DE69427309T2

DE69427309T2 - Anordnung für autoklavsysteme

Info

Publication number: DE69427309T2
Application number: DE69427309T
Authority: DE
Inventors: Rune Ericson
Original assignee: Getinge AB
Current assignee: Getinge AB
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: EP0788402A1; EP0788402B1; ES2156931T3; ATE201332T1; JPH10507800A; AU1206295A; DE69427309D1; WO1996012557A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Autoklavsystem, gemäß dem eine Autoklavkammer mittels einer Flüssigkeitsring- Unterdruckpumpe evakuiert wird. Letztere ist mittels eines Auslasses mit der Kammer verbunden und in einen Wasserzirkulationskreis geschaltet, in dem das Wasser eine Dichtungs- und Kühlfunktion hat.
Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen werden bei verschiedenen Anwendungen in Zirkulationssystemen verwendet. Diese Pumpenart eignet sich am besten zur Verwendung in Verbindung mit vergleichsweise statischen Prozessen, bei denen die Temperatur des Fördermediums vergleichsweise stabil bleibt.
Aufgrund ihrer hervorragenden Evakuierungsleistungen werden solche Pumpen auch bei Sterilisationsprozessen verwendet. Bei solchen Anwendungen sind die Bedingungen jedoch anders. Bei Sterilisatoren beginnt der Sterilisationsprozeß durch mehrere Evakuierungsschritte, die sich mit Dampfeinlaßschritten abwechseln. Infolgedessen steigt die Temperatur innerhalb der Pumpe bei Beginn jedes Vakuumsaugvorgangs mehr oder weniger augenblicklich an und muß sofort gesenkt werden, um ein Verdampfen des Wassers in der Pumpe zu verhindern, denn andernfalls wird die Saugleistung der Pumpe vermindert, und es ist nicht möglich, die Autoklavkammer auf das gewünschte Vakuum zu evakuieren.
Es ist bekannt, zur Beherrschung der Temperaturanstiege, die bei jedem Vakuumsaugvorgang in einem Autoklavprozeß in der Pumpe aufzutreten pflegen, den Zirkulationskreis mit einem mit Wasser gefüllten Zirkulations- oder Pufferbehälter zu verbinden. Das Zirkulationswasser kann durch den Behälter fließen und mit dem darin enthaltenen Wasser vermischt werden, wodurch es gekühlt wird. Ein Thermostat erfaßt einen etwaigen Anstieg der Wassertemperatur innerhalb des Behälters, und bei Überschreiten eines vorbestimmten Temperaturniveaus öffnet es ein Ventil und läßt Kühlwasser in den Behälter, wodurch die Temperatur des Wassers im Behälter gesenkt wird. Während der Pegel innerhalb des Behälters ansteigt, strömt Wasser durch eine Überlauföffnung im Behälter aus.
Dieses bisher allgemein angewandte Kühlsystem ist jedoch mit mehreren Nachteilen behaftet. Der Zweck eines Zirkulationssystems lag darin, Wasser einzusparen. In Wirklichkeit ist dieser Zweck in Abhängigkeit von der Trägheit in dem gesamten Kühlsystem, das einen ein beträchtliches Wasservolumen enthaltenden Wassertank und ein Thermostat enthält, der aufgrund seiner Hysterese auf das Öffnen und Schließen des Tankventils mit Verzögerung reagiert, bisher noch nicht oder nur zu einem geringen Grad erfüllt worden. Darüber hinaus hat das Mischen des Zirkulationswassers mit dem Wasser im Tank eine Ausgleichswirkung auf die Temperatur, das heißt, die Temperatur des Wassers im Tank steigt sukzessive an, was dazu führt, daß externes Kühlwasser in zunehmend großen Mengen in den Tank nachgefüllt werden muß, um die Kühlung der Pumpe auf dem erforderlichen Niveau zu halten.
Ein weiterer schwerwiegender Nachteil besteht darin, daß das verunreinigte Kondensat, das die Pumpe aus der Autoklavkammer absaugt, sowohl mit dem Zirkulationswasser als auch mit dem Wasser im Tank vermischt wird. Somit werden beträchtliche Menge an verunreinigtem Wasser allmählich abgegeben.
Der Erfindungsgegenstand ist ein Kühlsystem bei Autoklavvorgängen, bei dem die obenerwähnten Nachteile entfallen und das große Wassereinsparungen bereitstellt, während gleichzeitig die Zumischung von frischem Wasser in das verunreinigte Wasser nur in einem sehr verminderten Ausmaß erfolgt. Die charakteristischen Merkmale dieses Systems werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung, die ein Flußdiagramm für Sterilisationsprozesse darstellt, näher beschrieben.
In der Zeichnung wird ein Autoklav 1 schematisch dargestellt, wobei der Autoklav 1 eine Kammer 2 und ein Gehäuse 3 umfaßt. Der Autoklav 1 ist über ein Ventil 4 mit einem Dampfeinlaß in die Kammer 2 und über ein Ventil 5 mit einem Dampfeinlaß in das Gehäuse 3 versehen. Ein drittes Ventil 6 ist in eine Auslaßleitung 7 aus der Kammer 2 geschaltet. Diese Auslaßleitung 7 führt zu einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe 8, die in einen aus einer Ablaßleitung 9 und Zirkulationsleitungen 10, 11 bestehenden Zirkulationskreis geschaltet ist. Eine Entlüftungsleitung 12 erstreckt sich von der Ablaßleitung 9 zur Abführung von Luft, und eine Kondensatleitung 13 erstreckt sich vom Gehäuse 3 des Autoklaven 1 mittels eines Kondenswasserabscheiders 14 zur Ablaßleitung 9. Ein Kondensator 15 ist in die Auslaßleitung 7 geschaltet.
Ein vergleichsweise kleiner Tank 16, der Kühlwasser 17 enthält und einen Wassereinlaß 18 mit einem als Schutz vor Rücksaugung dienenden Luftspalt aufweist, ist über eine Leitung 19 mit dem Zirkulationskreis 9, 10, 11 verbunden. Eine Drossel 20 ist in die Leitung 19 geschaltet. Erfindungsgemäß wird das Zirkulationswasser durch die Pumpe 8 sukzessive verdünnt. Der Hauptzweck der Verdünnung besteht darin, die Pumpenleistung bei niedrigen Drücken zu verbessern. In der Leitung 10 ist vorzugsweise des weiteren eine Drossel 21 angeordnet, welche als Reaktion auf die Wasserpumpenanforderungen verstellbar ist.
Ein weiterer Vorteil der Verdünnung des verunreinigten Zirkulationswassers durch die Pumpe 8 besteht darin, daß jegliches Bakterienwachstum in den Rohrleitungen 9, 10, 11 des Zirkulationskreises verhindert wird.
Gemäß der Erfindung ist ebenfalls ein Wärmetauscher 22 mit dem Zirkulationskreis 9, 10, 11 verbunden. Mittels eines Ventils 23 ist der Wärmetauscher mit einer Kühlwassereinlaßleitung 24 verbunden. Eine Leitung 25 ist zwischen dem Wärmetauscher 22 und dem Kondensator 15 geschaltet, und eine Leitung 26 erstreckt sich von dem Kondensator 15 über einen weiteren Wärmetauscher 27 zu einem Auslaß. Letzterer Wärmetauscher 27 dient der Verhinderung der Bildung von Dampf bei Ablaß von verunreinigtem Wasser aus der Leitung 9 sowie von Kondensat aus dem Kondenswasserabscheider 14.
Bei normalem Autoklavbetrieb verläuft der Prozeß wie folgt. Zu Anfang evakuiert die Vakuumpumpe 8 die Kammer 2 von einem atmosphärischen Druck bis zu einem Unterdruck von ca. 100 - 70 mbar. Dann wird das Ventil 4 geöffnet, und Dampf wird in die Kammer 2 gelassen, wonach das Ventil 4 wieder geschlossen wird, und die Pumpe 8 evakuiert wieder die Kammer 2. Dieser Prozeß wird vor Beginn der eigentlichen Sterilisation zwei- oder dreimal wiederholt. Des weiteren wird Dampf in das Gehäuse 3 eingelassen.
Die Temperatur neigt dazu, bereits während des zweiten Evakuierungsvorgangs, das heißt nach dem ersten Dampfeinlaß, in der Pumpe 8 beträchtlich anzusteigen. Die durch die Pumpe zirkulierende Flüssigkeit hat eine Dichtungs- sowie eine Kühlfunktion. Wenn die Temperatur der Pumpe sowie die der Zirkulationsflüssigkeit auf ein Niveau ansteigen können, bei dem unmittelbar die Gefahr einer Verdampfung der Flüssigkeit in der Pumpe droht, wird infolgedessen die Pumpfunktion beeinträchtigt. Aus diesem Grund wird das Ventil 23 geöffnet und Kühlwasser kann durch den Wärmetauscher 22 fließen, wodurch das Zirkulationswasser in der Leitung 10 gekühlt wird. Dann kann das Kühlwasser weiter durch Leitung 25 zum Kondensator 15 fließen und von dort durch die Leitung 26 und den Wärmetauscher 27 zum Abfluß. Aus der Leitung 24 wird kein sauberes Wasser dem Zirkulationssystem 9, 10, 11 zugemischt. Verunreinigtes Kondenswasser aus der Autoklavkammer 22 sowie eine geringere Menge an aus dem Tank 16 zugeführtes Kühlwasser 17 werden als Mittel zur Abdichtung der Vakuumpumpe 8 verwendet, und Kühlwasser aus der Leitung 24 wird über den Wärmetauscher 22 und den Zirkulationskreis 9, 10, 11 zur Kühlung der Pumpe verwendet. Demgemäß wird das erfindungsgemäße System aus zwei getrennten Wassersystemen gebildet.
Das gleiche Prinzip, das dem erfindungsgemäßen System zugrunde liegt, gilt auch für die Evakuierung von Dampf aus der Kammer 2 nach der Sterilisation, wenn niedriger Unterdruck erforderlich ist, um das Material in der Kammer 2 zu trocknen.
Die Verwendung dieses neuen Systems führt dazu, daß im Vergleich zu bisher sehr begrenzte Mengen an verunreinigtem Wasser zum Abfluß fließen. Gleichzeitig kommt es zu beträchtlichen Wassereinsparungen, die sich gemäß dem beschriebenen Beispiel im Vergleich zu herkömmlichen Kühlsystemen auf ca. 40% belaufen können.
Es ist jedoch nicht erforderlich, daß das Wasser aus der Leitung 26 direkt zu einer Abflußleitung fließt, wie in der Zeichnung gezeigt. Stattdessen ist es genauso gut möglich, sowohl die Leitung 24 als auch die Leitung 26 mit einem Wasservorratstank zu verbinden, der mit Kühlmitteln nach dem Stand der Technik versehen und beispielsweise mit einem Kühlturm verbunden ist. Im Falle eines solchen geschlossenen Systems, bei dem das Kühlwasser wiederholt wiederverwendet wird, können im Vergleich zu herkömmlichen Systemen Wassereinsparungen bis zu 75% erzielt werden, ohne die Pumpenleistung zu vermindern.

Claims

1. Anordnung für Sterilisationsautoklavsysteme, bei der eine Autoklavkammer (2) mittels einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (8) evakuiert wird, wobei die Pumpe mittels einer Auslaßleitung (7) mit der Kammer (2) verbunden und zum Zwecke ihrer Abdichtung und Kühlung in einen Wasserzirkulationskreis (9, 10, 11) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (19) in den Zirkulationskreis (9, 10, 11) geschaltet und so angeordnet ist, daß dem Zirkulationskreis (9, 10, 11) allmählich zusätzliches Kühlwasser zugeführt wird, um die Pumpenleistung bei niedrigen Drücken zu gewährleisten, und daß das System des weiteren einen Kühlwasserkreis (24, 25, 26) enthält, der über einen ersten Wärmetauscher (22), durch den das Wasser des Zirkulationskreises (9, 10, 11) fließt und der zur Kühlung des Wassers angeordnet ist, in indirektem Kontakt mit dem Zirkulationskreis (9, 10, 11) steht.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitung (19) zur Zuführung zusätzlichen Kühlwassers ausgehend von einem Vorratstank (16), der Kühlwasser (17) und einen Kühlwassereinlaß (18) mit einer Lufttrennung enthält, erstreckt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (15) in den Kühlwasserkreis (24, 25, 26) geschaltet ist, wobei aus der Kammer (2) abgelassenes Medium getrennt von dem Kühlwasser durch den Kondensator fließt.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Wärmetauscher (27) in den Kühlwasserkreis (24, 25, 26) geschaltet ist, wobei den Zirkulationskreis (9, 10, 11) verlassendes Wasser zur Kühlung durch den Wärmetauscher (27) durch diesen letzteren fließt.