DE4445054C2 - Dampfsterilisator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dampfsterilisator nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Es sind Dampfsterilisatoren bekannt die nach dem fraktio­ nierten Vakuumverfahren arbeiten. Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der DE 33 40 050 A1 bekannt. Ein dort be­ schriebener Dampfdrucksterilisator weist einen Druckkessel auf, dem ein Dampferzeuger mit einem Wasservorratsbehälter zugeordnet ist. Weiterhin ist eine Wasserstrahlpumpe zur Erzeugung eines Unterdruckes im Druckkessel vorgesehen, die über eine Saugleitung mit diesem verbunden ist. Die Sauglei­ tung wird vor der Wasserstrahlpumpe durch einen Kühler geführt, mit dessen Hilfe der aus dem Druckkessel abgesaug­ te Wasserdampf kondensiert werden soll.

Dieser Dampfdrucksterilisator weist den Nachteil auf, daß die als Vakuumpumpe verwendete Wasserstrahlpumpe entweder einen gesonderten Wasser zu- und -ablauf benötigt oder bei Anwendung eines Wasserkreislaufes eine zusätzliche Umwälz­ pumpe erfordert. Im ersten Fall wird insbesondere wertvol­ les Wasser mit entsprechend hohen Betriebskosten verbraucht und im zweiten Fall entsteht insbesondere ein zusätzlicher Aufwand durch die zusätzlich erforderliche Umwälzpumpe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sterilisation nach dem fraktionierten Vakuumverfahren mit geringerem gerätetechnischen Aufwand und geringeren Betriebskosten durchzuführen.

Erfindungsgemäß wird das entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Bei einem Dampfsterilisator mit einem Druckkessel und einer Vakuumpumpe, zwischen denen eine Saugleitung mit einem Kondensator vorgesehen ist, sowie mit einem dem Druckkessel zugeordnetem Dampferzeuger mit Wasservorratsbehälter, ist erfindungsgemäß eine wasserfrei betriebene Vakuumpumpe mit einem wasserfrei gekühlten Kondensator vorgesehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist als Vakuumpumpe eine Membranpumpe vorgesehen und als Kondensator ist ein Luftkühler mit einem Kondensatsammelgefäß angeordnet.

Dieser erfindungsgemäße Dampfsterilisator weist den Vorteil auf, daß erstmalig mit einem wasserfreien Gesamtverfahren, eine Sterilisation nach dem fraktionierten Vakuumverfahren mit niedrigen Betriebskosten durchgeführt werden kann. Die genannten Pumpen konnten bisher für dieses Verfahren nicht eingesetzt werden, da sie für die Förderung eines Luft-Dampfgemisches, wie es beim fraktionierten Vakuumver­ fahren auftritt, nicht geeignet sind. Die Zeiten für die Fraktionierung wären aufgrund der fehlenden Kondensatorwir­ kung auch sehr lang. Deshalb werden diese Pumpen, insbeson­ dere Membranpumpen, gegenwärtig nur in Autoklaven nach dem Vorvakuumverfahren eingesetzt.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Kondensator Kühl­ flächen auf, denen mindestens ein Ventilator und /oder eine Wärmepumpe und/oder Peltierelemente zugeordnet sind.

In einer Ausführungsform ist die vom Druckkessel ausgehende Saugleitung unterhalb des Luftkühlers am Kondensatsammelge­ fäß angeschlossen und der Kondensatauslaß ist oberhalb des Luftkühlers am Kondensatsammelgefäß vorgesehen. In dieser Ausführungsform verbleibt ständig eine größere Menge Konden­ sat im Kondensatsammelgefäß, wodurch die Wärmekapazität des Kondensators erhöht und die Kondensationswirkung verbessert wird.

In einer weiteren Ausführungsform sind die vom Druckkessel ausgehende Saugleitung und der Kondensatauslaß unterhalb des Luftkühlers am Kondensatsammelgefäß vorgesehen.

Zur Unterstützung der Kondensation ist vorgesehen, daß die Saugleitung vor dem Kondensatsammelgefäß durch den Wasser­ vorratsbehälter verläuft und in diesem Bereich als Kondensa­ torschlange ausgebildet ist.

Zur Steuerung des Kondensatauslaufs ist in der Kondensatlei­ tung, die sich an den Kondensatauslaß des Kondensatsammelge­ fäßes anschließt, und in dem Abschnitt der Saugleitung, die zwischen dem Kondensatsammelgefäß und der Membranpumpe verläuft, je ein Magnetventil angeordnet.

Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Dampfsterilisators gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Variante des Anschlusses des Kondensatablau­ fes am Kondensatsammelgefäß.

Der in Fig. 1 dargestellte Dampfsterilisator weist einen Druckkessel 1 auf, in dem sich das zu sterilisierende Gut befindet. Dem Druckkessel 1 sind eine Membranpumpe 3 als Va­ kuumpumpe sowie ein Dampferzeuger 4 zugeordnet. Der Druck­ kessel 1 ist über ein Magnetventil 2, eine Saugleitung 13 und einen Kondensator 5 mit der Membranpumpe 3 verbunden. Der Kondensator 5 weist einen Luftkühler 14 mit einem Venti­ lator 10 sowie ein Kondensatsammelgefäß 12 auf. Die Sauglei­ tung 13 ist unten an das Kondensatsammelgefäß 12 angeschlos­ sen und bildet in einem kleinen Abschnitt gleichzeitig einen Kondensatablauf 11. Dieser ist über ein Magnetventil 7 an eine Kondensatleitung 15 angeschlossen, die in einen Kondensatbehälter 16 mündet.

Dem Dampferzeuger 4 ist ein Wasservorratsbehälter 9 zugeord­ net. Die Saugleitung 13 verläuft durch den Wasservorratsbe­ hälter 9 und ist dort als Kondensatorschlange 8 ausgebil­ det. Der Wasservorratsbehälter 9 ist über ein Wasserzulauf­ filter 17, eine Speisepumpe 18, ein Rückschlagventil 19 sowie ein Magnetventil 20 mit dem Dampferzeuger 4 verbun­ den.

Dem Druckkessel 1 ist eine Vorheizung 21 zugeordnet, um den Druckkessel zur Vermeidung der Kondensatbildung an der kalten Druckkesselwand vorwärmen zu können. Weiterhin ist der Druckkessel 1 mit einem Drucksensor 22, Temperaturfüh­ lern 23 sowie mit einem Federsicherheitsventil 24 ausgerü­ stet.

Dem Dampferzeuger 4 sind eine Heizung 25 sowie ein Magnet­ ventil 26 mit einem Belüftungsfilter 27 zugeordnet. Weiterhin ist der Dampferzeuger 4 über ein Druckablaßfilter 28 und ein Magnetventil 29 mit der Kondensatleitung 15 verbunden.

Der Wasservorratsbehälter 9 ist über ein Magnetventil 30 mit einem Wasserzulauf verbunden. Der maximale Wasserstand wird mittels eines Druckschalters 31 gesteuert.

Bei Programmstart wird der Druckkessel 1 durch Öffnen des Magnetventils 2 und Einschalten der Membranpumpe 3 auf einen vorbestimmten Druck evakuiert. Anschließend wird das Magnetventil 2 geschlossen und aus dem Dampferzeuger 4 Dampfin den Druckkessel 1 eingeleitet, bis ein vorgegebe­ ner Druck erreicht ist. Durch erneutes Öffnen des Magnetven­ tils 2 und Einschalten der Membranpumpe 3 wird das Dampf/Luftgemisch wiederum bis zu einem definierten Druck abgesaugt. Dabei wird der Wasserdampf im Kondensator 5, der sich in der Saugleitung 13 der Membranpumpe 3 befindet, kondensiert und im Kondensatsammelgefäß 12 gesammelt, so daß die Membranpumpe nur Luft fördert. Die Kühlung des Kondensators 5 erfolgt durch Luft, wobei die Kühlwirkung durch Kühlrippen am Kondensator 5 und durch den Ventilator 10 verstärkt wird.

In Abhängigkeit von der Beladungsart des Druckkessels 1 kann der genannte Vorgang beliebig oft wiederholt werden, bis der geforderte Verdünnungsgrad der Luft innerhalb des Druckkessels erreicht ist.

Um das im Kondensatsammelgefäß 12 anfallende Kondensat abzuleiten, werden nach dem Evakuieren die Magnetventile 6 und 7 für eine bestimmte Zeit geöffnet, wodurch das Konden­ sat infolge der Schwerkraft in den Kondensatbehälter 16 ablaufen kann. Danach werden die Magnetventile 6 und 7 wieder geschlossen.

Die Kondensation wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Kondensatorschlange 8 unterstützt, die dem Konden­ sator 5 vorgeschaltet ist. Die Kondensatorschlange 8 wird durch das Wasser im Wasservorratsbehälter 9 gekühlt. Diese zusätzliche Kühlung verringert die Kondensationszeit.

An den eigentlichen Sterilisationsprozeß schließt sich eine Vakuum-Trocknungsphase an. Dabei wird der Druckkessel 1 wieder evakuiert und der Dampf im Kondensator 5 gekühlt und gesammelt. Am Ende der Trocknungsphase wird dieses Konden­ sat ebenfalls wie oben beschrieben abgeleitet.

Durch die Kondensation des abströmenden Dampfes im Kondensator 5 wird eine zusätzliche Pumpwirkung hervorgeru­ fen. Dadurch werden die Evakuierungszeiten verkürzt, Trocknungsergebnisse verbessert bzw. kann bei hohem Verdün­ nungsgrad der Luft im Druckkessel 1 die Membranpumpe 3 nach dem Initialisieren der Dampfströmung teilweise oder ganz ab­ geschaltet werden.

In der Fig. 2 ist ein Kondensator 5 dargestellt, bei dem der Kondensatablauf 11 oberhalb des Luftkühlers 14 an das Kondensatsammelgefäß 12 angeschlossen ist. Dadurch bleibt ständig eine größere Menge Kondensat im Kondensatsammelge­ fäß, was zur Erhöhung der Wärmekapazität des Kondensators führt. Die Kondensationswirkung wird damit verbessert.

Claims (7)

1. Dampfsterilisator mit einem Druckkessel und einer Vakuumpumpe, zwischen denen eine Saugleitung mit einem Kondensator vorgesehen ist, sowie mit einem dem Druckkessel zugeordnetem Dampferzeuger mit Was­ servorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß eine wasserfrei betriebene Vakuumpumpe mit einem wasserfrei gekühlten Kondensator vorgesehen ist.

2. Dampfsterilisator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Vakuumpumpe eine Membranpumpe (3) vorgesehen ist und daß als Kondensator ein Luftkühler (14) mit einem Kondensatsammelgefäß (12) angeordnet ist.

3. Dampfsterilisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator Kühlflächen aufweist, denen mindestens ein Ventilator (10) und/oder eine Wärmepumpe und/oder Peltierelemente zugeordnet sind.

4. Dampfsterilisator nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Druckkessel (1) ausgehende Saugleitung (13) unter­ halb des Luftkühlers (14) am Kondensatsammelgefäß (12) angeschlossen ist und daß der Kondensatablauf oberhalb des Luftkühlers (14) am Kondensatsammelge­ fäß (12) vorgesehen ist.

5. Dampfsterilisator nach mindestens einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Druckkessel (1) ausgehende Saugleitung (13) und der Kondensatablauf unterhalb des Luftkühlers (14) am Kondensatsammelgefäß (12) vorgesehen sind.

6. Dampfsterilisator nach mindestens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (13) vor dem Kondensatsammelgefäß (12) durch den Wasservorratsbehälter (9) verläuft und in diesem Bereich als Kondensatorschlange (8) ausgebil­ det ist.

7. Dampfsterilisator nach mindestens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kondensatleitung (15), die sich an den Konden­ satablauf (11) anschließt, und in dem Abschnitt der Saugleitung (13), die zwischen dem Kondensatsammel­ gefäß und der Membranpumpe (3) verläuft, je ein Ma­ gnetventil (6, 7) angeordnet ist.