NO770235L - Fremgangsm}te og anordning ved en steriliseringsautoklav. - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING VED. EN -STERILISERINGSAUTOKLAV.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte og en anordning for å sterilisere gods i en autoklav, som har et kammer med en tilforselsledning for damp og en tilforselsledning for trykkluft samt i det minste en avlopsledning og en ventilasjonsled-ning.

En slik autoklav anvendes bl.a. for behandling av gods av en slik

karakter at;sterilisering må skje ved en temperatur som er så. hoy som mulig men dog ligger under en temperatur ved hvilken der er risiko for at godsets emballasjemateriale kan ta skade. Et eksempel på slikt gods med emballasje utgjor farmasøytiske preparater i ampuller av plast, f.eks. polypropen, som har en forholdsvis lav temperatur ved hvilken mykgjoringsmiddel i plasten begynner å diffundere bort fra materialet. Plasten begynner da å krympe i den varmeste delen av en emballasje som ikke er i kontakt med væskeinnholdet i emballasjen. Denne blir full og sprekkdannelser kan oppstå. Dette kan ikke tolereres med tanke på risiko for gjennomvekst av bakterier i slike sprekker. For å kunne gjennomføre sterilisering av preparatet under ikke alt-for lang behandlingstid er det onskelig å anvende så hoy temperatur som mulig i kammeret uten å komme opp.til en for materialet skadelig temperatur.

Autoklaver for sterilisering av gods i emballasjer er kjent

men kan ikke ansees tilfredsstillende. Blant annet er det ikke mulig under steriliseringsperiodert i disse autoklaver å regu-lere trykk og temperatur i autoklavens kammer med slik noyaktig-het at behandlingstemperaturen virkelig kan holdes i nærheten av materialets mykningstemperatur ('tålighetstemperatur".) . Man velger derfor en lavere behandlingstemperatur enn hva.som er

onskelig, hvilket forer til meget lange behandlingstider. Man

I

kan velge en hoy behandlingstempératur men risikerer da at en

del emballasjer odelegges under behandlingen, og da må en omfattende kontroll av behandlingsresultatet gjennomfores'.

Disse tidligere systemer bygger på eh intermittent tilforsel til kammeret av medier, hvilke styrer prosessen med hensyn til visse gitte kriterier. Styringen av tilforselen av hvert av disse medier, er helt uavhengig av det andre medies styring hvorfor en ikke onskelig forskyvning av tilforselsperiodene for mediene ofte

inntreffer.. Det kan medfore at hvis f .eks. temperaturen i kammeret er tilstrekkelig hoy, så gis ingen tilforsel av damp, hvorved trykket faller, hvilket medforer tilforsel av kald trykkluft.

. Er derimot temperaturen for lav men trykket tilstrekkelig hoyt, mates bare damp inn i kammeret. Denne damp går da inn i systemet med hele kammerets to'tal trykk mot seg. Man vil derved på grunn av styringens karakter kunne få temperaturgradienter i systemet som til og med opptrer lokalt i kammeret, bl.a. på grunn av den umulige oppgave å konstruere et symmetrisk rorsystem for 'tilstrøm-ning og utstromning fra kammeret. Lokaliseringen av temperatur-gradientene til visse punkter i k^ammeret er også tilboyelig til å. være avhengig av last. For å avhjelpe disse problemer er det i flere tilfeller lagt ned et omfattende arbeide. Særlig efter

leveranse og ved innkjoring av et nytt anlegg har det vært nod-vendig å ofre mye arbeide på forsok for å tilveiebringe forbed-ringer. Dette arbeide har bl.a. innebåret omdimensjonering av rorsysternet, særlig inne i kammeret.

Av det som er sagt fremgår at oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe et termodynamisk system som kan styres med stor nøy-aktighet og som tillater opprettholdelse av en konstant temperatur i hele kammeret. Derved gjores det mulig i dette system å gjennomføre et bestemt forlop. Et annet formål med oppfinnelsen er' å tilveiebringe et system som det er lett å trimme inn for å

arbeide med visse parameterverdier for et visst program eller å stille om for å arbeide med et annet program.

En fremgangsmåte.for å tilveiebringe dette kjennetegnes ifolge oppfinnelsen stort sett ved at kammeret med gods varmes opp og at

derefter arbeidsmediene bringes til kontinuerlig å stromme gjennom kammeret i mengder som styres ved hjelp av regulerende ventil-

I

er. styrt av reguleringsorgan avhengig av temperaturen i dampledningen og trykk og temperatur i kammeret.

En anordning for utforelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kjennetegnes stort sett ved at en regulerende ventil på tilforselsledningen for damp.er styrt av en av temperaturen i ledningen efter ventilen avhengig regulator, mens en regulerende, ventil på tilforselsledningen for luft er styrt av en av temperaturen i kammeret avhengig regulator og at det forbi ventilen i tilfor-selslednirigen for trykkluft er anordnet en bypassledning med en ventil, som er styrt av en pressostat avhengig av trykket i kammeret, idet ventilasjonsledningen har et strupeorgan og avløps-ledningen et strupeorgan for konstant gjennomstrømning, samt at ventilasjonsledningen har en ventil styrt av-en regulator avhengig av trykket i kammeret.

Oppfinnelsen vil i det efterfolgende bli beskrevet nærmere under henvisning til en på figurene sterkt skjematisk vist autoklav.

Fig. 1 er et skjema over en autoklav med ventiler, og

fig. 2 er samme skjema i mindre målestokk med tillegg av et styresystem for ventilene.

Fig. 3 viser samme skjema som i fig. 1 med en modifikasjon på tilforselssiden.

Den i fig..1 viste autoklav har et behandlingskammer 10 omgitt av en mantel 11, som ved en med en ventil 12 forsynt ledning 13 har en forbindelse til kammeret. Denne forbindelsesledning 1'3 utgår fra mantelens 11 ovre del og munner ut i kammeret gjennom ror 14 med fordelingsmunnstykker 15 ved kammerets bunn 16.

Fra en ledning 17 med en ikke vist avstengningsventil fores damp gjennom en ventil 18 inn i- et blandekammer 19, som står i direkte forbindelse med mantelen 11. En trykkluftledning .20 med

en ikke vist avstengningsventil er ved en struping 21 og en ventil 22 koblet til blandekammeret. 19. Der er imidlertid også en omforingsledning 23 forbi ventilen 22. Denne, ledning 23 er for- ■. synt med en struping 24 og en ventil 25.

yl fig. 1 inngår dessuten en vannledning 26 med en ikke vist av-

stengningsventil. Ledningen 26 har en ventil 27 og manner ut i kammerets 10 ovre del i ror 28 med fordelingsmunnstykker 29.

Autoklaven har også et system gjennom hvilket arbeidsmediene slippes ut eller<!>suges,ut. Dette system omfatter en fra mantel- .

ens 11 bunn 30 utgående avløpsledning 31, som i en gren 32 inneholder en dampfelle 33 og kondensvannavleder og i en annen, parallell gren 34 inneholder en ventil 35. Videre inngår en

gren 36 med en sikkerhetsventil 36'.

Ved bunnen 16 i kammeret 10 er en avløpsledning 37 tilkoblet, og den har en gren 38 gjennom en vakuumpumpe 38', en gren 39 med en strupeventil 40 og en gren 41 med en avtappingsventil 42.

,Alle disse grener går gjennom en kondensator 43 til et avlop.

Ventilen 42 er fortrinnsvis én stempelventil som.styres av en termostat 72 i en pulsledning 73 fra en temperaturavsokende

foler 74 i ledningen 37.

Fra kammerets 10 ovre del er det også et utlop, hvilket omfatter rorene 28, en del av ledningen .26 samt en til denne koblet ledning 44 med grener"som passerer gjennom en kondensator 45. Kon-densatoren 45 arbeider med kjølevann, f.eks. fra vannledningen 26. Avløpsledningen 44 fra kammeret har en gren 46 med en struping 47 og en tilbakeslagsventil 48, en gren. 49 med en ventil 50 og en gren 51 med en ventil 52. Dessuten er der en gren 4.6' med. en sikkerhetsventil 46".

Autoklaven har dessuten diverse kjente detaljer som ikke er vist i fig. 1, nemlig f.eks. sikkerhetsventiler, filter, organ for dormanovréring og dortetning, en rekke måleinstrumenter samt eventuelt vanntanker med spesialbehandlet vann for visse spesi-elle forhold.

Så langt er autoklaven i det store og hele blitt beskrevet uten at de reguleringsanordninger som styrer bl.a. ventilene er blitt nevnt.

I autoklavens reguleringssystem inngår, som vist i fig. 2, tilforsel .av trykkluft gjennom et antall elektromagnetisk styrte 'ventiler i ledninger til manoveranordninger for de foran nevnte

;' i

ventiler på ledningene for arbeidsmediene til autoklaven. De

elektromagnetiske ventiler styres fra en i fig. 1 ikke vist regu-leringssentral med programverk og tidsstyring m.v.

Ventilen 18 på dampledningeh 17 får ifblge fig. 1 trykkluft til sin manoveranordning 53 gjennom en temperaturavhengig regulator 54, som får pulser gjennom en pulsledning 55 fra en foler 56 i ledningen 17 efter ventilen 18.

Ventilen 22 på luftledningen 20 har en manoveranordning 57, som får pulser fra en temperaturavhengig regulator 58 med en pulsledning 59 til en foler 60, som ligger i forbindelsesledningen 13.mellom mantelen 11 og kammeret 10 umiddelbart for innlopet til kammeret gjennom rorene 14.

Ventilen 25 på den andre luftledning 23 har en manoveranordning 61, som styres av en pressostat 62 med en pulsledning 63 til et punkt 64 inne i kammeret 10. Denne ventil 25 kan også med for-del være en magnetventil, som styres direkte av pressoståten.'

På avlopssiden er der i ledningen 49 ventilen 50, hvis manoveranordning 65 styres av en trykkavhengig regulator 66, som får trykkpulser gjennom en ledning 67 fra en foler 68 inne i kammeret 10. Ventilen 52 i ledningen 51 står under innflytelse av en trykkavhengig regulator 69, som gjennorn en ledning 70 foler trykket i et punkt 71 i kammeret 10.

For- aktivering av de beskrevne regulatorer 54, 58, 66 og 69, pressostaten 62 samt ventilene 12, 27, 35 og 42 anvendes ifolge oppfinnelsen et i fig. 2 skjematisk vist styresystem. I dette inngår en tilforselsledning 75 for trykkluft med grenledninger 76 til av elektromagneter 77 styrte ventiler 78, av hvilke for

enkelhets skyld bare en er vist i detalj.Elektromagnetene 77 er ved ledninger 79 koblét til et programverk 80, som inneholder

i og for seg kjente komponenter, slik som organer for tidsstyring og organer som er avhengige av tilstanden inne i autoklavkammeret 10. Programverket kan.være innrettet med organer for

å gjennomføre adskilte programmer, f.eks. sterilisering ved 110°C eller ved 120°C. Når programverket 80 gjennom en ledning 79 gir puls til en ventil 78, slippes trykkluft frem gjennom en eller flere av ledningene 82 - 89 til resp. manoveranordning på

ledningene for arbeidsmediene til autoklaven. Pressoståten 62 aktiveres ved hjelp av elektriske pulser gjennom en ledning 81 direkte fra programverket 80 og styres av trykket i kammeret.

Avtappingsventilen 42 styres som nevnt av termostaten 72, hvis pulsledning 73 går til en elektromagnet 77 for en luftventil i ledningen 87 til ventilens 4 2 manoveranordning.

I et praktisk utforelseseksempel er det blitt anvendt regulatorer fra Minneapolis-Honeywell Regulator company av typen PP 97A for trykkstyring og av typén LP 97 A for temperaturstyring.

Den beskrevne anordning arbeider på folgende måte.

Efterat gods er blitt plassert inne i kammeret 10 og autoklav-doreri stengt, åpnes ventilen 18 i dampledningen 17, slik at damp gjennom blandekammeret 19, mantelen 11 og forbindelsesledningen 13 tilfores kammeret, hvor det foruten godset finnes luft. Denne luft drives ut gjennom avløpsledningen 37. Ventilen 52 åpner ikke for trykket i kammeret har oppnådd sin onske-verdi. Gjennom ventilen 42 drives luft og kondensat inntil blandetemperaturen har oppnådd en viss verdi, hvorved ventilen 42 stenger og kondensat drives ut gjennom ventilen 40. Den temperatur ved hvilken ventilen 4 2 stenger er innstillbar med termostaten 72. Forst drives luften, ut og dérefter kondenserer damp mot kammerveggen og mot. godset i kammeret under avgiving av varme. Temperaturen i kammeret stiger raskt. Under denne oppvarming tilfores bare damp. Temperaturen i kammeret regu-leres véd trykkavhengig organ, nemlig regulatoren 69. Trykk og temperatur i kammeret 10 stiger imidlertid, og når trykket i am-pullene, hvilket er avhengig av temperaturen i disse, har nådd opp til et bestemt nivå gis en puls til .programverket 80, som styrer systemet slik at pressostaten 62 aktiveres og bypassledningen 23 for trykkluft blir virksom. Samtidig opphorer damptilforselen. Efter en viss tids utlufting kobles regulatoren 54 for damptilforse.len og regulatoren 58 for lufttilførselen inn,

samtidig som regulatoren 69 til avlopsventilen 52 kobles bort og regulatoren 66 på den andre avlopsventil 50 i stedet kobles inn.

Undér steriliseringsforlopet styres tilstanden i kammeret 10 av regulatorene 54 og 58 for tilforsel av arbeidsmedier og regulatoren 66 for avlop.

I

For at de tre nevnte regulatorer skal danne et stabilt dynamisk

system fordres en spesiell innstilling av disse. Denne innstilling er optimal i et relativt snevert område omkring det gitte

arbeidspunkt, dvs. en noyaktig regulering av systemet er avhengig av feilvariasjonene fra et gitt punkt. For at det nevnte system skal klare en innsvingning fra dampens mettningstrykk, hvilket påvirket reguleringen under oppvarmingsperioden, til det nye totaltrykk, partialtrykk av damp pluss stottetrykk med luft, med

bibehold av en noyaktig regulering omkring en likevektsstilling,

foreslås det ifolge oppfinnelsen å anvende et separat hjelpesy-stem. Som et slikt virker i det beskrevne utforelseseksempel lufttilførsel gjennom.bypassledningen 23 med ventilen 25 og pressostaten 62, som er avhengig av trykket i kammeret 10 ved punktet 64. For å få stabilitet i systemet gjores innstillingen av regulatoren 54 med en meget stor proporsjonalitetskonstant, mens man stiller inn små konstanter for regulatorene 58 og 66.

Når ventilen 25 er åpen og forsyner kammeret med et hensiktsmes-sig stottetrykk, arbeider pressostaten 62 intermittent omkring dette trykk. Damp som tilfores gjennom ventilen 18 arbeider nu mot hele stottetrykket, hvilket medfører at innkommende medium i kammeret har en hoyere temperatur enn beregnet steriliserings-temperatur. Dette påvirker imidlertid regulatoren 58, som derved starter lufttilforsel gjennom ventilen 22. Det pressostatstyrte stottetrykk er av den størrelsesorden at det er akkurat nok til å åpne ventilen 50,"som er avhengig av trykket i kammeret ved foleren 68. gjennom regulatoren 66.Lufttilførselen vil derefter ikke delta i prosessreguleringen, for ved avkjSlingen av godset i kammeret ved en etterbehandling, efterat steriliseringsforlopet er avsluttet.

Som nevnt arbeider den tilforte damp mot hele stottetrykket. Får den gjore dette ukontrollert, fås ved lave temperaturer en usta-bil temperaturregulering i kammeret. For å unngå denne ulempe er systemet utfort slik at ventilen 18 for damptilforselen styres av regulatoren 54 som er avhengig av temperaturen ved foleren 56 efter ventilen. Denne regulator innstilles for å stenge ventilen ved en temperatur som er 10° - 1.5° hoyere enn temperaturen ved foleren 60, som styrer regulatoren 58 for lufttilforselen.

r

Ved praktisk tilpasning av oppfinnelsen har det vist seg mulig

uten risiko å holde en behandlingstemperatur i kammeret som bare med en eneste grad skiller seg fra den for emballasjematerialet eller godset ikke tolererbare temperatur.

I fig. 3 vises en modifisert utforelse av tilforselen av arbeidsmediene til autoklaven. Den skiller seg fra den i fig. 1 viste ved at bypassledningen 23 for trykkluft ikke går inn i blandekammeret 19 som tidligere men gjennom en ledning 90 går direkte inn i autoklavkammeret 10. Tilforselen av trykkluft gjennom ledningen 23, 90 skjer liksom tidligere gjennom ventilen 25, hvis manoverorgan 61 er avhengig av pressostaten 62, som gjennom ledningen 63 er avhengig av temperaturen i punktet 64 inne i kammeret .

Utover den nevnte endring inngår en bypassledning 91 for damp

med en ventil 92 med manoverorgan' 93 avhengig av en regulator 94, som gjennom en ledning 95 er avhengig av trykket i et punkt 96

i kammeret 10. Forovrig er autoklaven ifolge fig. 3 utfort på samme måte som autoklaven ifolge fig..1, hvis man ser bort fra at systemet utover det utstyr som er vist i fig. 2, selvsagt

også har organ for styring av regulatoren 94 i programverket 80.

Når steriliseringsforlopet er avsluttet, kan behandlingen fort-settes på i og for seg tidligere kjent måte ved trykksenkning-, kjoling og torkihg av godset og innforing av steril luft i kammeret.Derpå kan doren til kammeret.åpnes og godset tas ut.

Oppfinnelsen, er ikke begrenset til det viste og beskrevne apparat eller den i forbindelse med dette angitte fremgangsmåte men kan forandres i flere henseender innenfor rammen av kravene. Det skal særlig påpekes at beskrivelsen omhandler en spesielt fordel-aktig utforelsesform for autoklavén med et for godset beregnet

kammer omgitt av en mantel. Man kan imidlertid ved en slik autoklav ifolge: oppfinnelsen fore arbeidsmediene forbi mantelen-, direkte inn i kammeret. Det er også mulig å anvende oppfinnelsen ved en autoklav uten mantel.

Claims (9)

1.F remgangsmåte for å sterilisere gods i en autoklav, som har et kammer med en tilforselsledning for damp og en tilforselsledning for trykkluft samt i det minste en avlopsledning og en ven tilas jonsledning , karakterisert ved at kammeret med gods oppvarmes og at derpå arbeidsmediene bringes .til kontinuerlig å strømme gjennom kammeret i mengder som styres av regii- . lerende ventiler styrt av reguleringsorgan avhengig av temperaturen i dampledningen og trykk og temperatur i kammeret.

2. Fremgangsmåte,som angitt i krav 1, karakterisert ved at den mengde som tilfores av i det minste ett arbeidsme-dium styres.ved hjelp av reguleringsorgan avhengig av mer enn én av nevnte parametre.

3. ' Anordning ved en autoklav, som har et kammer (10) med en tilf orselsledning (17) for damp og en tilf orselsledning ('20) for trykkluft samt i det minste en avlopsledning (37) og en ventila- sjonsledning (44) for utførelse av fremgangsmåten som angitt i krav 1, karakterisert ved at en regulerende ventil (18) på tilforselsledningen (17) for damp er styrt av en av temperaturen i ledningen (1.7) efter ventilen (18) avhengig regu lator (54) mens en regulerende ventil (22) på tilforselsledningen (20) for luft er styrt av en av temperaturen i kammeret (10) av-, hengig regulator (58) og at det forbi ventilen (22) i tilførsels-, ledningen (20) for trykkluft er anordnet en bypassledning (23) med en ventil (25), som er styrt av en pressostat (62) avhengig av trykket i kammeret (10), idet ventilasjonsledningen (44) har et strupeorgan (47) og avløpsledningen (37) et strupeorgan (40) for konstant gjennomstrømning, og at ventilasjonsledningen (44) har en ventil (50) styrt av en regulator (66) avhengig av trykket i kammeret (10) .

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert v ,e d at bypassledningen (23) for. luft også inneholder et strupeorgan (24).

5. Anordning som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved en bypassledning (91) for damp forbi ventilen (18) med en ventil (92), som er styrt av en regulator (94) avhengig av trykket i kammeret (10).

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at bypassledningen (23) for trykkluft munner ut i kammeret (.10) og at bypassledningen (91) for damp er koblet til bypassledningen (23) for trykkluft.

7. Anordning som angitt i ethvert av kravene 3-6, karakterisert ved at innlopet (14) til kammeret (10) ligger ved dettes bunn (16) og utlopet (28, 29) til ventilasjonsledningen (44) ved kammerets tak.

8. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved ...at dampledningens (17) regulator (54) er innstillbar med stor proporsjonalitetskonstant, mens trykkluftledningens (20) og ventilas jpnsledningens .(44) regulatorer (58, 66). har små. slike.

9. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at dampledningens (17) regulator (54) er innstillbar for en temperatur som er 10-15° hoyere enn den temperatur for hvilken regulatoren (58) på trykkluftsledningen (20) kan innstilles.