch kein Überdruck vorhanden ist. Vorzugsweise wird der Deckel 16 jedoch erst nach dem Ab­ schalten des Gebläses 82 geöffnet, um den Verlust von noch in der Kammer 14 vorhandenen Dämpfen zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform einer Dampf-Rück­ gewinnungseinrichtung. Es handelt sich hier um eine Filter- und Kondensoranordnung 100 mit einem im wesentlichen U-för­ migen Leitungsstück 102, welches an einem Ende 104 mit dem Entlüftungsdurchlaß 40 strömungsverbunden ist und am anderen Ende 106 ins Freie ausmündet. Ein unterer Bereich 108 des Leitungsstücks 102 dient als Flüssigkeitsfalle für konden­ sierte Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22, welche aus dem das Leitungsstück 102 durchfließenden Luftstrom ausge­ schieden wurden. Beiderseits der Flüssigkeitsfalle 108 sind poröse Filter 110 und 112 in das Leitungsstück 102 eingesetzt, und an der Abströmseite des Filters 112 in das Leitungsstück 102 eingebrachte Glasperlen 114 und Holz­ kohlestückchen 116 tragen dazu bei, in dem das Rohrstück 102 während des Sterilisiervorgangs durchfließenden Luft­ strom mitgeführte Dämpfe zurückzuhalten und/oder zum Kon­ densieren zu bringen.

Beim Abkühlen der Kammer 14 nach Beendigung des Sterilisie­ rens strömt atmosphärische Luft durch das Leitungsstück 102 zurück. In der Flüssigkeitsfalle 108 gesammelte Sterilisier­ flüssigkeit 22 wird dabei über den Durchlaß 40 in die Kam­ mer 14 zurückbefördert oder kann über einen an der Flüssig­ keitsfalle 108 angeschlossenen, gestrichelt dargestellten Ablaß direkt in den Vorratsbehälter 20 abgelassen werden.

Fig. 6 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Dampf­ rückgewinnungseinrichtung. Eine expandierbare Blase 120 oder ein Balg od. dergl. ist hier in einer im Deckel 16a ausge­ bildeten Kammer 122 untergebracht und mit einem Mundstück 124 am Entlüftungsdurchlaß 40 angeschlossen. Im expandier­ ten Zustand ist das Volumen der Blase 120 groß genug für die Aufnahme der während des Sterilisierens durch die Dampf­ decke aus der Kammer 14 verdrängten Luft. Die Deckelkammer 122 ist zur freien Umgebung geschlossen, und die Blase 120 wird durch die aus der Kammer 14 entweichende, Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit 22 mitführende Luft aufgeblasen.

Beim Abkühlen der Kammer 14 und Kondensieren der darin ent­ haltenen Dämpfe nach Beendigung des Sterilisierens strö­ men die Luft und darin mitgeführte Dämpfe aufgrund des in der Kammer 14 entstehenden Unterdrucks aus der Blase 120 in die Kammer 14 zurück, wobei die Blase 120 in sich zu­ sammenfällt. In der Deckelkammer 122 kann ein Rückschlag­ ventil 130 vorgesehen sein, um einen Druckausgleich zwi­ schen der Kammer 14 und der Deckelkammer 122 zu ermög­ lichen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Sterilisieren von Gegenständen (36) wie chirurgischen oder zahnärztlichen Instrumenten und derglei­ chen, bei dem man eine im wesentlichen nicht toxische, im wesentlichen inerte, verdampfbare Sterilisierflüssigkeit, welche einen zum Abtöten von für den Menschen gefährliche Mikroorganismen ausreichend hohen Siedepunkt aufweist und schwerer als Luft ist, in einen in einem unteren Teil einer Kammer (14) angeordneten Vorratsbehälter (20) einbringt, zu sterilisierende Gegenstände (36) in der Kammer (14) oberhalb des Vorratsbehälter (20) anordnet und danach die Sterili­ sierflüssigkeit (22) zur Bildung von im wesentlichen gesät­ tigten Dampf erhitzt und verdampft wird, gekennzeichnet da­ durch, daß eine Decke des Dampfes (39) bis zu einer be­ stimmten Höhe innerhalb der Kammer (14) ansteigt, wobei die Dampfdecke die zu sterilisierenden Gegenstände (36) kontak­ tiert und umströmt, das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Dampfdecke (39) in der oberhalb der zu sterilisierenden Gegenstände (36) liegenden bestimmten Höhe innerhalb der Kammer ermittelt wird, und das Erhitzen nach dem Feststellen des Vorhandenseins einer solchen Dampfdecke zur Aufrechter­ haltung der bestimmten Höhe der Dampfdecke über eine zum Sterilisieren der Gegenstände ausreichende, vorbestimmte Zeitspanne fortgesetzt wird, während von der aufsteigenden Dampfdecke verdrängte Luft aus einem oberen Teil der Kammer entweicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Sterilisierflüssigkeit einen flüssigen Fluorkohlenstoff verwendet, welcher einen Siede­ punkt von wenigstens 100°C hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Siedetemperatur des flüssigen Fluorkohlenstoffs wenigstens etwa 150°C beträgt.

4. Sterilisiervorrichtung (10) zur Durchführung des Verfah­ rens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Gehäuse (12), in welchem die Kammer (14) ausgebildet ist, in derem unteren Teil die Sterilisierflüssigkeit (22) in dem Vorrats­ behälter (20) enthalten ist, mit einer elektrischen Heizein­ richtung (24) zur Bildung des im wesentlichen gesättigten Dampfes (39) der Sterilisierflüssigkeit (22) und mit einer oberhalb des Vorratsbehälters (20) angeordneten Auflage (38) für die zu sterilisierenden Gegenstände (36), dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Steuerung der Heizeinrichtung (24) und der vorbestimmten Standhöhe der Dampfdecke (39) innerhalb der Kammer (14) eine elektrische Steuerschaltung (30) mit zumindest einer das Erreichen der vorbestimmten Standhöhe durch die Dampfdecke erfassenden Einrichtung (46) und mit einer die Heizeinrichtung (24) verbundenen Regler (48) ange­ ordnet ist, welcher die Heizeinrichtung (24) für eine zum Sterilisieren der Gegenstände (36) ausreichende, vorbestimm­ te Zeitspanne und zur Aufrechterhaltung der Standhöhe der Dampfdecke betätigt, wobei ein zum Entweichen der von der ansteigenden Dampfdecke (39) verdrängten Luft ausgebildeter Auslaß (40) in dem oberen Teil der Kammer (14) angeordnet ist.

5. Sterilisiervorrichtung nach An­ spruch 4, gekennzeichnet durch Ein­ richtungen (60; 100; 120) zur Rückgewinnung von Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit (22) aus der durch die steigende Dampfdecke (39) aus der Kammer (14) verdrängten Luft.

6. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampf-Rückgewinnungs­ einrichtung ein im oberen Teil der Kammer (14) angeordnetes und mit der freien Atmosphäre strömungsverbundenes Leitungs­ stück (62; 102) aufweist, über welches die von der stei­ genden Dampfdecke (39) verdrängte Luft ins Freie entweicht, und daß in dem Leitungsstück Einrichtungen (68, 70; 114, 116) zum Zurückhalten und Kondensieren von Dämpfen der Sterilisierflüssigkeit (22) aus dem das Leitungsstück durchfließenden Luftstrom angeordnet sind, wobei die kondensierten Dämpfe bei dem durch die Abkühlung der Kammer (14) nach dem Sterilisieren hervorgerufenen Rück­ strom von Luft durch das Leitungsstück zum Vorratsbehälter (20) zurückführbar sind.

7. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsstück (102) im wesentlichen U-förmig ist und eine Flüssigkeitsfalle (108) für die kondensierten Dämpfe bildet.

8. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampf-Rückgewinnungs­ einrichtung ein mit dem oberen Teil der Kammer (14) strö­ mungsverbundenes, expandierbares Gebilde (120) für die von seiner Expansion begleitete Aufnahme der durch die steigen­ de Dampfdecke verdrängte Luft aufweist, wobei in dem ex­ pandierbaren Gebilde gesammelte, in der Luft mitgeführte Dämpfe der Sterilisierflüssigkeit (22) kondensierbar und bei der Abkühlung der Kammer (14) nach Beendigung des Sterilisierens zum Vorratsbehälter (20) zurückführbar sind.

9. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der An­ sprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (24) in der Sterilisierflüssigkeit (22) versenkt ist.

10. Sterilisiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (24) ein aus einem einen positiven Temperaturkoeffizienten auf­ weisenden Thermistormaterial gefertigtes Heizelement (26) aufweist, welches unabhängig von Schwankungen der es spei­ senden elektrischen Energie eine im wesentlichen konstante Oberflächentemperatur erzeugt.

11. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln des Vorhandenseins einer Dampfdecke (39) ein Temperaturfühler (46) ist.

12. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der An­ sprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (30) eine Zähleinrichtung (72) zum Zählen von der Heizeinrichtung (24) nach dem Ermitteln des Vorhandenseins einer Dampfdecke (39) durch die dafür vor­ gesehene Einrichtung (46) zugeführten elektrischen Energie­ einheiten und zum Unterbrechen der Speisung der Heizeinrich­ tung mit elektrischer Energie bei Erreichen einer vorbe­ stimmten Anzahl von Energieeinheiten aufweist.

13. Sterilisiervorrichtung nach wenigstens einem der An­ sprüche 4 bis 12, gekennzeichnet durch eine elektrisch betätigbare Kühleinrichtung (82) und durch der Steuerschaltung (30) zugeordnete Einrichtungen (80) für die Stromspeisung der Kühleinrichtung bei Beendigung der Speisung der Heizeinrichtung (24) mit elektrischer Energie am Ende eines Sterilisiervorgangs.