Передаточное окно

Техническое решение относится к устройствам для стерилизации или дезинфекции материалов или лекарственных средств, а также, служащим для их передачи из одного помещения в другое, в частности, используемое для чистых помещений.
Из уровня техники известно передаточное окно повышенной чистоты, включающее бокс, отличающееся тем, что передняя и задняя стороны бокса снабжены блокирующими боковыми дверцами и пультом управления. Также на корпусе передаточного окна выполнен воздухозаборник. В боксе предусмотрен фильтр предварительной очистки, вентилятор под внутренней частью бокса, высокоэффективный фильтр и сопла воздушного потока над внутренней частью бокса (Заявка на патент Китая № 103083696, МПК A61L 2/10; A61L 9/20; опубликованная 08.05.2013).
Из уровня техники известно решение, выбранное в качестве ближайшего аналога заявленного технического решения - передаточное окно, представляющее собой вмонтированный в перегородку, герметично отделяющее чистое помещение от внешней среды, короб с двумя поворотно установленными напротив друг друга дверцами, одна из которых расположена на коробе внутри чистого помещения, а другая снаружи чистого помещения, при этом внутренний объем короба сообщен с системой формирования чистого воздуха в этом объеме (Патент России № 2340750, МПК E04H 1/12, E04B 2/74; опубликованный 10.12.2008).
Заявляемое техническое решение от аналогов отличается, в частности тем, что участок соединения стенок корпуса герметизирован силиконовым герметиком.
Задачей, на решение которой направленно заявляемое техническое решение, является создание передаточного окна, позволяющего осуществлять передачу материалов между изолированными друг от друга помещениями без существенного изменения гигиенических условий в этих помещениях, простого в производстве, эксплуатации и обслуживании.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении надежности устройства.
Заявленный технический результат достигаются за счет того, что передаточное окно, выполненное с возможностью установки в ограждении помещения, содержащее корпус, стенки которого жестко закреплены друг с другом, в стенках выполнены двери для осуществления доступа в полость, ограниченную стенками корпуса, к внутренним стенкам корпуса закреплены металлические листы, отличающееся тем, что участок соединения стенок корпуса герметизирован силиконовым герметиком.
За счет того, что участок соединения стенок корпуса, жестко закрепленных друг с другом, герметизирован силиконовым герметиком, достигается улучшение изоляции внутреннего пространства корпуса. Поскольку, элементы жесткого крепления, в том числе, металлические крепления или сварка, подвержены износу и повреждениям при монтаже окна в ограждение, а также при непосредственной эксплуатации, поскольку, корпус воспринимает большие нагрузки от ограждения, в частности от стены, для сохранения эксплуатационных показателей передаточного окна, таких как, полная герметизация корпуса, необходима дополнительная обработка участков, подверженных появлению щелей. Следует отметить, что даже небольшие щели, шириной в 0.5 мм недопустимы при эксплуатации передаточных окон, поскольку способны пропускать воздух, микроорганизмы и так далее, а также со временем, способствуют деформации корпуса, в частности, за счет попадания влаги и воздуха. Герметики на основе силикона обладают высокой степенью химической инертности, высокой адгезией, эластичностью, устойчивостью к перепадам температур, причем, не теряют своих физических свойств на протяжении долгого времени, в результате чего их применение положительно сказывается как на надежности, так и на технологичности заявленного технического решения: соединения, герметизированные веществом, включающим силикон, не теряют своей герметичности при обработке рядом химически активных чистящих средств, высокие адгезивные показатели силиконового герметика позволяют ему приклеиваться к граничащим поверхностям, надежно закрывая зазоры между ними, а высокая эластичность позволяет сохранять форму под действием внешних сил, направленных на деформацию.
За счет того, что к внутренним стенкам корпуса закреплены металлические листы, достигается повышение его жесткости и герметичности внутреннего объема. Кроме того, листы упрощают обслуживание окна, в частности, мытье и обеззараживание внутренних поверхностей корпуса за счет своих ровных сплошных поверхностей.
Предпочтительно, участок соединения металлических листов также герметизирован силиконовым герметиком, что дополнительно повышает надежность их крепления и изоляционную способность передаточного окна.
Передаточное окно выполнено с возможностью установки непосредственно в конструкцию ограждения чистого помещения, что обеспечивает надежность устройства за счет крепления по всей площади наружных поверхностей четырех его стенок с внутренними поверхностями, ограничивающими монтажное отверстие в ограждении, а также удобство эксплуатации, поскольку является наиболее простым вариантом организации передачи объектов между двумя изолированными друг от друга помещениями без внесения существенных изменений в их воздушную среду. Передаточное окно может быть надежно закреплено на любой высоте в зависимости от конструкции ограждения чистого помещения и нужд пользователей, при этом, вес передаточного окна частично или полностью будет перенесен на ограждающую конструкцию. Установка передаточного окна при этом не должна вызывать затруднения у квалифицированного рабочего персонала, поскольку не требует применения конструктивно сложных креплений и проведения сложных подготовительных работ перед непосредственным монтажом передаточного окна. Кроме того, такое исполнение позволяет повысить изоляционную способность передаточного окна, поскольку, такое исполнение позволяет быть ему частью самого ограждения, что снижает вероятность неконтролируемого попадания в него загрязненного воздуха.
Двери в стенках корпуса необходимы для осуществления доступа в полость, ограниченную стенками корпуса, для передачи лекарственных средств или материалов в чистое помещение. Предпочтительно, двери корпуса выполнены с возможностью блокировки в закрытом положении, что исключает непроизвольную разгерметизацию передаточного окна, а также влияет на снижение износа узла соединения двери с корпусом, предотвращает нарушение целостности дверей. Кроме того, возможность блокировки двери упрощает эксплуатацию передаточного окна поскольку исключает риск неконтролируемого попадания в корпус загрязненного воздуха, что повлекло бы за собой дополнительные меры по обеззараживанию внутреннего пространства окна.
Предпочтительно, корпус передаточного окна выполнен в форме куба, что повышает жесткость изделия и устойчивость за счет равномерного восприятия всех нагрузок на все стенки корпуса. Кроме того, такое выполнение обеспечивает улучшение герметизации корпуса, поскольку способствует равномерному распределению нагрузок, исключающему возникновение деформаций, и следовательно, микрощелей, и более эффективную обработку внутреннего пространства. Также следует отметить, что такая конструкция позволяет осуществить сборку корпуса из листов металла, не требующих дополнительной обработки в виде гибки и формовки, или панелей из других материалов, не требующих сложной обработки, что дополнительно повышает производственную технологичность и упрощает встройку передаточного окна в конструкцию стен.
В предпочтительном варианте, высота корпуса составляет 500-600 мм, ширина корпуса составляет 500-600 мм, глубина корпуса составляет 400-500 мм. Заявленные параметры были определены как оптимальные для обеспечения максимальной эксплуатационной надежности. Нижние пределы были определены как минимальные для обеспечения достаточной устойчивости при воздействии нагрузок на стенки корпуса. Верхние пределы были определены как максимальные для обеспечения возможности монтажа корпуса в ограждение без задействования специальной техники или дополнительного персонала, исключения возникновения дополнительной нагрузки на ограждение.
Предпочтительно, металлические листы выполнены из нержавеющей стали AISI304. Сталь марки AISI304 относится к низкоуглеродистым высоколегированным сталям хромоникелевого класса, обладает высокими прочностными характеристиками, высокой коррозионной стойкостью и устойчивостью к воздействиям высоких температур. Применение стали марки AISI304 позволяет внутреннему объему передаточного окна быть устойчивым к воздействиям со стороны широкого ряда растворов химически активных веществ, в частности, кислот. Это, с одной стороны позволяет стерилизовать внутренний объем передаточного окна при помощи химически активных веществ, не опасаясь нанести вред стенкам внутренней полости в процессе стерилизации, с другой - предотвращает повреждение внутреннего объема передаточного окна вследствие незапланированных утечек химически активных веществ, подлежащих передаче.
Предпочтительно, корпус выполнен из листовой холоднокатаной стали с порошковым полимерным покрытием. В процессе холодной прокатки достигается деформационное упрочнение стали. Сталь, которая производится методом холодного проката, характеризуется равномерным распределением напряжений в толще металла, меньшей металлоемкостью и меньшим весом металлических листов по сравнению с листами из горячекатаной стали. При использовании листовой холоднокатанной стали в конструкции окна уменьшается его вес при сохранении прочностных характеристик, благодаря чему упрощается транспортировка и монтаж передаточного окна, а также уменьшается нагрузка на конструкции, поддерживающие вес передаточного окна во время его эксплуатации, следовательно, замедляется их износ. Помимо прочего, холоднокатанная сталь обладает минимальной разнотолщинностью по всей площади металлических листов, высокой точностью размеров и высоким качеством кромки, что также делает ее использование технологичным. Порошковое полимерное покрытие стали позволяет улучшить ее коррозионную стойкость и обеспечивает дополнительное повышение долговечности и надежности корпуса передаточного окна. Процесс нанесения порошкового полимерного покрытия является технологичным, поскольку осуществляется электростатическим способом при помощи распылителей, позволяющих производить быстрое и равномерное окрашивание поверхности.
В предпочтительном варианте, стенки корпуса соединены между собой посредством болтовых крепежных элементов, металлические листы крепятся к корпусу посредством резьбовых заклепок и винтов. Заявленные крепежные элементы сводят к минимуму механические повреждения материала в точках соединения деталей при их установке и повышают герметичность соединений.
Предпочтительно, в двери корпуса выполнен стеклопакет из закаленного стекла, установленный в раму из металлического профиля. Окно позволяет уменьшить излишнее открывание/закрывание двери для наблюдения или проверки внутреннего пространства окна на предмет наличия передаваемого предмета. Кроме того, стеклопакет, который может использоваться в конструкции дверей передаточного окна, позволяет не только повысить герметичность внутреннего объема передаточного окна, но также увеличить его звукоизоляционные и теплоизоляционные свойства, а при наличии перепада температур между разделяемыми передаточным окном средами, применение стеклопакета препятствует появлению конденсата на стеклах передаточного окна и ухудшению обзора, в связи с чем исключается необходимость вручную удалять образующийся конденсат, что положительно сказывается на эксплуатационной технологичности заявленного решения.
Для повышения надежности, герметичности и долговечности передаточного окна стеклопакет может быть выполнен из закаленного стекла и установлен в раму из металлического профиля. Увеличение прочности конструкции, в свою очередь, положительно влияет на надежность конструкции, а также улучшает ее эксплуатационную технологичность, поскольку сокращает вероятность выхода стекла из строя, а соответственно сокращает затраты времени и материальных средств на техобслуживание конструкции.
Предпочтительно, в корпусе передаточного окна предусмотрены УФ-облучатели. В зависимости от конкретных условий использования может быть подобрана ультрафиолетовая лампа соответствующей мощности и спектра излучения для оказания бактерицидного, вирулицидного, фунгицидного, спороцидного воздействия на материалы, помещенные во внутренний объем для их обеззараживания перед передачей в чистое помещение. Также при помощи УФ-излучения дополнительно обеззараживается воздух во внутреннем объеме передаточного окна. Использование УФ-облучателей повышает удобство использования технического решения, поскольку при их применении снижаются требования к предварительной очистке объектов, подлежащих к передаче в чистое помещение посредством передаточного окна. Кроме того, срок службы современных бактерицидных ультрафиолетовых ламп (например, амальгамных ламп) может превышать 15000 часов. Таким образом, УФ-облучатели являются надежным, технологичным и достаточно универсальным средством очистки среды от загрязнения.
Помимо УФ-облучателя, корпус передаточного окна может содержать светильник для удобства осмотра содержимого передаточного окна и его стенок на предмет наличия загрязнений и/или повреждений и упрощения чистки и ремонта внутренних частей корпуса. Как и УФ-облучатель светильник может быть выполнен в виде ламп с большим сроком службы, не требующих регулярной замены.
Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых условно представлен один из возможных вариантов исполнения передаточного окна.
На фиг. 1 представлен общий вид передаточного окна.
На фиг. 2 представлен вид передаточного окна в разрезе.
На фигурах 1-2 изображена конструкция передаточного окна, цифрами отмечены следующие элементы:
корпус (1) передаточного окна;
стенка (2) корпуса (1);
двери (3) корпуса (1);
листы (4) металлические;
стеклопакет (5);
рама (6) стеклопакета (5);
УФ-облучатель (7).
Далее со ссылками на фигуры описано предпочтительное исполнение передаточного окна.
Передаточное окно включает корпус (1), который содержит стенки (2), по крайней мере две из которых оснащены дверьми (3) для осуществления доступа в полость, ограниченную стенками (2) корпуса (1). Участок соединения стенок (2) корпуса (1) герметизирован силиконовым герметиком, предпочтительно, по всей длине стыка. На внутренних стенках корпуса закреплены металлические листы (4).
В предпочтительном варианте исполнения корпус (1) выполнен в виде куба со стороной 500 мм или прямоугольного параллелепипеда с соотношением сторон, приближенным к таковому у куба: высота и ширина корпуса могут составлять 500-600 мм, глубина корпуса может составлять 400-500 мм, но данными диапазонами форма и размер передаточного окна не ограничиваются: допускаются другие габариты и соотношения сторон. Участки соединения металлических листов (4) также могут быть герметизированы веществом, включающим силикон. При этом металлические листы (4) могут быть выполнены из нержавеющей стали марки AISI304 и закреплены к корпусу (1) с внутренней стороны при помощи резьбовых заклепок и винтов, но допустимы отклонения в зависимости от специфики условий монтажа и эксплуатации. Корпус (1), в свою очередь, может быть выполнен из листовой холоднокатанной стали с порошковым полимерным покрытием, а стенки (2) корпуса (1) могут быть соединены между собой посредством болтовых крепежных элементов. В дверях (3) корпуса (1) может быть установлен стеклопакет (5), закрепленный в раме (6), выполненной из металлического профиля, а сами двери (3) могут быть оснащены электронной или механической системой блокировки, выполненной с возможностью блокировки дверей (3) в закрытом положении. В частности, блокировка дверей (3) может быть выполнена с возможностью предотвращения очевидно неверных действий человека, которые могут иметь место в процессе эксплуатации устройства, например с возможностью предотвращения открытия одной из дверей (3) в то время, когда открыта как минимум одна другая дверь (3) или с возможностью предотвращения открытия любой из дверей (3) в то время, когда происходит обработка находящихся во внутреннем объеме передаточного окна объектов.
Во внутреннем объеме корпуса (1) установлен УФ-облучатель (7) для обеззараживания и светильник (не показан) для освещения внутреннего объема. На корпусе (1) передаточного окна может быть выполнена панель управления окном и/или индикаторы для визуальной индикации различных событий и состояний (в т.ч. нештатных ситуаций), которые могут иметь место во время эксплуатации устройства.
Один из предпочтительных вариантов использования передаточного окна продемонстрирован далее на примере:
Открывают дверь (3) передаточного окна, установленного в ограждении чистого помещения, со стороны помещения, из которого необходимо передать предмет в чистое помещение. Во внутренний объем передаточного окна помещается предмет для передачи. Дверь (3) закрывается с последующей автоматической блокировкой, при этом, внутреннее пространство остается полностью герметизированным. В то же время пользователи могут наблюдать за содержимым передаточного окна через прозрачный стеклопакет (5). После блокировки обеих дверей, по прошествии обработки УФ-облучением содержимого емкости корпуса (1), открывают дверь (3) с противоположной стороны корпуса (1) (со стороны чистого помещения) и извлекают передаваемый предмет с последующим закрытием двери (3). Устройство готово для передачи другого предмета. Тем же самым образом осуществляется передача предметов из чистого помещения во внешнюю среду.
Передаточное окно обеспечивает широкие возможности по передаче разного рода материалов между изолированными друг от друга помещениями без существенного изменения гигиенических условий в этих помещениях.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования устройства не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.