Аппарат для стерилизации и способ управления аппаратом для стерилизации



Аппарат для стерилизации и способ управления аппаратом для стерилизации
Аппарат для стерилизации и способ управления аппаратом для стерилизации
Аппарат для стерилизации и способ управления аппаратом для стерилизации

 


Владельцы патента RU 2564926:

САНОФИ-АВЕНТИС ДОЙЧЛАНД ГМБХ (DE)

Группа изобретений относится к области стерилизации. Аппарат (10) для стерилизации предмета (7) газообразной или жидкой текучей средой содержит стерилизационную камеру (8), ускоряющее устройство (2) для увеличения скорости текучей среды до скорости потока, фильтрующее устройство (3) для отделения частиц от текучей среды, дросселирующее устройство (4), расположенное по линии потока текучей среды и имеющее множество отверстий (4а), и устройство управления. Устройство управления выполнено с возможностью определения скорости потока текучей среды на основе перепада давлений (Δp) на дросселирующем устройстве (4), представляющего собой разницу между давлением текучей среды (p1) на стороне выше по потоку относительно дросселирующего устройства (4) и давлением текучей среды (p2) на стороне ниже по потоку относительно дросселирующего устройства (4). Группа изобретений относится также к способу управления стерилизацией. Группа изобретений обеспечивает повышение точности измерения скорости потока и, соответственно, управления процессом стерилизации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 илл.

 

2420-184991RU/022

АППАРАТ ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АППАРАТОМ ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ

ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение относится к аппарату для стерилизации для управления стерилизацией по меньшей мере, где предмет помещается в стерилизационную камеру аппарата для стерилизации, и способу управления стерилизацией предмета нагретой текучей средой, где предмет помещается в стерилизационную камеру аппарата для стерилизации.

Обычные аппараты для стерилизации, в которых с предметов, таких как медицинские шприцы или ампулы, устраняют загрязнения бактериями или вирусами, могут быть в основном разделены по двум различным технологиям стерилизации. Во-первых, это лучевая стерилизация, при которой предмет, который подлежит стерилизации, облучается, например, γ-лучами для получения полностью стерилизованного предмета. Этот способ предпочтительно применяется, когда предметы, подлежащие стерилизации, не являются устойчивыми к высоким температурам. Второй способ представляет собой тепловую стерилизацию, при которой текучая среда нагревается до достаточно высокой температуры, а затем подается в камеру, в которой находится подлежащий стерилизации предмет. При слегка измененном процессе, который называется сухожаровой стерилизацией, когда практически не остается влаги в стерилизующей текучей среде, текучая среда может быть газообразной, предпочтительно воздухом.

В последнем процессе качество стерилизации зависит от продолжительности времени, в течение которого предмет подвергается воздействию текучей среды и от величины потока массы текучей среды, который вступает в контакт с предметом, подлежащим стерилизации. Тем самым не только температура текучей среды, но также скорость потока текучей среды является решающим фактором с сильным воздействием на результат стерилизации. Таким образом, в аппарате для стерилизации важно определить скорость потока текучей среды с достаточно высокой точностью.

В известном уровне техники вообще показаны два разных принципа измерения скорости в потоке текучей среды. Например, в DE 2100769 представлен аппарат для измерения скорости потока газообразной текучей среды с помощью температурного элемента, который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды, так называемый проволочный термоанемометр. Таким образом, температурный элемент нагревается до заданной температуры и, когда текучая среда течет по датчику, сам датчик охлаждается. Охлаждающий эффект приводит к изменению величины сопротивления датчика, из которого можно вывести скорость потока. Однако, этот способ имеет свои недостатки, касающиеся его точности, когда чувствительный элемент подвергается действию текучей среды с высокой температурой. В некотором диапазоне температур плотность газообразных сред достаточно низка, так что точное измерение не может быть выполнено.

В документе 2007/0237670 A1 описана система сухожаровой стерилизации, содержащей внутри камеры стенки с полупроницаемыми каналами. Кроме того, предоставляются предохранительные реле воздушного потока, которые могут выключить нагревательное устройство, если они обнаружат отсутствие воздушного потока, проходящего через нагреватель. Расположенные снаружи стерилизационной камеры предохранительные реле воздушного потока, которые измеряют воздушный поток в воздухозаборнике и выпускном канале на выходе, являются переключателями, реагирующими на перепад давлений.

Кроме того, известны аппараты для стерилизации, которые используют лопастной анемометр для измерения скорости потока текучей среды, так называемый импеллерный анемометр. Такие анемометры располагаются в потоке текучей среды, которая используется для стерилизации предмета на более поздней стадии. Тем не менее, такие механические анемометры не могут выдерживать или противостоять высоким температурам, используемым для стерилизации в течение длительного времени и, следовательно, должны заменяться, чтобы избежать разрушения всего аппарата для стерилизации.

Кроме того, с указанными выше анемометрами может быть выполнено только точечное измерение скорости потока. Как правило, аппараты для стерилизации имеют относительно большую площадь поперечного сечения потока текучей среды. Так как поток измеряется только в сравнительно небольшой области, остается опасность, что, хотя определяется правильное значение в области измерения, в остальной части сечения несоответствующая скорость потока может остаться необнаруженной.

Еще одна проблема должна усматриваться в том факте, что известные анемометры откалиброваны для текучих сред с плотностью 1,2 кг/м3. Однако во время процесса стерилизации температура текучей среды может достигать до 300°C, когда плотность текучей среды падает до 0,6 кг/м3, приводя к недопустимым отклонениям в точности измерений.

В свете вышеупомянутых трудностей, настоящее изобретение имеет целью предоставить аппарат управления и способ управления стерилизацией предметов, где измерение скорости потока может быть выполнено с повышенной точностью.

Этой цели достигают посредством аппарата и способа по независимым пунктам формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления и примеры изобретения являются объектом зависимых пунктов формулы изобретения, на которые ссылаются.

По одному из аспектов настоящего изобретения аппарат для стерилизации по меньшей мере одного предмета газообразной или жидкой текучей средой, содержит стерилизационную камеру, в которую помещается предмет, по меньшей мере ускоряющее устройство для увеличения скорости текучей среды до заданной скорости потока, и по меньшей мере фильтрующее устройство для отделения частиц от текучей среды.

Аппарат для стерилизации дополнительно содержит по меньшей мере одно дросселирующее устройство, имеющее множество отверстий и предпочтительно устраиваемое или устраняемое по линии тока текучей среды внутри стерилизационной камеры. Кроме того, аппарат для стерилизации содержит аппарат управления для определения скорости потока текучей среды на основе перепада давлений на дросселирующем устройстве.

В дополнительном аспекте аппарат отличается тем, что перепад давлений выводится и определяется из первого и второго давления, где первое давление измеряется в потоке текучей среды выше по потоку относительно дросселирующего устройства и где второе давление измеряется в потоке текучей среды ниже по потоку относительно дросселирующего устройства.

Такое расположение обеспечивает то преимущество, что первое давление на стороне выше по потоку относительно дросселирующего устройства почти постоянно по всему поперечному сечению дросселирующего устройства. То же самое относится ко второму давлению, измеренному на стороне ниже по потоку относительно дросселирующего устройства. Соответственно, можно определить с помощью одного точечного измерения первое и второе давление по всему поперечному сечению дросселирующего устройства и, следовательно, по всему сечению потока текучей среды. Используя дросселирующее устройство и компоновку соответствующих датчиков давления, расположенных выше и ниже по потоку относительно дросселирующего устройства, поток текучей среды, направленный к хотя бы одному предмету, может быть определен с высокой точностью.

Согласно другому варианту осуществления первый и второй датчики давления расположены выше и ниже по потоку относительно дросселирующего устройства соответственно, где первый датчик давления расположен на выходе фильтрующего устройства и где второй датчик давления расположен выше по течению от, по меньшей мере одного, предмета подлежащего стерилизации.

По меньшей мере, второй датчик давления, предпочтительно оба датчика давления располагаются внутри стерилизационной камеры.

Первый и/или второй датчики давления могут быть расположены в центре, но также у бокового края стороны дросселирующего устройства.

Согласно другому варианту осуществления аппарат содержит, по меньшей мере, нагревательное устройство для нагревания текучей среды до заданной температуры стерилизации. Аппарат дополнительно содержит направляющий канал, чтобы направлять текучую среду из нагревательного устройства в ускоряющее устройство. Ниже по потоку относительно ускоряющего устройства последовательно располагаются фильтрующее устройство и дросселирующее устройство. Таким образом, фильтрующее устройство расположено ниже по потоку относительно ускоряющего устройства, и дросселирующее устройство расположено ниже по потоку относительно фильтрующего устройства, но выше по потоку относительно хотя бы одного предмета. Соответственно, нагретая и ускоренная текучая среда направляется через фильтрующее устройство и затем через дросселирующее устройство к хотя бы одному предмету, расположенному в стерилизационной камере.

Кроме того, аппарат может дополнительно содержать по меньшей мере устройство, определяющее температуру текучей среды, для определения температуры текучей среды. Устройство, определяющее температуру текучей среды, может содержать термометр или датчик температуры, расположенный в потоке текучей среды, предпочтительно внутри стерилизационной камеры и/или снаружи стерилизационной камеры для определения или измерения температуры нагретой текучей среды и/или температуры окружающего воздуха.

Согласно другому варианту осуществления аппарат дополнительно содержит устройство сравнения для сравнения измеренного значения скорости потока с заданным минимальным значением скорости потока и/или с заданным максимальным значением скорости потока, где устройство сравнения адаптировано для генерации аварийного сигнала скорости потока, когда измеренное значение превышает заданное максимальное значение скорости потока или когда измеренное значение падает ниже заданного минимального значения скорости потока. Кроме того, устройство сравнения адаптировано для того, чтобы сравнивать измеренное значение температуры текучей среды с заданным минимальным значением температуры текучей среды и/или с заданным максимальным значением температуры текучей среды, где устройство сравнения дополнительно адаптировано для генерации аварийного сигнала температуры текучей среды, когда измеренное значение температуры текучей среды превышает заданное максимальное значение температуры текучей среды или когда измеренное значение падает ниже заданного минимального значения температуры текучей среды.

Кроме того, согласно другому варианту осуществления, аппарат дополнительно характеризуется тем, что заданное минимальное значение скорости потока текучей среды составляет 0,5 м/с, и/или заданное максимальное значение скорости потока текучей среды составляет 1,2 м/с, и/или заданное минимальное значение температуры текучей среды составляет приблизительно 200°C, и/или заданное максимальное значение температуры текучей среды составляет приблизительно 500°C.

Кроме того, аппарат может дополнительно содержать вычислительное устройство для вычисления значения скорости потока стерилизующей текучей среды на основе определяемого перепада давлений и на основе измеренной температуры текучей среды.

Согласно другому варианту осуществления аппарат дополнительно характеризуется тем, что вычислительное устройство адаптировано для определения того, является ли текучая среда подходящей для надлежащей стерилизации предмета исходя из определенной скорости потока текучей среды, заданного, в течение которого хотя бы один предмет подвергается воздействию текучей среды в стерилизационной камере, и/или исходя из температуры текучей среды, и где вычислительное устройство и/или аппарат управления адаптированы для того, чтобы генерировать первый сигнал для увеличения и/или уменьшения скорости потока и/или генерировать второй сигнал для увеличения и/или уменьшения температуры текучей среды в ответ на определение, что текучая среда не является подходящей для надлежащей стерилизации хотя бы одного предмета.

В частности, аппарат управления адаптирован для того, чтобы генерировать и/или передавать первый сигнал ускоряющему устройству в ответ на определение, что состояние текучей среды не пригодно для надлежащей стерилизации хотя бы одного предмета. После получения первого сигнала аппарат управления адаптирован для того, чтобы увеличивать и/или уменьшать скорость потока, соответственно управляя ускоряющим устройством. Подобным же образом аппарат управления адаптирован для того, чтобы генерировать и/или передавать второй сигнал нагревательному устройству для увеличения и/или уменьшения температуры текучей среды, соответственно

Аппарат может дополнительно содержать установочное устройство для установки и/или перемещения хотя бы одного предмета, подлежащего стерилизации в потоке текучей среды. Предпочтительно, с помощью установочного устройства, по меньшей мере один или несколько предметов могут быть установлены и перемещены в область, в которой они подвергаются воздействию потока текучей среды.

Согласно другому варианту осуществления установочное устройство содержит стойкий к температуре ленточный конвейер, подходящий для обеспечения непрерывного или поэтапного перемещения нескольких предметов, которые подлежат стерилизации, потоком текучей среды.

В другом предпочтительном варианте осуществления, текучая среда заключается в закрытом контуре, где после стерилизации хотя бы одного предмета, текучая среда направляется по каналу обратной подачи и подается обратно в нагревательное устройство.

В еще одном варианте осуществления аппарат дополнительно содержит остановочное устройство, которое адаптировано для того, чтобы обрабатывать аварийный сигнал скорости потока и/или аварийный сигнал температуры текучей среды для остановки и/или регулировки ускоряющего устройства и/или нагревательного устройства. Таким образом, перегрев аппарата может быть по существу предотвращен.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу управления стерилизацией хотя бы одного предмета нагретой газообразной или жидкой текучей средой, где хотя бы один предмет помещается в стерилизационную камеру аппарата для стерилизации, внутри которой предмет стерилизуется, подвергаясь воздействию текучей среды, где способ включает стадии: ускорение текучей среды до заданной скорости потока с помощью ускоряющего устройства, отделения частиц от текучей среды посредством фильтрующего устройства и направления текучей среды через множество отверстий в дросселирующем устройстве, расположенном по линии тока текучей среды, и определения скорости потока текучей среды на основе перепада давлений на дросселирующем устройстве, содержащем множество проемов.

По дополнительному варианту осуществления перепад давлений определяется путем сравнения первого давления, измеренного выше по потоку относительно дросселирующего устройства, и второго давления, измеренного ниже по потоку относительно дросселирующего устройства. Сравнивая первое и второе давления можно получить перепад давлений, например, путем вычитания измеренных значений первого и второго давления, где перепад давлений в направлении потока через дросселирующее устройство является прямым показанием для того, чтобы определить скорость потока.

Кроме того, этот способ может отличаться этапом нагревания текучей среды до заданной температуры стерилизации с помощью нагревательного устройства.

Более того, способ управления может содержать определение температуры текучей среды.

По другому предпочтительному варианту осуществления, скорость потока ω вычисляется как:

,

где Ri - газовая постоянная воздуха, Δp - определяемый перепад давлений, τ - измеренная температура текучей среды, pair - давление окружающего воздуха, и Φ - характерное значение дросселирующего устройства.

В дополнение к этому способ может содержать сравнение измеренного значения скорости потока с заданным минимальным значением скорости потока и с заданным максимальным значением скорости потока, и генерацию аварийного сигнала скорости потока, когда измеренное значение превышает заданное максимальное значение скорости потока, или когда измеренное значение падает ниже заданного минимального значения скорости потока и/или сравнение измеренного значения температуры текучей среды с заданным минимальным значением температуры текучей среды и с заданным максимальным значением температуры текучей среды, и генерацию аварийного сигнала температуры текучей среды, когда измеренное значение температуры текучей среды превышает заданное максимальное значение температуры текучей среды или когда измеренное значение падает ниже заданного минимального значения температуры текучей среды.

Кроме того, способ может содержать вычисление значения скорости потока текучей среды на основе определенного перепада давлений и измеренной температуры текучей среды.

Дополнительно, способ может содержать получение входного сигнала, устанавливающего заданный период времени, в течение которого предмет остается помещенным в стерилизационную камеру, с помощью вычислительного устройства, определяющего на основе входного сигнала и вычисленной скорости потока, является ли состояние текучей среды подходящим для надлежащей стерилизации предмета в течение заданного периода времени, с помощью вычислительного устройства. Если будет установлено, что состояние текучей среды не подходящее для надлежащей стерилизации, первый сигнал будет сгенерирован и передан на ускоряющее устройство для увеличения и/или уменьшения скорости потока и/или второй сигнал будет сгенерирован и передан на нагревательное устройство, соответственно, для увеличения или уменьшения температуры текучей среды.

Кроме того, способ может быть охарактеризован посредством обратной подачи текучей среды в нагревательное устройство после стерилизации предмета, направляя его через канал обратной связи.

В дополнение к этому, аварийный сигнал скорости потока и/или аварийный сигнал температуры текучей среды может быть получен от устройства сравнения и может быть в дальнейшем обработан остановочным устройством для остановки и/или регулировки ускоряющего устройства, когда остановочное устройство получит хотя бы один аварийный сигнал.

Кроме того, этим способом можно проводить сухожаровую стерилизацию для стерилизации хотя бы одного предмета.

Для специалиста в данной области очевидно, что различные модификации и изменения могут быть осуществлены с настоящим изобретением, не отклоняясь от его сущности и не выходя за его объем. Кроме того, следует отметить, что любые ссылочные позиции, используемые в прилагаемой формуле изобретения, не должны толковаться как ограничивающие объем настоящего изобретения.

Изобретение будет подробно разобрано в нижеследующем описании предпочтительных вариантов его осуществления, которые даются только в качестве примеров и со ссылками на прилагаемый рисунок, на котором Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение вида сбоку аппарата для стерилизации.

На фиг. 1 представлена схематическая конфигурация аппарата для стерилизации 10, который в соответствии с изобретение обеспечен аппаратом управления. Аппарат для стерилизации 10 использует текучую среду для стерилизации предметов 7, где текучая среда может находиться в газообразном или жидком состоянии. Выражение «предмет» используется как синоним для «медицинских устройств» в особенности таких, как ампулы, картуши, флаконы, термостойкие шприцы, иглы, емкости, содержащие несколько доз, и/или карпулы. Аппарат для стерилизации относится, следовательно, к аппаратам для стерилизации сухожарового типа, где текучая среда используется для передачи тепла к предметам.

Далее, строение аппарата для стерилизации описывается в порядке пути следования текучей среды через аппарат для стерилизации 10. В нагревательном устройстве 1 текучая среда разогревается пока не достигнет температуры, которая подходит для надлежащей стерилизации предмета 7. Нагревательное устройство 1 может содержать, например электрический нагреватель или нагреватель на основе процесса горения. Для надлежащей стерилизации температура текучей среды должна находиться в интервале от 200°C до 500°С, предпочтительно между 260°C и 320°C.

Аппарат для стерилизации 10, кроме того, содержит ускоряющее устройство 2 для увеличения скорости текучей среды, при условии, что текучая среда всасывается из нагревательного устройства 1 через направляющий канал 11 в ускоряющее устройство 2. Предпочтительно, что ускоряющее устройство 2 содержит вентилятор, нагнетатель или турбину. Из ускоряющего устройства 2 текучая среда поступает в фильтрационную камеру 12, содержащую входной канал в форме конуса 12a и посадочное место фильтра 12b. При прохождении через входной канал в форме конуса 12a поток текучей среды распространяется вбок от малого поперечного сечения в ускоряющем устройстве 2 к большему поперечному сечению канала в форме конуса 12a так, что создается почти постоянный ламинарный и однородный поток. В посадочном месте фильтра 12b установлен фильтр 3 для фильтрации частиц из текучей среды, которые могут присутствовать в текучей среде в виде примесей или загрязнений, которые могут поэтому ухудшать стерилизацию предмета 7.

После выхода из фильтра 3 текучая среда проходит через дросселирующее устройство 4, которое находится вниз по течению на стороне фильтра 3. Дросселирующее устройство 4 снабжено множеством отверстий 4a, ориентированных по направлению потока текучей среды так, что текучая среда через него может пройти в этом месте. Дросселирующее устройство обычно содержит плоскую структуру, ориентированную в направлении, перпендикулярном к направлению потока текучей среды. Таким образом, нормаль к поверхности плоской структуры выравнивается по существу параллельно направлению потока. Это дросселирующее устройство 4 может быть построено как перфорированная металлическая пластина, изготовленная из термоустойчивой нержавеющей стали и, следовательно, сужает сечение потока текучей среды. Поэтому это вызывает падение давления текучей среды с первого давления р1, которое имеется на входе в дросселирующее устройство 4, до второго давления p2, имеющегося на стороне дросселирующего устройства 4 вниз по течению. Путем измерения этих двух давлений p1 и p2 с помощью по меньшей мере двух отдельных датчиков давления, 14a, 14b, перепад давлений Δρ может быть определен вычислительным устройством 5. Этот перепад давлений Δρ пропорционален скорости потока текучей среды в потоке текучей среды, так что скорость потока текучей среды может быть легко вычислена. Первое и второе давление измеряются с помощью соответствующих датчиков давления 14a, 14b, расположенных на пути потока текучей среды.

Аппарат для стерилизации 10 на выходе из дросселирующего устройства 4 обеспечен стерилизационной камерой 8 для получения предметов 7, подлежащих стерилизации. В стерилизационной камере 8 по меньшей мере один отдельный предмет 7 или несколько предметов 7 подвергаются воздействию нагретой текучей среды, чтобы стать стерилизованными. Тем самым предмет 7 находится на установочном устройстве 6, которое может быть выполнено в виде стола или держателя. В альтернативном варианте осуществления предметы 7 располагаются друг за другом на ленте конвейера, который реализовывает установочное устройство 6.

В качестве варианта, дросселирующее устройство 4 может не быть предусмотрено выше по потоку относительно стерилизационной камеры 8, но может быть интегрировано в стерилизационную камеру 8. В таком варианте осуществления стерилизационная камера 8 примыкает к фильтрационной камере 12. Другими словами, когда текучая среда выходит из фильтрационной камеры 12, она сразу же попадает в стерилизационную камеру 8.

Протекая через стерилизационную камеру 8 текучая среда вступает в контакт с предметом 7 и благодаря высокой температуре текучей среды предметы стерилизуются. Затем текучая среда выходит из стерилизационной камеры 8 и направляется через канал обратной связи 9 к нагревательному устройству 1. В варианте осуществления, представленном на фигуре 1, текучая среда, используемая для стерилизации, сохраняется и заключается в замкнутом контуре, где поток поддерживается ускоряющим устройством 2.

В альтернативном варианте осуществления аппарат для стерилизации может быть сформирован как открытая система, где текучая среда всасывается в нагревательное устройство 2 из окружающей среды и, пройдя по тому же пути, как описано выше, применительно к замкнутой системе, она снова выпускается в окружающую среду.

Далее процесс стерилизации описывается более подробно. Лента конвейера 6 подает предметы 7 из стерилизационной камеры 8 заданной скоростью, что означает, что предметы остаются в стерилизационной камере 8 только в течение заданного периода времени. Должна быть уверенность, что в этот период времени предмет 7 надлежаще стерилизован текучей средой. Таким образом, скорость потока текучей среды должна обеспечивать значение в интервале от 0,5 м/с до 1,2 м/с, предпочтительно около 0,8 м/с. Предпочтительно, в этом диапазоне скорости сигнал определяющего устройства 5 практически постоянен и имеет лишь очень малые колебания или флуктуации.

Таким образом, для процесса стерилизации, следующие факторы: период времени, когда предмет подвергается воздействию нагретой текучей среды, температура текучей среды и скорость потока текучей среды имеют значительное влияние на результат стерилизации. Более того, в период времени, когда предмет подвергается воздействию нагретой текучей среды, является функцией скорости обращения ленточного конвейера. Исходя из периода времени, значение которого величина достаточно постоянная, для того, чтобы обеспечить надлежащие результаты стерилизации необходимо управлять температурой и скоростью текучей среды.

Как уже упоминалось выше, скорость потока рассчитывается на основе перепада давлений, измеряемых датчиками давления 14a, 14b и определяемых определяющим или вычислительным устройством 5. Температура текучей среды измеряется также соответствующим датчиком, предусмотренным в струе потока. Затем фактическая скорость потока рассчитывается вычислительным устройством 5 с использованием следующего уравнения:

,

где значениями для подстановки являются:

Ri - газовая постоянная воздуха

Δp - определяемый перепад давлений,

τ - измеренная температура текучей среды,

pair - давление окружающего воздуха,

Φ - характерное значение дросселирующего устройства.

Характерное значение Φ зависит от геометрии и формы аппарата для стерилизации, а также от размера и формы отверстий, предусмотренных в дросселирующем устройстве 4. Этот способ расчета, кроме того, учитывает отклонение температуры текучей среды, так что аппарат для стерилизации может функционировать при ряде различных температур текучей среды. Другими словами, можно управлять скоростью потока и/или температуры даже в случае варьирования температуры текучей среды и/или для изменения температуры и/или скорости потока в случае варьирования скорости потока.

Кроме того, в конфигурации в соответствии с изобретением становится возможным изменить период времени, в течение которого предметы 7 подвергаются воздействию нагретой текучей среды и/или остаются в стерилизационной камере 8, например, путем изменения скорости ленточного конвейера. Это, однако, требует изменения температуры текучей среды. Например, когда скорость ленточного конвейера увеличивается, температура текучей среды должна быть увеличена для поддержания требуемого качества стерилизации. С другой стороны, когда указанный период времени будет продлен, например, за счет снижения скорости ленточного конвейера, по экономическим причинам, температура текучей среды может быть уменьшена, и при этом может быть достигнуто такое же качество стерилизации.

Таким образом, изобретение обеспечивает то преимущество, что с учетом температуры текучей среды скорость потока может быть рассчитана с высокой точностью.

Для обеспечения того, чтобы аппарат для стерилизации функционировал текучей средой, удовлетворяющей правильным и/или заданным требованиям, предоставляется устройство сравнения, для сравнения измеренного значения скорости потока с заданным минимальным значением скорости потока и/или с заданным максимальным значением скорости потока. Другими словами, устройство сравнения сравнивает, лежит ли скорость потока, например, в заданном интервале между 0,5 м/с и 1,2 м/с, или нет. Если измеренное значение превышает заданное максимальное значение скорости потока и/или если измеренное значение упало ниже заданного минимального значения скорости потока, устройство сравнения генерирует аварийный сигнал скорости потока.

В качестве альтернативы или в дополнение к этому устройство сравнения сравнивает измеренное значение температуры текучей среды с заданным минимальным значением температуры текучей среды и/или с заданным максимальным значением температуры текучей среды, то есть устройство сравнения проверяет, находится ли температура текучей среды в пределах указанного выше заданного интервала, а именно между 200°C и 500°C. Если измеренное значение температуры текучей среды превышает заданное максимальное значение температуры текучей среды и/или если измеренное значение падает ниже заданного минимального значения температуры текучей среды, устройство сравнения генерирует аварийный сигнал температуры текучей среды.

В одном из вариантов осуществления изобретения эти аварийные сигналы отображаются пользователю аппарата для стерилизации, например, на индикаторном устройстве, используя лампу предупреждения и/или генерацию звукового предупреждения. Таким образом, аварийный сигнал температуры и аварийный сигнал скорости потока отображаются отдельно или одновременно, в зависимости от того, какой аварийный сигнала поступает.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления аварийные сигналы генерируются и отображаются устройством сравнения, а затем принимаются остановочным устройством, которое подходит для получения и/или обработки аварийного сигнала скорости потока и/или аварийного сигнала температуры текучей среды от устройства сравнения. На основании полученного сигнала остановочное устройство генерирует сигнал для остановки и/или регулировки ускоряющего устройства 2 и/или нагревательного устройства 1. Таким образом, аппарат управления обеспечивает функции аварийного отключения в случае, когда хотя бы один из параметров выходит из своего допустимого диапазона.

В дополнение к этому вычислительное устройство получает входной сигнал, содержащий данные, устанавливающие заданную продолжительность времени, в течение которого предмет 7 размещен в стерилизационной камере 8. Этот период времени может быть определен даже посредством ввода пользователем через терминал ввода или может быть фиксированным параметром. Вычислительное устройство определяет, на основе данного введенного периода времени и расчетной скорости потока, подходит ли состояние текучей среды для надлежащей стерилизации предмета 7 в течение заданного периода времени. Другими словами, вычислительное устройство автономно решает, подходит ли фактический поток массы с фактической температурой для стерилизации предмета 7, так, чтобы мог быть достигнут желаемый результат стерилизации. Если вычислительное устройство определяет, что состояние текучей среды не подходит для надлежащей стерилизации, аппарат управления генерирует первый сигнал, который передается ускоряющему устройству 2 для повышения и/или снижения скорости потока так, что поток массы стерилизующей текучей среды становится достаточным для достижения требуемого результата стерилизации.

Альтернативно или дополнительно аппарат управления генерирует второй сигнал, который передается на нагревательное устройство 1 для увеличения или уменьшения температуры текучей среды.

Таким образом, аппарат управления может автоматически корректировать отклонения температуры текучей среды, например, увеличивая или уменьшая мощность нагрева нагревательного устройства 1. Отклонение скорости потока может быть скорректировано посредством аппарата управления через увеличение или уменьшение, например, скорости вращения вентилятора ускоряющего устройства 2. Формулировку условий в данном контексте следует понимать как соответствующую пару температуры текучей среды и скорости потока, которые должны сочетаться друг с другом так, чтобы стерилизация выполнялась правильно.

1. Аппарат (10) для стерилизации предмета (7) газообразной или жидкой текучей средой, содержащий:
- стерилизационную камеру (8), в которую помещается предмет (7),
- по меньшей мере одно ускоряющее устройство (2) для увеличения скорости текучей среды до скорости потока,
по меньшей мере одно фильтрующее устройство (3) для отделения частиц от текучей среды,
- по меньшей мере одно дросселирующее устройство (4), расположенное по линии потока текучей среды и имеющее множество отверстий (4а),
отличающийся тем, что содержит устройство управления, выполненное с возможностью определения скорости потока текучей среды на основе перепада давлений (Δp) на дросселирующем устройстве (4), при этом перепад давлений (Δp) представляет собой разницу между первым давлением текучей среды (p1) на стороне выше по потоку относительно дросселирующего устройства (4) и вторым давлением текучей среды (p2) на стороне ниже по потоку относительно дросселирующего устройства (4).

2. Аппарат по п. 1, дополнительно содержащий нагревательное устройство (1) для нагревания текучей среды до температуры стерилизации и содержащий направляющий канал (11), чтобы направлять текучую среду из нагревательного устройства (1) в ускоряющее устройство (2), где фильтрующее устройство (3) располагается ниже по потоку относительно ускоряющего устройства (2), и где дросселирующее устройство (4) располагается ниже по потоку относительно фильтрующего устройства (3), но выше по потоку относительно предметов (7), помещенных в стерилизационную камеру (8).

3. Аппарат по одному из пп. 1-2, дополнительно содержащий по меньшей мере одно устройство определения температуры текучей среды для определения температуры текучей среды.

4. Аппарат по п. 3, дополнительно содержащий устройство сравнения для сравнения
- измеренного значения скорости потока с минимальным значением скорости потока и/или с максимальным значением скорости потока, где устройство сравнения выполнено с возможностью генерации аварийного сигнала скорости потока, когда измеренное значение превышает максимальное значение скорости потока, и/или когда измеренное значение падает ниже минимального значения скорости потока, и/или для сравнения
- измеренного значения температуры текучей среды с минимальным значением температуры текучей среды и/или с максимальным значением температуры текучей среды, где устройство сравнения выполнено с возможностью генерации аварийного сигнала температуры текучей среды, когда измеренное значение температуры текучей среды превышает максимальное значение температуры текучей среды, и/или когда измеренное значение падает ниже минимального значения температуры текучей среды.

5. Аппарат по п. 4, где
- минимальное значение скорости потока текучей среды составляет 0,5 м/с, и/или максимальное значение скорости потока текучей среды составляет 1,2 м/с, и/или
- минимальное значение температуры текучей среды составляет приблизительно 200°C, и/или максимальное значение температуры текучей среды составляет приблизительно 500°C.

6. Аппарат по п. 3, дополнительно содержащий вычислительное устройство (5) для вычисления значения скорости потока стерилизующей текучей среды на основе определяемого перепада давлений (Δp) и измеренной температуры текучей среды.

7. Аппарат по п. 6, отличающийся тем, что вычислительное устройство (5) выполнено с возможностью
- определения того, подходит ли текучая среда для надлежащей стерилизации предмета (7)на основе:
- определяемой скорости потока текучей среды,
- периода времени, в течение которого по меньшей мере один предмет (7) остается в стерилизационной камере, и
- температуры текучей среды, и где вычислительное устройство (5) и/или устройство управления выполнены с возможностью генерации первого сигнала для увеличения и/или уменьшения скорости потока и/или генерации второго сигнала для увеличения и/или уменьшения температуры текучей среды в ответ на определение того, что текучая среда не является подходящей для надлежащей стерилизации по меньшей мере одного предмета (7).

8. Аппарат по п. 1, дополнительно содержащий установочное устройство (6) для установки и/или перемещения по меньшей мере одного предмета (7), подлежащего стерилизации в потоке текучей среды.

9. Аппарат по п. 8, отличающийся тем, что установочное устройство (6) представляет собой стойкий к температуре ленточный конвейер, подходящий для поэтапного или непрерывного перемещения нескольких предметов (7) в потоке текучей среды.

10. Аппарат по п. 2, дополнительно содержащий закрытый контур для текучей среды, где после стерилизации предмета (7) текучая среда направляется по каналу обратной связи (9) и подается обратно в нагревательное устройство (1).

11. Аппарат по п. 4, дополнительно содержащий остановочное устройство, выполненное с возможностью обработки аварийного сигнала скорости потока и/или аварийного сигнала температуры текучей среды для остановки и/или регулировки ускоряющего устройства (2) и/или нагревательного устройства (1).

12. Аппарат по одному из пп. 5-10, дополнительно содержащий остановочное устройство, выполненное с возможностью обработки аварийного сигнала скорости потока и/или аварийного сигнала температуры текучей среды для остановки и/или регулировки ускоряющего устройства (2) и/или нагревательного устройства (1).

13. Способ управления стерилизацией по меньшей мере одного предмета (7) текучей средой, где по меньшей мере один предмет (7) помещают в стерилизационную камеру (8) аппарата для стерилизации (10), и где предмет (7) подвергают воздействию нагретой газообразной или жидкой текучей среды, причем способ содержит этапы, на которых:
- ускоряют текучую среду до скорости потока с помощью ускоряющего устройства (2),
- отделяют частицы от текучей среды посредством фильтрующего устройства (3),
отличающийся тем, что
- направляют текучую среду через множество отверстий в дросселирующем устройстве (4), расположенном по линии потока текучей среды и
- определяют скорость потока текучей среды на основе перепада давлений (Δp) между первым давлением текучей среды (p1) на стороне выше по потоку относительно дросселирующего устройства (4) и вторым давлением текучей среды (p2) на стороне ниже по потоку относительно дросселирующего устройства (4).

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что определяют перепад давлений (Δp) путем сравнения первого давления текучей среды (p1), измеренного выше по потоку относительно дросселирующего устройства (4), и второго давления текучей среды (p2), измеренного ниже по потоку относительно дросселирующего устройства (4).



 

Похожие патенты:

Механизм содержит проталкивающий блок и несколько зубцов, согласованных с сеткой конвейера. Зубцы соединены с проталкивающим блоком, который, проходя по зубцам, перемещается по сетчатому конвейеру.

Устройство для измерения концентрации пероксида водорода содержит катализатор, имеющий впуск и выпуск, термометр, размещенный для измерения температуры окружающей среды вблизи впуска, и средство для создания течения через катализатор.

Система содержит нагревательное средство для испарения стерилизационного агента на упаковочном полотне, которое подают через камеру, и блок управления для управления работой машиной.

Изобретение относится к технологии получения тары для пищевых продуктов. .
Изобретение относится к области биотехнологии. .

Изобретение относится к устройству розлива, содержащему наполняющее устройство для заполнения упаковки (2) горячим наполнителем, герметизирующее устройство для герметизации упаковки (2), при этом упаковка (2) содержит герметизирующий элемент (3, 4) для открывания упаковки 2 и поворотное устройство (22) для поворачивания упаковки (2) таким образом, чтобы герметизирующий элемент (3, 4) приходил в контакт с горячим наполнителем.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к термообработке пищевых продуктов. .
Изобретение относится к спиртовой и винно-водочной промышленности и может быть использовано для безопасного хранения и контроля за качеством реализуемой продукции.
Изобретение относится к способу стерилизации контейнеров на основе волокнистого материала. .

Изобретение относится к термообработке (стерилизация, пастеризация) пищевых продуктов, находящшихся в герметично закупоренных банках, и может быть использовано в рыбной, мясной, овощной и других отраслях промышленности, занимающихся переработкой и консервированием пищевых продуктов в металлических банках.

Изобретение относится к области гигиены и может быть использовано для предотвращения образования колоний споровых форм микроорганизмов во влажных помещениях. Предлагаемая система содержит, по меньшей мере, одну секцию электрического нагревателя, встроенного в одну или несколько поверхностей, образующих влажное помещение, нагревающего указанные поверхности до температуры t>30°C и обеспечивающего испарение и удаление воды с указанных поверхностей и из приповерхностного слоя за временной интервал T1, по меньшей мере, один датчик температуры и устройство управления (CDU).

Изобретение относится к способу стерилизации сосудов и к устройству для стерилизации сосудов. .

Изобретение относится к способу отслеживания кассет со стерилизующим веществом на стерилизаторе или внутри него. .

Изобретение относится к области стерилизации различных изделий. .

Изобретение относится к стерилизационным устройствам и может быть использовано в небольших клиниках и лабораториях. .

Изобретение относится к автономным системам водоочистки и может быть использовано на подводных и глубоководных обитаемых аппаратах (ПГА), где предъявляются повышенные требования к компактности, надежности, удобству в обслуживании и акустическим характеристикам оборудования, а также к обеспечению скрытности объекта.

Изобретение относится к техническим средствам полевой фармации и может быть использовано как в военной медицине, медицине катастроф, так и в экстремальных ситуациях для оказания помощи пострадавшему населению.

Изобретение относится к области фармации и может быть использовано в аптеках, в том числе в полевых медицинских учреждений, а также входить отдельным элементом в более сложные образцы технических средств медицинской службы.

Изобретение относится к области фармации и может быть использовано в лечебно-профилактических учреждениях, аптеках, фармацевтических лабораториях, а также в других сферах, связанных с использованием стерильных растворов лекарственных средств (РЛС).

Группа изобретений относится к устройствам для стерилизации паром и предназначена для стерилизации и очистки поверхностей. Устройство содержит парогенератор для нагрева воды, инжекционный пистолет для впрыска пара, проточную трубку, представляющую собой канал, по которому пар, генерированный парогенератором, перемещается в инжекционный пистолет, усиливающее нагрев средство, установленное в инжекционном пистолете, чтобы перед впрыском повторно нагревать пар, прошедший по проточной трубке, до заданной температуры.
Наверх