DE69712232T2

DE69712232T2 - Sterilisationsanlage

Info

Publication number: DE69712232T2
Application number: DE69712232T
Authority: DE
Inventors: Bastiaan De Heus
Original assignee: Hevo NV
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: ES2175435T3; US6797233B1; EP1021207B1; IL127991A; EP1021207A1; IL127991A0; WO1998002193A1; DE69712232D1; NL1003576C1; ATE216598T1

Description

Die Erfindung betrifft einen Sterilisationsapparat für medizinische Instrumente und ähnliche Gegenstände, die einfach zu handhaben und/oder zu entnehmen sind, der aus einem Gehäuse mit einer Sterilisationskammer besteht, die im wesentlichen einen doppelwandigen Boiler umfaßt, wobei Flüssigkeiten wie z. B. demineralisiertes Wasser zwischen der Innen- und Außenwand des genannten Boilers vorhanden sind sowie Regler und Heizelemente zur Durchführung des Sterilisationsprozesses, durch welche die Temperatur und der daraus erzeugte Dampf kontrolliert werden.
Der erfindungsgemäße Sterilisationsapparat betrifft einen sogenannten Ministerilisationsapparat, der oft in Zahnarztpraxen verwendet wird. Der Inhalt dieser Art von Apparat liegt in dem Bereich zwischen 10-50 Litern und die benötigten Temperaturen liegen oft zwischen 121ºC-134ºC und Drücken von ungefähr 210-310 kPa.
Das deutsche Patent 904 237 sowie das französische Patent 889 067 offenbaren relativ kleine Sterilisationsapparate. Derartige Apparate können jedoch nicht die vorliegenden Anforderungen wie hohe Sterilisationstemperaturen und Drücke, wie oben benannt, erfüllen, die offensichtlich auch zuverlässig in einem relativ kleineren Apparat oder wenigstens in den Dimensionen - der entgegengehaltenen-Apparate realisiert sein sollte.
Ein anderes von den genannten Mini-Sterilisationsapparaten bekanntes Problem ist, daß dieser Typ von Apparat kaum, wenn überhaupt die (internationalen) Anforderungen erfüllen kann, die unter anderem das Erreichen einer stabilen Umgebungstemperatur des Sterilisationsboilers während der Sterilisation betreffen.
Der erfindungsgemäße Sterilisationsapparat überwindet diese Probleme aufgrund der Tatsache, daß das Gehäuse mit der Sterilisationskammer einen waagerecht angeordneten zylindrischen Boiler aufweist, worin ein zylindrischer innerer Boiler mit einem Volumen zwischen 10-50 Litern waagerecht angeordnet ist, wobei die genannte Flüssigkeit teilweise den zylindrischen Raum zwischen den genannten Boilern ausfüllt, wobei zumindest während des Sterilisationsvorgangs der obere zylindrische Raum mit Dampf und Mitteln ausgefüllt ist, die vorhanden sind, um die stoßweise Dampfzufuhr in die genannten inneren Boiler zu gewährleisten.
Um den Sterilisationsprozeß in einen derartigen Apparat zu optimieren werden Einrichtungen, wie z. B. Ejektoren, Vakuumventile und ähnliche Elemente angewendet, die erfindungsgemäß ein pulsierendes Vakuum in dem Boiler erzeugen kann, so daß Luft in den Instrumenten oder ähnlichen Gegenständen, die sterilisiert werden sollen, effektiv entfernt wird.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird erreicht, indem Mittel vorhanden sind, die auch ein stoßweises Vakuum in dem Boiler gewährleisten können, so daß Luft in den Instrumenten oder ähnlichen Gegenständen, die sterilisiert werden sollen, entfernt werden kann.
Um den erfindungsgemäßen Sterilisationsprozeß sicher zu gestalten, sind Mittel zum Einstellen bzw. zum Messen von Druck, Temperatur, Zeit und des Ausstoßes vorhanden, um alle in dem Boiler vor, während und nach dem Sterilisationsprozeß auftretenden Phasen zu kontrollieren. Diese Mittel sind vorzugsweise durch einen Prozeßrechner gesteuert, der die verschiedenen Ausgabedaten digital und/oder alphanumerisch und/oder graphisch beispielsweise an einen internen oder externen Druckapparat (Drucker) anzeigt.
Insbesondere in einer Zahnarztpraxis, wo ein Druckkocher intensiv eingesetzt wird, kann es wünschenswert sein, einen Ministerilisationsapparat mit einer (Zeit-) Schaltuhr zur Verwendung im "Stand-by" Modus, z. B. zum Aufheizen und Aufrechterhalten der Temperatur des Boilers zur Verfügung zu stellen.
Vorteile werden durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Ministerilisationsapparates erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Sterilisationsraum des Boilers mit seitlichen Stützen für eine Anzahl von Standard- Tabletts versehen ist, auf denen Instrumente, die entweder verpackt oder unverpackt sind und/oder Bandagiersubstanzen angeordnet werden können.
Zur effektiven Benutzung ist es wünschenswert, daß in dem erfindungsgemäßen Mini-Sterilisationsapparat die Front- oder Zuführseite des Boilers druckdicht durch eine wärmeisolierende. Tür mit Scharnieren verschlossen ist, die mit einer eingebauten Mutter ausgestattet ist, wobei das Gehäuse an diesem Ende mit einer schwenkbaren, hermetisch abdichtenden Schraube ausgestattet ist. Die Schrauhenversiegelung wird bevorzugt von einem Elektromotor gesteuert, dessen Betriebsphasen von dem genannten Prozeßrechner gesteuert werden.
Um das für den Sterilisationsprozeß benötigte Verfahren zu erfüllen, wird erfindungsgemäß vorzugsweise ein Sterilisationsboiler in dem Ministerilisationsapparat eingesetzt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein zylindrischer Sterilisationsboiler symmetrisch, jedoch nicht konzentrisch, innerhalb des zylindrischen äußeren Boilers angeordnet ist, so daß in der Betriebsposition das Volumen des Raumes für Flüssigkeit oder für Wasser unten in dem doppelwandigen Boiler wesentlich größer ist als oben in dem Boiler.
Es ist vorteilhaft, wenn der Sterilisationsboiler in einem Gehäuse angeordnet ist, in dem auch das Flüssigkeitsreservoir mit einer zugehörigen Pumpe, Steuerungszubehör, einer Trockenluftverbindung und einer Verbindung zu einer Vakuumleitung mit Ventilen angeordnet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei Vorteile und andere Merkmale der Erfindung deutlich werden.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ministerilisationsapparates;
Fig. 2 zeigt ein Blockschema der wichtigsten Betriebsfunktionen des Sterilisations- apparates;
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sterilisationsapparates gemäß einer Computerzeichnung.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Sterilisationsapparates, tatsächlich das Gehäuse 1 davon, das eine im wesentlichen rechteckige Form hat und aus einem geeigneten platten Material hergestellt ist. Die Vorderseite zeigt eine Tür 2, die über mehr als 120º geschwenkt werden kann und die außerdem gut gegen Wärmeverlust isoliert ist. Öffnen und Schließen der Tür geschehen automatisch durch einen elektrischen Betriebsknopf (nicht dargestellt). Die geöffnete Tür zeigt einen (inneren) Boiler 3 dessen Raum 4 in dieser Ausführungsform mit vier Trageplateaus 6, sogenannten Normtabletts versehen ist, auf denen (verpackte) Instrumente oder Bandagiersubstanzen transportiert werden können. Dazu ist ein Raum 4 mit Stützen 5 vorgesehen. Die Tür 2, die den sationsbetriebs nicht geöffnet werden. Während des Betriebs stellt der LCD-Schirm 8 den Verlauf des Betriebs graphisch dar,
Der Sterilisationsapparat weist darüber hinaus einen Prozeßrechner auf, dessen Steuerung 9 mit einer Anzeige für jede Betriebsphase ausgeführt ist. Druck, Temperatur, Sterilisationszeit, Trocknungszeit und mögliche Fehlfunktionen werden digital angezeigt und gegebenenfalls alphanumerisch oder graphisch unterstützt. Der Druck in dem sogenannten Dampfgenerator ist, wie vorgeschrieben, auf einer Anzeige analog dargestellt.
Fig. 2 zeigt schematisch den Sterilisationsboiler 11 mit verschiedenen Hilfsteilen und Steuerapparaten, die im folgenden beschrieben werden.
Es ist festzuhalten, daß gleiche Bezugszahlen für gleiche Teile verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Boiler 11 weist eine innere Wand und äußere Wand 3 bzw. 12 auf, wobei der Inhalt des inneren Boilers zwischen 10-50 Litern liegt. Demineralisiertes Wasser (demi-Wasser) 14 - in den Raum 13 der doppelten Boilerwand 3, 12 gegeben - wird erhitzt, so daß Dampf 16 im Oberbereich des Boilers erzeugt wird. Das Heizen des Wassers geschieht durch Heizelemente 17, 18 die in dem Boilerraum 13 angeordnet sind. Zur Bereitstellung des Wasser weist der Sterilisationsapparat ein Wasserreservoir 19 auf, auf dem ein Schwimmschalter 20 zur Pegelkontrolle vorgesehen ist. In Zur Bereitstellung des Wasser weist der Sterilisationsapparat ein Wasserreservoir 19 auf, auf dem ein Schwimmschalter 20 zur Pegelkontrolle vorgesehen ist. In dieser Anordnung ist eine Zufuhrpumpe 21 vorgesehen, durch die Wasser hinunter in den Raum 13 der doppelten Boilerwände 3, 12 geliefert werden kann. Ein Abschaltventil 22 zum Pumpen des Wassers für den Boilerraum 13 ist in dem Pumpenkreislauf vorgesehen. Wie bereits oben angedeutet, sind Heizelemente 17 und 18 am Boden des Boilers 3, 12 vorgesehen, durch die das zugeführte Wasser erhitzt werden kann, so daß im Oberbereich Dampf 16 für den Sterilisationsvorgang gebildet wird. Ein Sicherheitsschalter 23 mit einer Fließausführungsform zum Schutz gegen Trockenkochen ist am Boden des Boilers vorgesehen. Ein Wasserpegelüberwacher 24 ist im Oberteil vorgesehen, so daß immer ein günstiges Verhältnis zwischen Dampf und Wasser erreicht wird. Der erzeugte Dampf 16 wird stoßweise vom Boilerraum 13 durch ein Dampfventil 25 hindurch in den inneren Boiler 3 gegeben. Außerdem ist innerhalb des inneren Boilers eine Temperaturmeßeinrichtung 26 sowie ein Drucktransmitter angeordnet. Ein ähnlicher Transmitter ist auch im äußeren Boiler 12 vorgesehen. In Fig. 2 stellt die linke Seite das Wasser- und Dampfsystem und die rechte Seite das Vakuumsystem dar. Dabei ist eine Zuführungsleitung 28 an der oberen Seite des Boilers vorgesehen, in der ein Belüftungsventil 29 zur Zufuhr sauberer Luft vorgesehen ist, wenn ein Vakuum in dem Boiler vorherrscht. Zur Sicherheit liefert ein steriler Filter 30 reine Luft, wenn diese zum Ventil 29 geführt wird.
Erfindungsgemäß wird ein Vakuum stoßweise in den Boiler gezogen, was mit der Benutzung eines Wasserstrahlpumpensystems erreicht ist, das hauptsächlich ein Ejektor 31 aufweist, der mit einem Vakuumventil 32 verbunden ist, welches durch eine Leitung mit dem inneren Boiler 3 verbunden ist. Ein Kaltwasserventil 33 ist in das Wassersystem des Ejektors 31 eingebunden, welches zum Herstellen eines Vakuums durch den Ejektor 31 dient. Außerdem wird ein Druckschalter 34 zur Messung des Wasserdrucks in dem Leitungssystem benutzt, durch welches Wasser von der Zuführung 35 abgezapft wird.
Im folgenden wird eine kurze Darstellung eines Sterilisationsvorgangs bei einer Temperatur von 134ºC gegeben. Ein Vorgang kann nur beginnen, wenn die Tür 2 geschlossen ist und der Vorgang beginnt mit einem Durchdampfen, wobei die Ventile 25, 33 und 32 geöffnet sind. Die Ventile 32, 33 des Strahlpumpensystems bleiben während des Durchdampfens offen. Das Dampfventil 25 wird dabei auf einen Druck von 120 kPa innerhalb des inneren Boilers 3 geregelt. Während einer gewissen Periode, von ungefähr 90 Sekunden, findet ein kontinuierlicher Ausstoß von Dampf und Luft statt. Nach dieser Periode von 90 Sekunden schließt das Dampfventil 25 und der erste Vakuumpuls beginnt. Der stoßweise Verlauf des Vorgangs geschieht außerdem durch sukzessive Steuerung der betroffenen Ventile, des Druckaufbaus sowie der Zeit in Sekunden, so daß der Sterilisationsdruck und Temperatur in einer effektiven Weise innerhalb der genannten Periode erreicht werden. In diesem Beispiel wird eine Temperatur von 134ºC bis zu einem Maximum von 137ºC in ungefähr 15 Sekunden erreicht. Die Druckkontrolle in dem Boiler wird durch einen autonom funktionierenden Steuerprozeß erreicht. Falls jedoch während des Sterilisationsprozesses die Temperatur und/oder der Druck die maximal gesetzten Werte überschreitet, wird der Vorgang automatisch abgebrochen.
Nach dem Sterilisationsdurchgang findet das Trocknen der Objekte, die auf dem Tablett 6 angeordnet sind, durch Anlegen eines Vakuums statt. Dazu wird das Dampfventil 25 geschlossen und das Kaltwasserventil 33 sowie das Vakuumventil 32 geöffnet, bis ein Druck von 10 kPa erreicht ist. Bei diesem Druck startet die tatsächliche Trocknungszeit, die in diesem Vorgang (134ºC) fünf Minuten dauert. Nach dem Trocknen wird der Boiler belüftet, um das Vakuum zu entspannen. Wenn der Trocknungsvorgang beendet ist, werden die Ventile 32, 33 geschlossen. Wenn der Boilerdruck zwischen 95-105 kPa liegt, schließt das Belüftungsventil 29, so daß die Tür 2 geöffnet werden kann und die sterilisierten Objekte aus dem Boilerraum 4 entnommen werden können.
Wie oben ausgeführt, findet der gesamte Vorgang unter der Steuerung und Überwachung eines Computers statt und die Ergebnisse werden durch eine Druckeinrichtung, einem sogenannten Drucker (nicht dargestellt) wiedergegeben.
Fig. 3 stellt eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Ausführungsform dar, in der insbesondere das Wasserreservoir 13 durch die Positionierung des inneren Boilers 3 relativ zu dem äußeren Boiler 12 vergrößert worden ist, d. h., daß die Menge von Wasser am Boden des Boilers 11 größer ist als die Menge im oberen Bereich des Boilers, was für bestimmte Sterilisationsprozesse hinsichtlich des Wasserdampfverhältnisses vorteilhaft sein kann.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, da man sich weitere Anordnungen von Sterilisationsboilern vorstellen kann. Das erfindungsgemäße Merkmal der Benutzung einer doppelten Boilerwand in einem relativ kleinen Sterilisationsapparat resultiert jedoch in der Tatsache, daß solch ein Sterilisationsapparat die höchsten Standards, einschließlich internationaler Standards, erfüllen kann.

Claims

1. Sterilisationsapparat für medizinische Instrumente und ähnliche Gegenstände, die einfach zu handhaben und/oder zu entnehmen sind, der aus einem Gehäuse mit einer Sterilisationskammer besteht, die im wesentlichen einen doppelwandigen Boiler umfaßt, wobei Flüssigkeiten wie zum Beispiel entmineralisiertes Wasser zwischen der Innen- und der Außenwand des genannten Boilers vorhanden sind sowie Regler und Heizelemente zur Durchführung des Sterilisationsprozesses, durch welche die Temperatur und der daraus erzeugte Dampf kontrolliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse (1) einen waagerecht angeordneten zylindrischen Boiler (11) umfaßt, worin ein zylindrischer innerer Boiler (3) mit einem Volumen zwischen 10-50 Litern, waagerecht angeordnet ist, wobei die genannte Flüssigkeit (14) teilweise den zylindrischen Raum (13) zwischen den genannten Boilern ausfüllt, wobei zumindest während des Sterilisationsvorgangs der obere zylindrische Raum mit Dampf und Mitteln (25) ausgefüllt ist, die vorhanden sind, um die stoßweise Dampfzufuhr in den genannten inneren Boiler (3) zu gewährleisten.

2. Apparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (31, 33) vorhanden sind, die ein stoßweises Vakuum in dem genannten Boiler (3) gewährleisten können, so daß die Luft in den Instrumenten oder ähnlichen Gegenständen, die sterilisiert werden sollen, entfernt werden kann.

3. Apparat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die den Druck, die Temperatur, die Zeit und den Ausstoß einstellen bzw. messen, damit alle in diesem Boiler (11) eintretenden Phasen während und nach dem Sterilisationsvorgang kontrolliert werden können.

4. Apparat gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel durch einen Prozeß-Rechner (8, 10) kontrolliert werden, der in der Lage ist, die verschiedenen Ausgabedaten digital und/oder alphanumerisch und/oder graphisch anzuzeigen, zum Beispiel auf einem internen oder externen Drucker.

5. Apparat gemäß einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine (Zeit-) Schaltuhr zur Verwendung im "Stand-by"-Modus zur Verfügung steht, um zum Beispiel die Temperatur des genannten Boilers zu erhöhen bzw. zu halten.

6. Apparat gemäß einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sterilisationsraum des Boilers mit seitlichen Stützen für Standardtabletts, auf denen die Instrumente, die entweder verpackt oder unverpackt sind, und/oder Bandagiersubstanzen angeordnet werden können.

7. Apparat gemäß einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite oder der Zugang des Boilers druckdicht versiegelt ist durch eine wärmeisolierende Tür mit Scharnieren, ausgestattet mit eingebauter Mutter, wobei das Gehäuse an diesem Ende mit einer schwenkbaren, hermetisch versiegelnden Schraube ausgestattet ist.

8. Apparat gemäß einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenversiegelung gesteuert wird von einem Elektromotor, deren Betriebsphasen von dem genannten Prozeß-Rechner gesteuert werden.

9. Apparat gemäß einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Sterilisationsboiler symmetrisch jedoch nicht mittig in dem genannten äußeren zylindrischen Boiler angeordnet ist, so daß in der Betriebsposition das Volumen des Raumes für Flüssigkeit oder für das Wasser unten in dem doppelwandigen Boiler wesentlich größer ist als in dem oberen Boiler.

10. Apparat gemäß einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß-Rechner und die Boiler sich in einem Gehäuse befinden, in dem sich auch das Flüssigkeitsreservoir mit der dazugehörigen Pumpe, das Steuerungszubehör, eine Trockenluftverbindung und eine Verbindung zu einer Vakuumleitung mit Ventilen befinden.