СТЕРИЛИЗАТОР ПАРОВОЙ
STEAM STERILISER

Предлагаемое изобретение относится к конструкции мобильных автономных паровых медицинских стерилизаторов, предназначенных для обработки насыщенным водяным паром под давлением упакованного и неупакованного медицинского инструмента, лабораторной посуды, герметично закупоренных флаконов с растворами, изделий медицинского назначения, в частности перевязочных материалов, операционного и другого медицинского белья, с последующей их сушкой при давлении ниже атмосферного. Стерилизатор предназначен для оснащения офтальмологических, операционных и стоматологических кабинетов, лабораторий и других отделений больниц и поликлиник.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является паровой стерилизатор, содержащий корпус, в котором установлены водопаровая камера с электронагревателем, водоуказательной колонкой, манометром, предохранительным клапаном и датчиком уровня воды, и вставленная в нее стерилизационная камера с мановакууметром, снабженная герметично закрывающейся откидной верхней крышкой, и сообщающаяся с водопаровой камерой трубой с установленным в ней электромагнитным клапаном (ЭМК). В нижней части стерилизационная камера соединена с линиями вакуумирования и сброса пара в канализацию, представляющими собой конденсатор, охлаждаемый водопроводной водой, выход которого через фильтр грубой очистки, обратный и электромагнитный клапаны подсоединен к канализации. В верхней части стерилизационная камера соединена с линией выравнивания давления, включающей бактериальный фильтр, ЭМ и обратный клапаны. Водопаровая камера в нижней части соединена с линиями подачи воды из водопровода и слива воды в канализацию. С пульта блока управления известного парового стерилизатора с помощью многочисленных ЭМК, обратных клапанов и кранов обеспечивается движение пара, воздуха, воды в стерилизаторе (см. патент РФ 57598 от 2006.10.27, реализованный в стерилизаторе марки ВК-75Р производства ТЗМОИ, г.Тюмень).
Известный паровой стерилизатор несмотря на сложное и несовершенное, не исключающее ручное, управление имеет высокие характеристики качества стерилизации, а благодаря водяному охлаждению конденсатора в линии сброса пара и водяному насосу в линии вакуумирования - высокое качество сушки, что является важным показателем для стерильного медицинского белья и изделий сложной формы. Однако привязка к водопроводной сети для подачи воды в водопаровую камеру, принудительного охлаждения стерилизационной камеры и охлаждения конденсатора, а к канализационной сети - для сброса воды, пара и конденсата сводит на нет вышеуказанные преимущества для медицинских учреждений с небольшим объемом работ, которым требуется мобильная автономная и малогабаритная конструкция, упрощающая выбор места для ее установки и оперативное перемещение в случае необходимости ремонта, перепланировки и т.д. Попытки создать замкнутую систему водоснабжения и создания вакуума с помощью вакуумного насоса приводили к ухудшению качества сушки, так как при вакууме от -10 до -20 кПа, создаваемым вакуумным насосом, вода продолжает кипеть и создавать пар. Поэтому по окончании этапа СУШКА в стерилизаторе остается достаточно большое количество влаги, что плохо отражается на качестве сушки медицинских изделий из текстиля, обладающего высокой влагопоглощающей способностью.
Поставлена задача создать автономную и мобильную конструкцию парового стерилизатора при сохранении высокого качества сушки.
Технический результат достигается за счет того, что линия сброса пара прототипа соединена с нижней частью водопаровой камеры, выполняя функцию линии сброса пара и дистиллированной воды, в результате чего на этапе СУШКА в стерилизаторе вода отсутствует. При подключении линии вакуумирования к стерилизационной камере электронагреватель, установленный снаружи водопаровой камеры, плотно облегая ее дно, продолжает греть водопаровую камеру, поддерживая температуру 90±1°С. Пар не образуется, и этап СУШКА проходит на качественно новом уровне - при более высокой температуре, короче по длительности и с хорошим конечным результатом.
На чертеже показана пневмогидравлическая схема заявляемого парового стерилизатора.
Стерилизатор содержит водопаровую камеру 1, стерилизационную камеру 2 в виде стакана 3, установленного на дно камеры 1. В верхней части стакана 3 для прохождения пара выполнена перфорация. Внутри стакана 3 установлены стерилизационные корзины или биксы 4. Камеры 1 и 2 закрыты общей откидной герметичной крышкой 5. Герметизация стерилизатора обеспечивается силиконовым уплотнительным кольцом 6 сложной формы, обеспечивающим герметизацию как при стерилизации, так и при вакуумировании. Крышка 5 снабжена концевым выключателем (на чертеже не показан), который выполняет запуск цикла стерилизации только при заблокированной крышке 5. Стерилизатор оснащен предохранительным клапаном 7 и рабочим клапаном давления 8. Клапан 7 срабатывает при превышении максимально допустимого давления в камере 2. Клапан 8 предназначен для кратковременного удаления отработанного пара из камеры 2 на этапе стерилизации. Воронка 9 и ЭМК 10 предназначены для залива дистиллированной воды в камеру 1. В верхней части стерилизационная камера 2 подсоединена к линии выравнивания давления, включающей ЭМК 11 и бактериальный фильтр 12. Нижняя часть водопаровой камеры 1 подсоединена к линии сброса пара и дистиллированной воды, включающей ЭМК 13 и конденсатор с воздушным охлаждением 14. Нижняя часть стерилизационной камеры 2 подсоединена к линии вакуумирования, включающей ЭМК 15 и вакуумный насос мембранного типа 16. Обе линии подключены к емкости для сбора пара, конденсата и дистиллированной воды 17, которая снабжена также линией для сброса избытка пара. Пластинчатый электронагреватель 18 прикреплен к дну камеры 1, плотно облегая ее с наружной стороны. Стерилизатор снабжен датчиком уровня воды 19 в водопаровой камере 1. Текущее давление и температура в стерилизаторе контролируется мановакууметром 20, имеющим две шкалы - давления и температуры, соответствующей давлению, а также электронным датчиком температуры 21. Все показания измерительных приборов вынесены на пульт 22 блока управления (на чертеже не показан), который включает трехзонный жидкокристаллический (ЖК) экран и дисплей (на чертеже не показаны). Верхняя левая часть экрана показывает номер выбранной программы и текущую температуру в стерилизаторе. Нижняя часть отображает установленные температуру и время выбранной программы. В правой части экрана находится индикатор уровня воды. Дисплей имеет верхнюю шкалу световых индикаторов состояния стерилизатора и нижнюю - показывающую текущую фазу программы стерилизации (ПРОДУВКА, НАГРЕВ, СТЕРИЛИЗАЦИЯ, СБРОС ПАРА и ВОДЫ, СУШКА, ФИНИШ). В центре дисплея находятся кнопки запуска программ с графическим изображением стерилизуемого материала, кнопки ввода параметров и входа в сервисный режим, а также кнопки отключения СБРОС ПАРА и ВОДЫ, СУШКА при стерилизации растворов.
Работает стерилизатор следующим образом. Предварительно в водопаровую камеру 1 через воронку 12 заливается дистиллированная вода до максимального уровня 3500 мл, что видно на ЖК экране. В емкость 17 заливается дистиллированная вода до уровня 1500 мл, ориентируясь по ее водомерным меткам. После закрытия и блокировки крышки 5 автоматически запускается выбранная на пульте 22 программа стерилизации. Первый этап ПРОДУВКА - удаление воздуха из камеры 2 и замещение его паром. Для этого к камере 2 подключается линия вакуумирования, одновременно происходит нагрев воды в камере 1. Процесс ПРОДУВКА прекращается по достижению температуры 102°С и занимает в среднем 10 мин. Второй этап - НАГРЕВ. В зависимости от заданной температуры стерилизации время на нагрев занимает 15-20 минут. Третий этап - СТЕРИЛИЗАЦИЯ. Время и температура этого этапа устанавливается автоматически и зависит от заложенного для стерилизации материала. Четвертый этап - СБРОС ПАРА И ВОДЫ происходит в автоматическом режиме через линию сброса пара и дистиллированной воды. Открывается ЭМК 13, вода, затем пар проходит через конденсатор 14 с воздушным охлаждением, где вода охлаждается, пар конденсируется, после чего вода, конденсат и остатки пара сбрасываются в емкость 17. Пятый этап - СУШКА. При падении температуры в стерилизаторе до 102°С включается вакуумный насос 16. Уровень необходимого вакуума в пределах от -40 до -60 кПа достигается в диапазоне температур от 102 до 90°С. Этап СУШКА завершается по достижению температуры 90°С. Причем нагреватель продолжает работать в дискретном режиме, поддерживая температуру 90±1°С. Этап СУШКА занимает в среднем 10 минут. По окончании всего цикла стерилизации раздастся звуковой сигнал, блок управления отключит стерилизатор, на дисплее загорится надпись ФИНИШ. При стерилизации растворов, как предписано ГОСТом, сброс пара не производится. Крышка открывается только после того, как давление упадет до нуля в результате подключения к стерилизационной камере 2 линии выравнивания давления.
По сравнению с прототипом заявляемый стерилизатор автономен и мобилен за счет применения замкнутой системы снабжения дистиллированной водой. Одновременно сохранено достоинство прототипа - высокое качество сушки. Линия сброса пара прототипа в заявляемом стерилизаторе за счет подключения ее к нижней части водопроводной камеры выполняет функцию линии сброса пара и дистиллированной воды. Сброс воды перед началом этапа СУШКА, а на этапе СУШКА, когда вакуумный насос подключен к стерилизационной камере, продолжающийся нагрев корпуса водопаровой камеры электронагревателем, установленным на дно, с его наружной стороны, позволили сохранить высокое качество сушки, что особенно актуально для изделий с высокой влагопоглощающей способностью или изделий сложной формы.