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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Dosierventil zur Abgabe von flüssigem verdampfbarem Germizid
an einen Sterilisator.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Sterilisation
wird in einem großen
Bereich von industriellen und medizinischen Anwendungen verwendet.
Sterilisation ist die vollständige
Zerstörung
oder die irreversible Inaktivierung aller Mikroorganismen in dem
System. Die Sterilisation kann zum Beispiel mit thermischer oder
chemischer Behandlung durchgeführt
werden. Hitzesterilisation wird normalerweise unter Verwendung von
Dampf durchgeführt.
Einige Gerätschaften
können
die Wärme
oder die Feuchtigkeit der Dampfbehandlung nicht aushalten. Als Folge
wird heutzutage chemische Sterilisation allgemein verwendet.
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Chemische
Sterilisation kann unter Verwendung von Alkoholen, Aldehyden, wie
zum Beispiel Formaldehyd, Phenolen, Ozon, Ethylenoxid, Chlordioxid
oder Wasserstoffperoxid durchgeführt
werden. Wasserstoffperoxid wird üblicherweise
zur chemischen Sterilisation verwendet.
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Das
U.S.-Patent Nr. 4,653,876 offenbart einen beispielhaften Sterilisationsprozeß, in dem
ein verdampfbares Germizid, wie zum Beispiel Wasserstoffperoxid,
in eine evakuierte Sterilisationskammer eingeleitet wird. Das verdampfbare
Germizid verdampft und kann sich über die gesamte Kammer und auf
den zu sterilisierenden Gegenständen
verteilen. Nach einer Zeitdauer wird elektrische Energie an eine
Elektrode zur Bildung eines Plasmas und zur Beendigung des Sterilisationszyklus
angelegt.
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Das
STERRAD®-Sterilisationssystem
stellt ein beispielhaftes Wasserstoffperoxidsterilisationssystem
dar, das von Advanced Sterilization Products, Irvice, Kalifornien,
käuflich
erhältlich
ist. Advanced Sterilization Products ist ein Unternehmensbereich von
Ethidcon Endo-Surgery, Inc. Das System verwendet ein automatisiertes
Abgabesystem, in dem eine abgemessene Menge des flüssigen Germizids, typischerweise
wässeriges
Wasserstoffperoxid, an die Sterilisationskammer abgegeben wird.
Abgemessene Teile des flüssigen
Germizids werden in zerbrechbaren Zellen in einem Flüssigkeitskassettengehäuse bereitgestellt.
Die Kassette und das Abgabesystem sind in den U.S.-Patenten von
Williams et al. Nr. 4,817,800, am 4. April 1989 erteilt; 4,913,196,
am 3. April 1990 erteilt, 4,938,262, am 3. Juli 1990 erteilt; und
4,941,518, am 17. Juli 1990 erteilt, vollständig beschrieben.
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Obwohl
die Kassette und das Abgabesystem gut funktionieren, ist das Abgabesystem
komplex und teuer. Es besteht ein Bedarf an einem Abgabesystem,
das einfacher und kostengünstiger
als das Kassettenabgabesystem ist. Ferner sind die Volumen von verdampfbarem
Germizid, die mit dem Kassettenabgabesystem an die Sterilisationskammer
abgegeben werden können,
auf inkrementelle Volumen von einzelnen Zellen in der Kassette begrenzt.
Zum Beispiel können
1 ½ Zellen
von Wasserstoffperoxid mit dem Kassettenabgabesystem nicht leicht
abgegeben werden. Da die zur Sterilisation erforderliche Menge von
Wasserstoffperoxid von der Größe der Sterilisationskammer,
der Menge von zu sterilisierenden Gerätschaften in der Kammer, den
Materialien, aus denen die zu sterilisierenden Gerätschaften
hergestellt sind, und vielen weiteren Faktoren abhängt, gibt
es Momente, in denen es nützlich
wäre, mehr
zusätzliche
Inkremente von Wasserstoffperoxid in die Sterilisationskammer hinzugeben
zu können,
statt daß man
darauf beschränkt
ist, eine ganze Zelle von verdampfbaren Germizid aus einer Kassette
hinzuzugeben.
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Es
besteht ein Bedarf an einem einfachen kostengünstigen System zur Dosierung
von verdampfbarem Germizid in eine Sterilisationskammer, in dem
die Menge von verdampfbarem Germizid in kleinen inkrementellen Schritten
variiert werden kann. Es besteht ein Bedarf an einem einfachen Abgabesystem
für verdampfbares
Germizid, das einen großen
Bereich von Volumen von verdampfbarem Germizid abgeben kann, um
den Bedürfnissen
von verschiedenen Größen von
Sterilisationskammern zu entsprechen.
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In
der
US 3,650,305 ist
ein System zur Sterilisation eines Geräts gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruches
1 offenbart. In der
GB 2024158 ist
ein Dosierventil von der in dem Oberbegriff des beigefügten Anspruches
1 beschriebenen Bauart offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Aspekt der Erfindung umfaßt
ein System zum Sterilisieren eines Gerätes, wobei das System ein Dosierventil
enthält.
Das Dosierventil enthält
einen Körper
mit wenigstens zwei Öffnungen
und einen drehbaren Ventilzapfen, der in dem Körper angeordnet ist. Der Ventilzapfen
verhindert eine direkte Fluidverbindung zwischen den beiden Öffnungen.
Der Ventilzapfen enthält
wenigstens eine Bohrung. Die Bohrung kommt mit den beiden oder mehr Öffnungen separat
in Fluidverbindung, wenn der Ventilzapfen gedreht wird. Das System
enthält
auch einen Vorratsbehälter,
der mit einer ersten Öffnung
an dem Dosierventil verbunden ist. Der Vorratsbehälter enthält verdampfbares
Germizid. Das System enthält
auch eine Sterilisationskammer, wobei die Sterilisationskammer verdampfbares
Germizid von einer zweiten Öffnung
an dem Dosierventil empfängt.
Ein Sammelbehälter
ist zwischen der zweiten Öffnung
an dem Dosierventil und der Sterilisationskammer angeordnet.
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Vorzugsweise
enthält
das System auch einen Verdampfer, der mit der zweiten Öffnung an
dem Dosierventil verbunden ist. Der Verdampfer steht mit der Sterilisationskammer
in Fluidverbindung. Vorteilhafterweise enthält das System auch eine Vakuumpumpe,
die mit der Sterilisationskammer verbunden ist. Das System kann
eine Plasmaquelle enthalten. Ein Ein/Aus-Ventil kann optional zwischen
dem Dosierventil und der Sterilisationskammer und/oder zwischen
dem Dosierventil und dem Vorratsbehälter angeordnet sein. Vorteilhafterweise
ist das verdampfbare Germizid Wasserstoffperoxid.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Sterilisieren
eines Gegenstandes in einer Kammer. Das Verfahren enthält Bereitstellen
einer Quelle mit verdampfbarem Germizid, einer Kammer und eines
Dosierventils zur Abgabe von verdampfbarem Germizid an die Kammer.
Das Dosierventil enthält
einen Körper,
der wenigstens zwei Öffnungen
und einen drehbaren Ventilzapfen aufweist, der in dem Körper angeordnet
ist. Der Ventilzapfen verhindert eine direkte Fluidverbindung zwischen den
beiden Öffnungen.
Es ist wenigstens eine Bohrung in dem Ventilzapfen vorhanden. Die
Bohrung kommt mit den Öffnungen
separat in Fluidverbindung, wenn der Ventilzapfen gedreht wird.
Das Dosierventil steht mit der Kammer und der Quelle mit verdampfbarem
Germizid in Fluidverbindung. Drehen des Ventilzapfens befördert verdampfbares
Germizid von der Quelle mit verdampfbaren Germizid in die Bohrung
und aus der Bohrung in die Kammer. Das verdampfbare Germizid wird
in einem Sammelbehälter
gesammelt, der zwischen dem Dosierventil und der Kammer angeordnet
ist.
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Vorteilhafterweise
enthält
das Verfahren ferner Reduzieren des Drucks in der Kammer. Vorzugsweise
verdampft das Reduzieren des Drucks das verdampfbare Germizid, wodurch
der Gegenstand in der Kammer sterilisiert wird. Der Gegenstand kann
mit Plasma kontaktiert werden. Vorzugsweise ist das verdampfbare
Germizid Wasserstoffperoxid. Das Verfahren kann auch Öffnen oder
Schließen
eines Ventils zwischen dem Dosierventil und der Quelle mit verdampfbarem
Germizid oder zwischen dem Dosierventil und der Kammer umfassen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Zeichnung, die ein bekanntes Sterilisationssystem
und eine Querschnittsansicht eines bekannten Dosierventils zeigt;
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2 ist
eine schematische Zeichnung des Sterilisationssystems und Dosierventils
von 1, wobei keine optionalen Ein/Aus-Ventile zwischen dem
Dosierventil und dem Vorratsbehälter
oder dem Verdampfer vorhanden sind;
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3A zeigte
eine schematische Seitenansicht eines Dosierventils bei Verwendung
in einer Ausführungsform
der Erfindung im Querschnitt, wobei eine Bohrung im Ventilzapfen
vorhanden ist;
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3B zeigt
eine schematische Querschnittsansicht des Dosierventils von 3A entlang der
3B-3B-Achse von 3A;
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4A zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Dosierventils bei Verwendung
in einer Ausführungsform
der Erfindung im Querschnitt, wobei zwei Bohrungen in dem Ventilzapfen
vorhanden sind;
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4B zeigt
eine schematische Querschnittsansicht des Dosierventils von 4A entlang der
4B-4B-Achse von 4A;
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5 zeigt
eine schematische Zeichnung des Sterilisationssystems und Dosierventils
von 1, nachdem verdampfbares Germizid in die Öffnung an
der Oberseite des Dosierventils von 1 hinzugegeben
worden ist;
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6 zeigt
eine schematische Zeichnung des Sterilisationssystems und Dosierventils
von 5, nachdem der Griff des Dosierventils gedreht worden
ist, wobei das verdampfbare Germizid in der Bohrung des Dosierventils
zur Oberseite des Ein/Aus-Ventils über dem Verdampfer befördert wird;
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7 zeigt
eine schematische Zeichnung des Sterilisationssystems und Dosierventils
von 6, nachdem das Ein/Aus-Ventil über dem Verdampfer geöffnet worden
ist, wodurch das flüssige verdampfbare
Germizid von der Oberseite des Ein/Aus-Ventils in den Verdampfer
befördert
werden kann; und
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8 ist
eine schematische Zeichnung, die ein Sterilisationssystem, einen
Querschnitt des Dosierventils von 3A und
den Sammelbehälter über dem
Verdampfer zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
ein Schemadiagramm einer bekannten Sterilisationskammer 10 mit
einem bekannten Dosierventil 20. Die Sterilisationskammer 10 und ihre
Komponenten und Verfahren zur Verwendung sind im Detail in U.S.-Patent
Nr. 4,756,882, am 12. Juli 1988 erteilt; U.S.-Patent Nr. 5,656,238
am 12. August 1997 erteilt, und U.S.-Patent Nr. 6,060,019, am 9.
Mai 2000 erteilt, beschrieben. Das Dosierventil 20 ist
unter einem Vorratsbehälter 24,
der verdampfbares Germizid 26 enthält, und über einem Verdampfer 28 montiert,
der über
der Sterilisationskammer 10 angeordnet ist und damit in
Fluidverbindung steht. Optionale Ein/Aus-Ventile 30 und 32 sind
zwischen dem Vorratsbehälter 24 und
dem Dosierventil 20 und/oder zwischen dem Dosierventil 20 und
dem Verdampfer 28 angeordnet. Eine Vakuumpumpe 36 und ein
Absperrventil 40 stehen mit der Sterilisationskammer 10 in
Fluidverbindung.
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Obwohl
das Dosierventil 20 im Zusammenhang mit einem Dosierventil
zur Abgabe von verdampfbarem Germizid an eine Sterilisationskammer 10 beschrieben
wird, versteht es sich, daß die
Anwendung des Dosierventils auf die Sterilisation lediglich Darstellungszwecken
dient. Das Dosierventil 20 weist viele Verwendungen auf
und das Beispiel der Abgabe von verdampfbarem Germizid an eine Sterilisationskammer 10 mit
dem Dosierventil 20 soll keine Begrenzung bedeuten. Der
Begriff Germizid soll entweder Germizid oder Desinfektionsmittel
bedeuten. Ferner kann das Dosierventil 20 zur Abgabe von Flüssigkeiten,
Feststoffen und Schlämmen
von Feststoffen in einer oder mehreren Flüssigkeiten verwendet werden.
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2 zeigt
ein Schemadiagramm einer Sterilisationskammer 10 und eines
Dosierventils 20, in dem keine optionalen Ein/Aus-Ventile 30 und 32 zwischen
dem Vorratsbehälter 24 und
dem Dosierventil 20 und zwischen dem Dosierventil 20 und
dem Verdampfer 28 angeordnet sind.
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Die 3A und 3B zeigen
zwei Ansichten eines Dosierventils 20 bei Verwendung in
einer Ausführungsform
der Erfindung. Das Dosierventil 20 weist einen im allgemeinen
rechteckig gestalteten Körper 44 mit
offenen Öffnungen 48 an
einer Oberseite und einer Unterseite des Körpers 44 auf. Wie
in der Querschnittseitenansicht in 3A und
der Querschnittsendansicht in 3B zu
sehen ist, bilden die beiden Öffnungen 48 ein
offenes Rohr, das sich durch den Körper 44 des Dosierventils 20 erstreckt.
Ein grob zylindrischer Ventilzapfenkanal 50 erstreckt sich
durch den Körper 44 senkrecht
zum ersten offenen Rohr, das von den beiden Öffnungen 48 gebildet
wird. Der Ventilzapfenkanal 50 bildet ein zweites Rohr
in dem Körper 44 senkrecht
zum ersten offenen Rohr, das von den beiden Öffnungen 48 gebildet
wird. Der Ventilzapfenkanal 50 in den 3A und 3B enthält einen
Ventilzapfen 52.
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Obwohl
der in den 3A und 3B gezeigte
Körper 44 eine
grob rechteckige Gestalt aufweist, kann der Körper 44 andere Gestalten,
wie zum Beispiel eine zylindrische Gestalt oder andere geeignete
Gestalten, aufweisen.
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Der
Ventilzapfen 52 weist einen im allgemeinen zylindrischen
mittleren Abschnitt, den Zylinder 56 auf, wobei sich ein
stangenartiger Ventilstößel 60 von
einem Ende des Zylinders 56 erstreckt. Ein Griff 64 ist
mit dem Ventilstößel 60 verbunden.
Alternativ kann ein Motor (nicht gezeigt) mit dem Ventilstößel 60 anstelle
des Griffes 64 oder zusätzlich
dazu verbunden sein.
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Das
durch die beiden Öffnungen 48 gebildete
Rohr wird durch den Zylinder 56 des Ventilzapfens 52 abgesperrt.
Der Zylinder 56 des Ventilzapfens 52 verhindert
eine Fluidverbindung zwischen den beiden Öffnungen 48 an dem
Körper 44 des
Dosierventils 20. Die Enden des Zylinders 56 und
des Ventilstößels 60 bilden
eine Abdichtung mit dem Körper 44 des
Dosierventils 20. Der Ventilzapfen 52 kann in dem
Körper 44 des
Dosierventils 20 durch Drehen des Griffes 60 oder
durch den Motor (nicht gezeigt) gedreht werden. Der Ventilzapfen 52 wird
in dem Körper 44 des
Dosierventils 20 an seiner Position gehalten.
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In
anderen Ausführungsformen
kann der Ventilzapfen 52 andere Gestalten aufweisen. Zum Beispiel
weist der Ventilzapfen 52 in einer Ausführungsform die Gestalt eines
verjüngten
Zylinders anstelle eines einfachen Zylinders auf, wie in der in
den 3A und 3B gezeigten
Ausführungsform.
Es ist wichtig, daß der
Ventilzapfen 52 die Fluidverbindung zwischen den beiden Öffnungen 48 versperrt und
daß der
Ventilzapfen 52 eine Dichtung mit dem Körper 44 des Dosierventils 20 liefert.
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Es
ist eine Bohrung 68 vorhanden, die einen grob halbkreisförmigen Querschnitt
in dem Zylinder 56 des Ventilzapfens 52 in der
Ausführungsform
des in den 3A und 3B gezeigten
Dosierventils 20 aufweist. Die Bohrung 68 erstreckt
sich durch nur einen Teil des Zylinders 56. In anderen
Ausführungsformen
kann die Bohrung 64 andere Querschnittsgestalten, wie zum
Beispiel eine rechteckige Gestalt, eine V-Gestalt oder eine trapezförmige Gestalt
aufweisen. Wie in 3B zu sehen ist, ist die Bohrung 68 unter
einer der Öffnungen 48 angeordnet,
wenn der Ventilzapfen 52 in dem Körper 44 des Dosierventils 20 plaziert
ist und wenn die Bohrung 68 so orientiert ist, daß die Bohrung 68 mit
einer nach oben gerichteten offenen Seite der Bohrung 68 orientiert
ist. In anderen Ausführungsformen
ist die Bohrung 68 nicht unter der Öffnung 48 zentriert,
sondern asymmetrisch unter der Öffnung 48 angeordnet.
Wenigstens ein Teil der Bohrung 68 steht mit der Öffnung 48 in
Fluidverbindung, wenn die offene Seite der Bohrung 68 in
Richtung auf die Bohrung 48 gerichtet ist. Anders als bei
einem herkömmlichen
Ventil stehen die Öffnungen 48 des
Dosierventils 20 der 3A und 3B nie
miteinander in Fluidverbindung, egal wie der Ventilzapfen 52 gedreht
wird.
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Die
Größe der Bohrung 68 kann
von der Größe der Sterilisationskammer 10 abhängen. In
einer beispielhaften Ausführungsform
weist die Bohrung 68 eine Größe auf, die zum Fassen einer
Menge von verdampfbaren Germizid 56 geeignet ist, die für die kleinste
Sterilisationskammer 10 geeignet ist, bei der das Dosierventil 10 eingesetzt
werden soll. In einer für
den STERRAD®-Sterilisator
geeigneten Ausführungsform
weist die Bohrung 68 ein Volumen von näherungsweise 1 Milliliter auf.
In für
andere Sterilisationskammern 10 geeigneten Ausführungsformen weist
die Bohrung ein Volumen auf, das größer oder kleiner als 1 Milliliter
ist.
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Die 4A und 4B zeigen
eine alternative Ausführungsform
des Dosierventils 20, in der zwei Bohrungen 68 in
dem Zylinder 56 des Ventilzapfens 52 vorhanden
sind. Die Bohrungen 68 sind an dem Ventilzapfen 52 so
positioniert, daß wenigstens ein
Teil jeder der Bohrungen 68 mit einer Öffnung 48 in Fluidverbindung
steht, wenn die Öffnung 48 mit
der Bohrung 68 fluchtet. In der in den 4A und 4B gezeigten
Ausführungsform
des Dosierventils 20 sind die beiden Bohrungen 68 auf
gegenüberliegenden
Seiten des Ventilzapfens 52 angeordnet. In der Ausführungsform
der 4A und 4B steht
die Bohrung 68, wenn die Bohrung 68 an der Oberseite
des Ventilzapfens 52 mit der Öffnung 48 an der Oberseite
des Dosierventils 20 in Fluidverbindung steht, an der Unterseite
des Ventilzapfens 52 in Fluidverbindung mit der Öffnung 48 an
der Unterseite des Dosierventils 20. Die beiden Bohrungen 68 stehen
niemals miteinander in Fluidverbindung, egal wie der Ventilzapfen 52 gedreht
wird.
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Die
beiden Bohrungen 68 des Dosierventils 20 der 4A und 4B sind
näherungsweise 180° voneinander
beabstandet. In anderen Ausführungsformen
des Dosierventils 20 mit zwei Bohrungen 68 sind
die Bohrungen 68 nicht 180° voneinander beabstandet und
kann nur eine der Bohrungen 68 mit einer Öffnung 48 zu
irgendeinem Zeitpunkt in Fluidverbindung stehen. In dieser Ausführungsform
verursacht Drehen des Ventilzapfens 52, daß die andere Bohrung 68 mit
der Öffnung 48 in
Fluidverbindung steht. In anderen Ausführungsformen können drei oder
mehr Bohrungen in dem Ventilzapfen 52 vorhanden sein. In
allen Ausführungsformen
des Ventilszapfens 20 stehen die Bohrungen 68 nicht
in direkter Fluidverbindung miteinander und stehen die Öffnungen 48 nicht
miteinander in direkter Fluidverbindung. In den Ausführungsformen
des Dosierventils 20 mit wenigstens zwei Bohrungen 68 können die Bohrungen 68 verschiedene
Größen oder
Gestalten aufweisen.
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Das
Dosierventil 20 kann aus einem großen Bereich von Materialien,
die Metall, Glas oder Kunststoff einschließen, hergestellt sein. Geeignete
Metalle schließen
Stahl oder Aluminium ein. Edelstahl ist ein Beispielmetall zur Bildung
des Dosierventils 20. TEFLONTM ist
ein Beispielmaterial zur Bildung des Dosierventils 20.
TEFLONTM ist die Marke für Polytetrafluorethylen.
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Die
Abdichtung zwischen dem Ventilzapfen 52 und dem Körper 44 des
Dosierventils 20 kann auf mehrere Arten in Abhängigkeit
vom Material erzielt werden, aus dem das Dosierventil hergestellt
ist. Wenn sowohl der Ventilzapfen 52 als auch der Körper 44 des
Dosierventils aus TEFLONTM hergestellt sind,
können
der Ventilzapfen 52 und der Körper 44 so hergestellt
sein, daß der
Kontakt zwischen dem TEFLONTM-Ventilzapfen 52 und
dem TEFLONTM-Körper 44 eine
Dichtung bildet.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist der Ventilzapfen 52 aus TEFLONTM hergestellt
und ist der Körper 44 aus
Metall hergestellt. Wenn der Ventilzapfen 52 und der Körper 44 richtig
hergestellt sind, bildet der Kontakt zwischen dem TEFLONTM-Ventilzapfen 52 und dem Metallkörper 44 eine
Dichtung. In einer anderen Ausführungsform
ist der Ventilzapfen 52 aus TEFLONTM hergestellt
und ist der Körper 44 aus Glas
hergestellt. In einer anderen Ausführungsform sind sowohl der
Ventilzapfen 52 und als auch der Körper 44 aus Metall
hergestellt. O-Ringe oder Dichtungen können auf dem Ventilzapfen 52 zur
Bildung einer Dichtung zwischen dem Ventilzapfen 52 und dem
Körper 44 plaziert
werden.
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Wenn
O-Ringe oder Dichtungen in dem Dosierventil 20 verwendet
werden, sind die O-Ringe oder Dichtungen vorzugsweise aus einem
Material ausgebildet, das gegen das verdampfbare Germizid 26 beständig ist,
das verwendet wird. VITONTM stellt ein Beispielmaterial
zur Bildung der O-Ringe oder Dichtungen dar. TEFLON oder Silikon
kann auch zur Bildung der O-Ringe oder Dichtungen verwendet werden.
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Zur 1 zurückkehrend,
wird das verdampfbare Germizid 26 in dem Vorratsbehälter 24 über dem
optionalen Ein/Aus-Ventil 30 plaziert. Das verdampfbare
Germizid 26 kann irgendein flüssiges verdampfbares Germizid
sein, das Wasserstoffperoxid, Peroxyessigsäure, Chlordioxid, Ozon oder
Formaldehyd einschließt.
In einer beispielhaften Ausführungsform
umfaßt
das verdampfbare Germizid 26 wässeriges Wasserstoffperoxid.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das verdampfbare Germizid 26 näherungsweise 59 Gew.-% wässeriges
Wasserstoffperoxid. Das Absperrventil 40 zwischen der Vakuumpumpe 36 und
der Sterilisationskammer 10 wird geöffnet und die Sterilisationskammer 10 wird
auf einen Druck von weniger als 50 Torr, noch bevorzugter weniger
als 10 Torr und am bevorzugtesten weniger als 1 Torr mit der Vakuumpumpe 36 evakuiert.
Nachdem die Sterilisationskammer 10 evakuiert ist, können das
Absperrventil 40 zwischen der Vakuumkammer 36 und
der Sterilisationskammer 10 geschlossen werden, um die
Sterilisationskammer 10 von der Vakuumkammer 36 zu
isolieren. In einer alternativen Ausführungsform, die später im Detail
beschrieben wird, wird das Absperrventil 40 zwischen der
Vakuumpumpe 36 und der Sterilisationskammer 10 offengelassen.
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In 5 ist
das Ein/Aus-Ventil 30 zwischen dem Vorratsbehälter 24 und
dem Dosierventil 20 geöffnet
worden, wodurch das verdampfbare Germizid 26 in die Öffnung 48 und
die Bohrung 68 an dem Dosierventil 20 eintreten
kann.
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In 6 ist
der Griff 64 oder Motor an dem Dosierventil 20 gedreht
worden, wodurch der Ventilzapfen 52 gedreht wird. Wenn
sich der Ventilzapfen 52 dreht, fällt das verdampfbare Germizid
in der Bohrung 68 in dem Ventilzapfen 52 des Dosierventils 20 aus
der Bohrung 68 auf die Oberseite des Ein/Aus-Ventils 32 heraus.
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In 7 ist
das Ein/Aus-Ventil 32 geöffnet worden, wodurch das verdampfbare
Germizid 26, das sich auf der Oberseite des Ein/Aus-Ventils 32 in 6 befand,
in den Verdampfer 28 eintreten kann. Der Verdampfer 28 steht
mit dem Inneren der Sterilisationskammer 10 in Fluidverbindung.
Der Verdampfer 28 wird auf einer Temperatur von 60 bis
70°C gehalten.
Wenn das verdampfbare Germizid 26 in den heißen Verdampfer 28 eintritt,
verdampft das verdampfbare Germizid 26 und tritt der Germiziddampf in
die Sterilisationskammer 10. Der Germiziddampf kontaktiert
das zu sterilisierende Gerät
(nicht gezeigt) in der Sterilisationskammer 10 und sterilisiert
dieses. Optional wird Plasma in die Sterilisationskammer 10 eingeführt oder
in dieser erzeugt, um die Sterilisation durch den Germiziddampf
zu verbessern oder den Germizidrest zu entfernen.
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Zu 6 zurückkehrend,
kann der Griff 64 oder der Motor an dem Dosierventil 40 optional
mehr als einmal gedreht werden. Jedes Mal, wenn der Griff 64 gedreht
wird, wird ein Volumen mit verdampfbarem Germizid, das dem Volumen
der Bohrung 68 gleicht, zur Oberseite des Ein/Aus-Ventils 32 abgegeben.
Wenn die gewünschte
Menge von verdampfbarem Germizid 26 an die Oberseite des Ein/Aus-Ventils 32 abgegeben
worden ist, wird das Ein/Aus-Ventil 32 geöffnet, wodurch
das verdampfbare Germizid 26 in den Verdampfer 28 eintreten kann.
Durch Kenntnis des Volumens der Bohrung 68 und der Anzahl
von Malen, die der Griff 64 oder der Motor gedreht worden
ist, kann die Menge von verdampfbarem Germizid 26 ermittelt
werden, die an den Verdampfer 28 abgegeben worden ist.
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In
der in den 4A und 4B gezeigten Ausführungsform
des Dosierventils 20 sind zwei Bohrungen 68 an
dem Ventilzapfen 52 vorhanden. Jede Drehung des Griffes 64 an
dem Dosierventil 20 gibt ein Volumen mit verdampfbarem
Germizid 26 ab, das dem Volumen der beiden Bohrungen 68 statt dem
Volumen einer einzigen Bohrung 68 gleicht. Die in den 3A und 3B gezeigte
Ausführungsform
des Dosierventils 20 gibt somit doppelt so viel verdampfbares
Germizid 26 mit jeder Drehung des Ventilzapfens 52 wie
die in den 3A und 3B gezeigte
Ausführungsform
des Dosierventils 20 ab. Verdampfbares Germizid 26 kann
in die Bohrung 68 an der Oberseite des Dosierventils 20 von
der Düse 68 an
der Oberseite des Dosierventils 20 zu demselben Zeitpunkt
eintreten, zu dem verdampfbares Germizid 26 die Bohrung 68 an
der Unterseite des Dosierventils 20 verläßt.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Vorrichtung, wie zum Beispiel der in 2 gezeigten, befindet
sich kein Ein/Aus-Ventil 32 unter dem Dosierventil. In
der alternativen Ausführungsform
tritt das verdampfbare Germizid 26 direkt nach Verlassen der
Bohrung 68 in den Verdampfer 28. Der Griff 64 an dem
Dosierventil 20 kann mehrere Male gedreht werden, um mehr
verdampfbares Germizid 26 hinzuzufügen. In der alternativen Ausführungsform
tritt das verdampfbare Germizid 26 inkrementell in den
Verdampfer 28, jedes Mal wenn der Griff 64 gedreht
wird, statt zu einem Zeitpunkt, wenn das Ein/Aus-Ventil 32 geöffnet wird.
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8 zeigt
eine Vorrichtung, die zur Abgabe von größeren Volumen von verdampfbarem
Germizid 26 als die in der 1 gezeigte
bekannte Ausführungsform
der Vorrichtung geeignet ist. In der in 8 gezeigten
Vorrichtung gibt es kein Ein/Aus-Ventil 30 zwischen dem
Vorratsbehälter 24 und
dem Dosierventil 20. In einer anderen Ausführungsform
gibt es ein Ein/Aus-Ventil 30 zwischen dem Vorratsbehälter 24 und
dem Dosierventil 20. Ein Sammelbehälter 76 ist zwischen
den Dosierventil und dem Ein/Aus-Ventil 32,
das sich über
dem Verdampfer 28 befindet, angeordnet. Das Volumen des Sammelbehälters 76 ist
größer als
das Volumen der Öffnung 48 an
der Unterseite des Dosierventils 20. Durch Aufnahme des
Sammelbehälters 76 in
die Vorrichtung kann ein größeres Volumen
von verdampfbarem Germizid 26 an der Oberseite des Ein/Aus-Ventils 32 über dem
Verdampfer 28 als in der in 1 gezeigten
bekannten Ausführungsform
der Vorrichtung plaziert werden, wo das Volumen des verdampfbaren
Germizids 26 an der Oberseite des Ein/Aus-Ventils 32 auf
das Volumen der Öffnung 48 an
der Unterseite des Dosierventils 20 begrenzt ist. Nachdem
das gewünschte
Volumen von verdampfbarem Germizid 26 an den Sammelbehälter 76 abgegeben
worden ist, wird das Ein/Aus-Ventil 32 geöffnet, wodurch
das verdampfbare Germizid 26 zum Verdampfer 28 abgegeben
wird.
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Ansammeln
von größeren Volumen
von verdampfbarem Germizid 26 in dem Sammelbehälter 76 von 8 weist
Vorteile gegenüber
dem einfachen direkten Eintretenlassen des verdampfbaren Germizids 26 in
den Verdampfer 28 auf, wenn das verdampfbare Germizid 26 Wasserstoffperoxid
und Wasser umfaßt.
Wasser weist einen höheren
Dampfdruck als Wasserstoffperoxid auf. Wenn das Ventil 40 zwischen
der Sterilisationskammer 10 und der Vakuumpumpe 36 offengelassen
wird, wenn das Ein/Aus-Ventil 32 geöffnet wird, wodurch das verdampfbare
Germizid 26 in den Verdampfer 28 eintreten kann,
wird Wasser vorzugsweise aus der Sterilisationskammer 10 in
die Vakuumpumpe 36 entfernt, da das Wasser einen höheren Dampfdruck
als Wasserstoffperoxid hat, und wird der Dampf in der Sterilisationskammer 10 mit
Wasserdampf im Vergleich mit dem verdampfbaren Germizid 26 in
dem Sammelbehälter 76 angereichert.
Entfernen von Wasser aus dem wässerigen
Wasserstoffperoxid in dem Sammelbehälter 76 durch Entfernen
des Wasserdampfes in der Sterilisationskammer 10 konzentriert
das Wasserstoffperoxid.
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Nach
einer bestimmten Zeitdauer, die für einen Fachmann auf dem Gebiet
ersichtlich ist, wird das Ventil 40, das zur Vakuumpumpe 36 führt, geschlossen
und das konzentrierte Wasserstoffperoxid aus dem Verdampfer 28 in
die Sterilisationskammer 10 verdampfen gelassen. Das konzentrierte
Wasserstoffperoxid im Verdampfer 28 verdampft, um einen Dampf
zu erzeugen, der eine höhere
Konzentration von Wasserstoffperoxid aufweist, als wenn Wasser nicht
aus dem wässerigen
Wasserstoffperoxid in dem Sammelbehälter 76 durch begünstigte
Verdampfung entfernt worden wäre.
Der konzentrierte Wasserstoffperoxiddampf ist bei der Sterilisation
effektiver als Wasserstoffperoxiddampf, der aus einer weniger konzentrierten
Lösung
von wässerigem
Wasserstoffperoxid erzeugt wird.
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Ansammelnlassen
von verdampfbarem Germizid aus wässerigem
Wasserstoffperoxid im Sammelbehälter 76 stellt
somit eine bevorzugte Ausführungsform
dar. Das wässerige
Wasserstoffperoxid in dem Sammelbehälter 76 kann durch
Entfernen von Wasserdampf aus der Sterilisationskammer 10 durch das
Ventil 40 und die Vakuumpumpe 36 konzentriert werden,
wodurch die Effektivität
der Sterilisation verbessert wird.
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Das
Dosierventil 20 ist eine Vorrichtung, die einen Weg bietet,
um einen großen
Bereich von Volumen von verdampfbarem Germizid 26 leicht
an die Sterilisationskammer 10 abzugeben, ohne daß die Größe des Abgabesystems
in Abhängigkeit
von der Größe der Sterilisationskammer 10 geändert werden muß. Das Dosierventil 20 ist
eine einfache Einrichtung, die kostengünstig herstellbar und leicht
verwendbar ist. Das Volumen von verdampfbarem Germizid 26,
das an den Verdampfer 28 abgegeben wird, kann durch Drehen
des Griffes 64 oder Motors (nicht gezeigt) an dem Dosierventil 20 gesteuert
werden. Jede Drehung des Griffes 64 gibt ein Volumen von verdampfbarem
Germizid 26 ab, das dem Volumen der Bohrung 68 an
dem Ventilzapfen 52 gleicht. Die inkrementellen Volumen
von verdampfbarem Germizid 26 zur Abgabe an die Sterilisationskammer 10 sind
nicht auf das Volumen einer Zelle an einer Sterilisationskassette
begrenzt. Wenn mehrere Bohrungen 68 am Ventilzapfen 52 vorhanden
sind, gibt jede Drehung des Griffes 64 ein Volumen von
verdampfbarem Germizid 26 ab, das dem Volumen jeder Bohrung 68 mal
der Anzahl von Bohrungen 68 an dem Ventilzapfen 52 gleicht.
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In
einigen Ausführungsformen
können
mehr als ein Dosierventil 20 parallel zwischen dem Vorratsbehälter 24 und
dem Verdampfer 28 angeordnet sein. Die Dosierventile 20 können Bohrungen 68 mit
unterschiedlichen Größen oder
Gestalten aufweisen. In dieser Ausführungsform kann das Dosierventil 20 zur Verwendung
ausgewählt
werden, das eine Bohrung 68 mit einer Größe aufweist,
die für
die Größe der Sterilisationskammer 10 optimal
ist.
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Zahlreiche
Modifikationen und Änderungen, die
nicht aus dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie
sie durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist, werden für
Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich sein.