Автоклав с крышкой

Полезная модель относится к устройствам для стерилизации, приготовления пищи или дистилляции и может быть применена в медицинской, пищевой, и других отраслях промышленности и для бытовых нужд.
Известен автоклав, содержащий бак с круглым отверстием и крышку, при этом крышка выполнена овальной для обеспечения возможности установки внутрь корпуса через отверстие, а в месте контакта с корпусом содержит уплотнительное кольцо, при этом материал, из которого изготовлено уплотнительное кольцо, в документе не раскрыт [GB279706, дата публикации: 03.11.1927 г., МПК: F16J 13/02, F16J 13/20].
Известен автоклав, содержащий бак с круглым отверстием и крышку, при этом крышка выполнена овальной для обеспечения возможности установки внутрь корпуса через отверстие, а в месте контакта с корпусом содержит уплотнение из асбеста, картона или войлока [US1675640, дата публикации:03.07.1928 г., МПК: A47J 27/08; A47J 36/10].
Недостатком известного технического решения является высокий риск возникновения дефекта и разрушения уплотнения крышки при монтаже и демонтаже крышки, из-за низкой технологичности материалов, из которых изготовлено уплотнение, вследствие чего происходит потеря герметичности соединения крышки и корпуса, что снижает надежность автоклава.
В качестве прототипа выбран автоклав, содержащий полый корпус с круглым отверстием и крышку, при этом крышка выполнена овальной для обеспечения возможности размещения во внутренней полости корпуса, и в месте контакта с корпусом содержит эластичное кольцевое уплотнение, выполненное из резины [PH22010000459, дата публикации: 19.09.2011 г., МПК: F16J 13/02].
Преимуществом прототипа является высокая стойкость эластичного уплотнения к частому монтажу и демонтажу крышки. Однако существенным недостатком прототипа является низкая величина срока эксплуатации эластичного уплотнения крышки из-за того, что оно изготовлено из резины, которая под воздействием высокого давления и температур пара, а также сжимающих нагрузок, возникающих при эксплуатации автоклава, быстро теряет свои свойства, вследствие чего происходит локальное отвердевание, деформирование и последующее растрескивание наружной поверхности эластичного уплотнения крышки, что приводит к образованию зазоров между уплотнением и элементами автоклава, вследствие чего происходит потеря герметичности автоклава, что в значительной степени снижает его надежность.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности автоклава.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в увеличении срока эксплуатации эластичного уплотнения крышки.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Автоклав с крышкой содержит полый корпус с отверстием, выполненный с возможностью размещения крышки во внутренней полости корпуса, при этом место контакта крышки и корпуса содержит эластичное уплотнение. В отличие от прототипа эластичное уплотнение выполнено из силикона.
Эластичное уплотнение выполнено из силикона, что обеспечивает возможность повышения износостойкости эластичного уплотнения и снижения риска его локального отвердевания, деформирования и растрескивания. Эластичное уплотнение может быть расположено на крышке и/или на внутренней поверхности корпуса. Эластичное уплотнение может быть полым и иметь любую форму поперечного сечения, например, квадратную, треугольную или прямоугольную. Также эластичное уплотнение может иметь круглую форму поперечного сечения, что позволяет повысить равномерность теплового и деформирующего воздействия на структуру уплотнения и дополнительно увеличивает срок его эксплуатации.
Корпус и крышка выполнены с возможностью размещения крышки во внутренней полости корпуса, что подразумевает возможность погружения крышки в корпус через отверстие корпуса и расположения крышки во внутренней полости напротив отверстия. Для этого крышка может иметь конструктивные особенности, обеспечивающие возможность ее погружения в отверстие, например, она может быть выполнена складной или сворачивающейся и/или состоять из нескольких частей, соединенных между собой, либо форма отверстия может незначительно отличаться от формы крышки, например, отверстие может быть выполнено эллиптическим, а крышка может быть выполнена круглой, что дополнительно повышает срок эксплуатации эластичного уплотнения за счет отсутствия деформирующих и иного вида нагрузок при расположении крышки в корпусе.
Корпус обеспечивает возможность размещения кассет со стерилизуемой тарой, а также продуктов для нагрева или дистилляции во внутренней полости. Корпус имеет отверстие, которое может быть выполнено с любой стороны корпуса. При этом форма и размер отверстия должны, обеспечивать возможность загрузки и выгрузки предметов из внутренней полости корпуса. Корпус может иметь любую форму, размер и объем и может быть изготовлен из нержавеющей стали, алюминия, меди или другого аналогичного материала.
Крышка обеспечивает возможность закрытия отверстия в корпусе и может иметь соответствующую форму и размер. Крышка может иметь бортик по периметру, выполненный с возможностью расположения эластичного уплотнения, что обеспечивает возможность снижения риска выдавливания эластичного уплотнения наружу, увеличивая срок его эксплуатации. Крышка может быть выполнена из тех же материалов, что и корпус, либо, в случае большой удаленности отверстия от источника нагрева – из композиционного материала или термостойкого пластика.
Дополнительно для снижения риска выдавливания эластичного уплотнения наружу и увеличения его срока эксплуатации автоклав может содержать средство контроля давления внутри корпуса и/или средство сброса избыточного давления из корпуса. При этом средство контроля давления в корпусе может быть представлено механическим и/или электрическим манометром, а средство сброса избыточного давления из корпуса может быть представлено автоматическим или ручным предохранительным клапаном, золотником или шаровым краном. Дополнительно для снижения риска перегрева автоклава, и увеличения срока эксплуатации эластичного уплотнения автоклав может содержать средство контроля температуры во внутренней полости корпуса, которое может быть представлено жидкостным, механическим или электронным термометром.
Дополнительно автоклав может содержать средство позиционирования крышки в отверстии корпуса, что обеспечивает возможность снижения риска неправильной установки или смещения крышки в отверстии, и соответственно снижения риска надлома или перегиба эластичного уплотнения, увеличивая срок его эксплуатации. При этом средство позиционирования крышки в отверстии корпуса может представлять собой перекладину, снабженную элементами присоединения к крышке, которые могут быть выполнены в виде проушины, крюка или петли. При этом средство позиционирования крышки в отверстии корпуса может быть снабжено элементом преднатяга крышки, обеспечивающим возможность снижения риска смещения крышки под воздействием давления при нагреве автоклава и дополнительного увеличения срока эксплуатации эластичного уплотнения. Элемент преднатяга крышки должен быть выполнен с возможностью опоры на неподвижную поверхность относительно крышки, например, в верхнюю часть или дно корпуса, и может быть представлен винтовыми упорами, ножничными распорками, выдвижными штангами и другими аналогичными механизмами.
Дополнительно для снижения риска превышения допустимого давления и снижения риска повреждения эластичного уплотнения автоклав может содержать средство слива жидкой среды, установленное в нижней части корпуса. При этом средство слива жидкой среды может быть представлено краном, патрубком или штуцером, снабженными запорным элементом. Дополнительно автоклав может содержать средство для присоединения элементов очистки паров, которое может быть представлено цанговым или винтовым зажимом, или кламповым соединением. Дополнительно автоклав может содержать нагревательный элемент, что обеспечивает возможность применения автоклава при отсутствии источника тепла. При этом для обеспечения возможности применения нагревательных элементов различной мощности, а также обеспечения возможности замены нагревательного элемента, он может быть выполнен съемным.
Элементы автоклава могут быть изготовлены из любых термостойких конструкционных материалов, например из цветного или черного металла, таких как алюминий, сталь чугун и др., либо из керамики и других известных материалов.
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающийся тем, что эластичное уплотнение выполнено из силикона, что позволяет за счет высокой инертности силикона к различного рода воздействиям повысить устойчивость эластичного уплотнения к постоянным деформирующим и термическим нагрузкам и снизить риск его деформации и растрескивания при эксплуатации автоклава, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в увеличении срока эксплуатации эластичного уплотнения, тем самым повышая надежность автоклава.
Совокупность существенных признаков полезной модели неизвестна из уровня техники, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию  патентоспособности «новизна».
Полезная модель может быть выполнена при помощи известных средств, материалов и технологий, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 - Крышка автоклава.
Фиг.2 – Автоклав с крышкой.
Автоклав содержит полый корпус 1 с отверстием, крышку 2, эластичное силиконовое уплотнение 3, перекладину 4 с прорезью для позиционирования крышки в отверстии корпуса, снабженное винтами-барашками 5 преднатяга крышки, манометр 6, клапан 7 сброса избыточного давления из корпуса, термометр 8, кран 9 слива жидкости из корпуса и кламповое соединение 10 для присоединения элемента очистки дистиллята.
Полезная модель работает следующим образом.
В корпус 1 заливается жидкость и погружаются кассеты со стерилизуемой тарой (не показаны на фигурах). Крышка 2 помещается внутрь корпуса 1, позиционируется в отверстии за счет перекладины 4 и прижимается за счет закручивания винтов-барашков 5, при этом эластичное уплотнение 3 прижимается к корпусу 1 и крышке 2, обеспечивая герметичность соединения элементов. Автоклав устанавливается на источник (не показан на фигурах) тепла, жидкость внутри корпуса 1 нагревается, а давление внутри корпуса 1 увеличивается, при этом на крышку 2 воздействует дополнительная нагрузка, вследствие чего происходит уменьшение расстояния между крышкой 2 и корпусом 1, а эластичное уплотнение 3 дополнительно деформируется. При этом за счет высокой инертности силикона к воздействию нагрузки эластичное уплотнение 3 не теряет своей исходной формы, а его поверхность не подвергается растрескиванию и повреждению. Процесс контролируется за счет манометра 6 и термометра 8, при этом избыточное давление сбрасывается за счет клапана 7, предотвращая повреждение уплотнения 3 или выдавливания его наружу автоклава. После завершения стерилизации тепловое воздействие на жидкость прекращается, давление внутри корпуса 1 снижается, при этом воздействие дополнительной нагрузки на крышку 2 прекращается и эластичное уплотнение 3 принимает исходную форму. Кассеты со стерильной тарой выгружаются из корпуса 1, а за счет крана 7 жидкость сливается из корпуса 1. При этом за счет клампового соединения 10 обеспечивается возможность демонтажа клапана 7 сброса избыточного давления из корпуса и присоединения к автоклаву элемента очистки паров для применения автоклава в качестве дистиллятора.
Таким образом достигается технический результат, заключающийся в увеличении срока эксплуатации эластичного уплотнения, тем самым повышается надежность автоклава.