ПАРОВОЙ СТЕРИЛИЗАТОР

Предлагаемая полезная модель относится к конструкции паровых медицинских стерилизаторов, предназначенных для обработки насыщенным водяным паром под давлением упакованного и неупакованного медицинского инструмента, изделий медицинского назначения, в том числе медицинского белья, лабораторной посуды, а также герметично закупоренных флаконов с растворами. Стерилизатор используется для оснащения офтальмологических, операционных и стоматологических кабинетов, лабораторий и других отделений больниц и поликлиник.
Известны стерилизаторы, использующие различные принципы стерилизации: патент РФ 44508 - ультрафиолетовое излучение; патент 2068705 - принцип создания объемной кавитации с формированием колебаний ударных гидроакустических импульсов; патент 2093188 - электронная стерилизация; в заявке на патент 93033497 для стерилизации используется плазменная среда и другие. Все эти устройства либо обеспечивают стерильность только снаружи изделий, либо сложны, объемны и дороги и непригодные для небольших помещений.
Перед вышеперечисленными паровые стерилизаторы имеют преимущество как по простоте создания стерилизующего агента, так и большой проникающей способности пара, что важно для медицинского белья и изделий сложной формы.
Известен паровой стерилизатор с вертикальной загрузкой, состоящий из стерилизационной камеры с герметично закрывающейся крышкой,
помещенной внутри водопаровой камеры с нагревателями, выполненных как единая конструкция, но разобщенных функционально, приборов КИП и А для обеспечения режима стерилизации и механизмов загрузки, выгрузки (см БМЭ, т.1, с.34). Известный паровой стерилизатор устарел по средствам контроля и регулирования, громоздок, но главный его недостаток - он стационарен, так как привязан к канализационным сетям для сброса пара и конденсата и к водопроводным сетям для принудительного водяного охлаждения.
Наиболее близким к заявляемому по достигаемому результату является паровой стерилизатор, содержащий корпус, в котором установлены водопаровая камера с водоуказательной колонкой, манометром, предохранительным клапаном и датчиком уровня воды, и вставленную в него стерилизационную камеру с мановакууметром, снабженную герметично закрывающейся откидной верхней крышкой, и сообщающуюся с водопаровой камерой трубой с установленным в ней электромагнитным клапаном (ЭМК). В нижней части стерилизационная камера соединена с линией вакуумирования и сброса пара в канализацию, представляющей 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 бактерицидный фильтр и ЭМ и обратный клапаны. Водопаровая камера в нижней части соединена с линией подачи воды из водопровода и слива воды в канализацию, снабженной шаровым краном, ЭМ и обратным клапанами. Предусмотрена возможность заливки в водопаровую камеру дистиллированной воды через воронку. Блок управления известного парового стерилизатора с помощью многочисленных ЭМК, обратных
клапанов и кранов обеспечивает движение пара, воздуха, воды в стерилизаторе (см. патент РФ 57598 от 2006.10.27).
Работает известный паровой стерилизатор в двух режимах: РЕЖИМ 1 для стерилизации материалов и РЕЖИМ 2 - для стерилизации растворов. Работа стерилизатора начинается с заполнения водопаровой камеры водой до верхней риски на водоуказательной колонке. При нажатии, например, кнопки РЕЖИМ 1, блокируется кнопка РЕЖИМ 2 и включаются нагреватели водопаровой камеры. При достижении заданного давления включается ЭМК «Сброс пара», горит световой индикатор «Продувка». По истечении времени продувки (15 минут) отключаются ЭМК «Сброс пара» и индикатор «Продувка» и включается индикатор «Нагрев». При достижении времени выравнивания температуры (30 сек.) отключается индикатор «Нагрев» и включается индикатор «Режим». По истечении заданного времени стерилизации отключаются электронагреватели, ЭМК «Пар в камеру», включается ЭМК «Сброс пара», индикатор «Режим» гаснет. По истечении времени выпуска пара (1 минута) отключается ЭМК «Сброс пара» и включается ЭМК «Вода в конденсатор», включается индикатор «Сушка». По истечении времени «Сушка» (15 минут) отключается ЭМК «Вода в конденсатор», гаснет индикатор «Сушка» и включается индикатор «Финиш». Нажатием кнопки «Стоп» открывается ЭМК «Воздух», давление в стерилизационной камере выравнивается до атмосферного, после чего открывается крышка и производится выгрузка простерилизованных изделий. Цикл завершен. Цикл стерилизации растворов в «Режиме 2» проходит аналогично, разница лишь в параметрах режима стерилизации и медленном снижении давления в камере, что сопровождается сложным манипулированием «Воздух», «Сброс пара», «Перелив воды», «Подача воды в водопаровую камеру и так далее. После открытия крышки выдерживают растворы от 3,5 до 4
часов. За это время температура снизится до безопасной 80 град. С, при которой возможна выгрузка.
Известный паровой стерилизатор имеет сложное и несовершенное, не исключающее ручное, управление (особенно в РЕЖИМЕ 2), а привязка к водопроводной сети (для водопаровой камеры, для принудительного охлаждения стерилизационной камеры и для охлаждения конденсатора) и канализационной сети (для сброса воды, пара и конденсата) делает невозможным создание мобильной конструкции, позволяющей оперативное перемещение стерилизатора, в которых в настоящее время есть настоятельная потребность у медицинских учреждений с небольшим объемом работ.
Поставлена задача создания мобильной автономной малогабаритной конструкции парового стерилизатора, упрощающей выбор места для установки и позволяющей оперативное перемещение его в случае необходимости (ремонт, перепланировка и т.д.).
Технический результат достигается за счет выполнения парового стерилизатора конструктивно более компактным, поскольку мобильность требует уменьшения габаритов и веса. Для отказа от водопроводной и канализационной сетей для заливки используется только дистиллированная вода, а пар сбрасывается через ЭМК и конденсатор с воздушным охлаждением в специальную емкость для сброса пара. К выходу стерилизационной камеры подключена линия вакуумирования, включающая ЭМК и вакуумный насос мембранного типа, выход которого также соединен с емкостью для сброса пара. Линия вакуумирования подключена к выходу стерилизационной камеры в режиме ПРОДУВКА (удаление воздуха из стерилизатора и замещение его паром) и в режиме СУШКА, при этом линия сброса пара перекрыта.
На фиг.1 показана пневмогидравлическая схема заявляемого парового стерилизатора. На фиг.2 показано изображение панели пульта управления.
Стерилизатор по фиг.1, 2 содержит водопаровую камеру 1, стерилизационную камеру 2, представляющую собой стакан 3, установленный на дно камеры 1. В верхней части стакана 3 для прохождения пара выполнена перфорация. Внутри стакана 3 установлены стерилизационные корзины или биксы 4. В нижней части водопаровой камеры 1 установлен электронагреватель 5. Камера 1 и стакан 3 камеры 2 закрыты общей крышкой 6 с быстрозакрывающимся механизмом зубчатого типа 7. В открытом состоянии крышка удерживается на пневматических амортизаторах 8 (поз.7, 8 на фиг.1 не показаны). Герметизация стерилизатора обеспечивается силиконовым уплотнительным кольцом 9 сложной формы, обеспечивающим герметизацию как при стерилизации, так и при вакуумировании. Крышка 6 снабжена концевым выключателем (на фиг.1 не показан), который выполняет запуск цикла стерилизации только при заблокированной крышке 6. Стерилизатор оснащен предохранительным клапаном 10 и рабочим клапаном давления 11. Клапан 10 срабатывает при превышении максимально допустимого давления в камере 2 (больше 0,23 МПа). Клапан 11 предназначен для кратковременного удаления отработанного пара из камеры 2 на этапе стерилизации (открыт по достижению давления 0,211 МПа, закрыт при падении до 0,208 МПа). Воронка 12 и ЭМК 13 предназначены для залива дистиллированной воды в камеру 1. В верхней части стерилизатор подсоединен к линии выравнивания давления, включающей ЭМК 14 и бактериальный фильтр 15. Нижняя часть камеры 2 подсоединена к линии сброса пара, включающей ЭМК 16, конденсатор с воздушным охлаждением 17, и линии вакуумирования, включающей ЭМК 18 и
выкуумный насос мембранного типа 19, выходы которых подключены к емкости для сброса пара 20, 21 - датчик уровня воды в водопаровой камере 1. Текущее давление и температура в стерилизаторе контролируется мановакууметром 22, имеющим две шкалы - давления и температуры, соответствующей давлению, а также электронным датчиком температуры 23. Все показания измерительных приборов вынесены на пульт управления 24, который включает трехзонный жидкокристаллический экран 25 и дисплей 26. Верхняя левая часть экрана 25 показывает номер выбранной программы и текущую температуру в стерилизаторе. Нижняя часть отображает установленные температуру и время выбранной программы. В правой части экрана 25 находится индикатор уровня воды. Дисплей 26 имеет верхнюю шкалу световых индикаторов состояния стерилизатора и нижнюю - показывающую текущую фазу программы стерилизации (ПРОДУВКА, НАГРЕВ, СТЕРИЛИЗАЦИЯ, СБРОС ПАРА, СУШКА, ФИНИШ). В центре дисплея 26 находятся кнопки запуска программ с графическим изображением стерилизуемого материала, кнопки ввода параметров и входа в сервисный режим, а также кнопки отключения СБРОС ПАРА и СУШКА при стерилизации растворов.
Работает стерилизатор следующим образом. Предварительно в водопаровую камеру 1 через воронку 12 заливается дистиллированная вода до максимального уровня, что видно на жидкокристаллическом экране 25. В емкость для сброса пара 20 заливается обычная вода до уровня 3000 мл, ориентируясь по ее водомерным меткам. После закрытия и блокировки крышки 6 автоматически запускается выбранная на пульте 24 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 град. С и занимает в среднем 10 мин.
Второй этап - НАГРЕВ. В зависимости от заданной температуры стерилизации время на нагрев занимает 7-11 минут. Третий этап - СТЕРИЛИЗАЦИЯ. Время и температура этого этапа зависит от заложенного для стерилизации материала. Четвертый этап - СБРОС ПАРА происходит в автоматическом режиме через линию сброса пара. Открывается ЭМК 16, пар проходит через конденсатор 17 с воздушным охлаждением, где он конденсируется и сбрасывается в емкость 20. Пятый этап - СУШКА. При падении температуры в стерилизаторе до 105 град. С включается вакуумный насос. Уровень вакуума находится в пределах от -10 до -20 КПа. Этап СУШКА завершается по достижению температуры 70 град. С и занимает в среднем 70 минут. По окончании цикла стерилизации раздастся звуковой сигнал, микропроцессор 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.
По сравнению с прототипом заявляемый стерилизатор имеет следующие преимущества. Как видно из вышеописанного, в прототипе линия сброса пара является также линией вакуумирования. Этапы СБРОС ПАРА и СУШКА разнесены во времени: сначала пар в течение 1 минуты сбрасывается в канализацию, затем включается подача холодной воды на конденсатор, за счет перепада температур в котором создается вакуум и начинается этап СУШКА. В заявляемом стерилизаторе этапы СБРОС ПАРА и СУШКА разнесены во времени и «пространстве»: пар сбрасывается через конденсатор с воздушным охлаждением, где он конденсируется, после чего линия сброса закрывается и включается линия вакуумирования с вакуумным насосом мембранного типа. Пар и конденсат после конденсатора и
вакуумного насоса собирается в емкость для сброса пара. Очевидно, что заявляемый стерилизатор не перегружает высокими температурами канализационные сети. Использование емкости для сброса пара, конденсатора с воздушным охлаждением и вакуумного насоса мембранного типа позволили сделать конструкцию мобильной, так как она свободна от водопроводной и канализационной сетей. Стерилизатор выполнен более компактным. Единый объем водопаровой и стерилизационной камер улучшили качество этапов ПРОДУВКА и СУШКА, благодаря чему уменьшилась мощность нагревателей до 3,5 кВТ с питанием от сети 220 В против 9 кВТ 3х-фазного напряжения 380 В у изделия-прототипа (реализован ТЗМОИ, марка ВК-75Р, г.Тюмень). Это упрощает и удешевляет сантехнические, монтажные, электромонтажные работы, обслуживание персоналом, уменьшает вес, а установка корпуса на колеса с амортизаторами еще более улучшает его потребительские свойства с точки зрения мобильности заявляемого стерилизатора.