СТЕРИЛИЗАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ АБСОРБИРУЮЩИХ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2022 года по МПК A61L11/00 A61L2/07 B01J3/04 B01J19/28 B09B3/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к стерилизационному устройству, в частности для стерилизации использованных абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий.

Термин «абсорбирующие санитарно-гигиенические изделия» в целом относится к одноразовым абсорбирующим изделиям, таким как подгузники для младенцев, урологические прокладки для взрослых, гигиенические полотенца, абсорбирующие тампоны, абсорбирующие простыни и т.п.

Уровень техники

Абсорбирующие санитарно-гигиенические изделия обычно состоят из множества различных материалов, включая листы из пластика, целлюлозный пух, сверхвпитывающие полимеры, нетканые листы и т.п.

Абсорбирующие санитарно-гигиенические изделия содержат высококачественные материалы, такие как пластик и целлюлоза, так что предпочтительно извлечение этих материалов для использования на рынке вторичного сырья или для получения энергии.

Одна из проблем, возникающих при переработке абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий, состоит в том, что эти изделия содержат органические выделения и бактерии, поэтому перед разделением материалов такие изделия необходимо стерилизовать. Дополнительная проблема связана с тем, что использованные абсорбирующие санитарно-гигиенические изделия обычно выбрасывают сложенными, как бы упакованными вовнутрь себя, при этом наружный пластиковый слой изделий образует непроницаемый барьер. Наружный влагонепроницаемый слой препятствует эффективной стерилизации изделий.

В документе WO 2010/065088 описан автоклав для обработки твердых бытовых отходов, предназначенный для сушки отходов паром. Устройство, описанное в документе WO 2010/065088, содержит цилиндрический вращающийся автоклав, имеющий по меньшей мере одну дверцу, которая может быть открыта для обеспечения доступа в автоклав и герметично закрыта для обеспечения возможности создания высокого давления в автоклаве, впускное отверстие для контактного пара, вступающего в непосредственный контакт с отходами, содержащимися в автоклаве, и множество полых металлических стержней с прямоугольным поперечным сечением, в которые подают неконтактный пар. Данное устройство позволяет стерилизовать бытовые твердые отходы и осуществлять сушку этих отходов в процессе обработки в автоклаве.

В документе ЕР-А-2596810 того же заявителя описан способ обработки использованных абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий, в котором загружают использованные абсорбирующие санитарно-гигиенические изделия в цилиндрический вращающийся автоклав, имеющий внутреннюю поверхность, затем нагревают автоклав и повышают давление в автоклаве при температуре стерилизации, и одновременно вращают автоклав вокруг его продольной оси. Для нагрева автоклава подают контактный пар с непосредственным контактом указанного пара с абсорбирующими санитарно-гигиеническими изделиями, содержащимися в автоклаве, и неконтактный пар, нагревающий стенку автоклава.

Тепло, необходимое для достижения температуры стерилизации изделий, содержащихся в автоклаве, обеспечивается в основном тепловой энергией, передаваемой через внутреннюю стенку автоклава. Одна из проблем, возникающих при нагревании стенки автоклава, относится к извлечению конденсированного пара. Неконтактный пар, конденсирующийся в стенке автоклава, стремится к оседанию в нижней части автоклава и может приводить к уменьшению объема, доступного для пара, тем самым уменьшая поверхность теплообмена между паром и стенкой автоклава. Если теплообмен между стенкой автоклава и абсорбирующими санитарно-гигиеническими изделиями не является оптимальным с точки зрения тепловой энергии, доступной для использования в результате такого теплообмена, увеличивается время передачи указанной тепловой энергии к изделиям и, соответственно, увеличивается время цикла стерилизации изделий.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании устройства для стерилизации использованных абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий, обеспечивающего возможность оптимизации передачи тепловой энергии от стенок устройства к изделиям.

Указанная техническая проблема может быть решена посредством устройства согласно настоящему изобретению, имеющего признаки по п. 1 формулы изобретения.

Формула изобретения является неотъемлемой частью представленных материалов, раскрывающих сущность предложенного изобретения.

Краткое описание чертежей

Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые представлены исключительно в качестве неограничивающего примера и на которых изображено следующее:

- фиг. 1 представляет собой осевое поперечное сечение устройства согласно настоящему изобретению,

- фиг. 2 представляет собой схематическое изображение в увеличенном масштабе части, обозначенной стрелкой II на фиг. 1,

- фиг. 3 представляет собой увеличенное поперечное сечение фрагмента, обозначенного стрелкой III на фиг. 2, и

- фиг. 4 представляет собой аксонометрическую проекцию части, обозначенной стрелкой IV на фиг. 3.

Следует понимать, что для ясности и простоты чертежей, различные фигуры выполнены не обязательно в одинаковом масштабе.

Осуществление изобретения

Согласно фиг. 1 номером позиции 10 обозначено устройство для стерилизации использованных абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий.

Устройство 10 содержит контейнер 12, удерживаемый с возможностью вращения вокруг продольной оси А на неподвижных опорах 14, по меньшей мере одна из которых имеет приводное средство, обеспечивающее вращение контейнера 12 вокруг оси А. Продольная ось А контейнера 12 зафиксирована, предпочтительно в горизонтальном положении.

Контейнер 12 содержит цилиндрический корпус 20, вытянутый вдоль продольной оси А и проходящий между первым концом 16 и вторым концом 18. Первый конец 16 цилиндрического корпуса 20 закрыт скругленной частью 21, имеющей в целом полусферическую форму, а второй конец 18 имеет отверстие 22 для загрузки/выгрузки и герметично закрыт съемной дверцей 24.

Контейнер 12 имеет полую стенку 26, содержащую внутреннюю стенку 28 и наружную стенку 30, между которыми заключен зазор 32. Зазор 32 проходит вдоль всего цилиндрического корпуса 20 от первого конца 16 до второго конца 18. Зазор 32 может проходить также в скругленной части 21. Внутренняя стенка 28 контейнера 12 ограничивает объем, в котором выполняется обработка изделий. Наружная поверхность наружной стенки 30 контейнера 12 может быть покрыта изолирующим слоем 85.

Как показано на фиг. 2, контейнер 12 содержит поворотное соединение 34, расположенное коаксиально относительно продольной оси А. Поворотное соединение 34 прикреплено к скругленной части 21 контейнера 12. Поворотное соединение 34 содержит втулку 36, прикрепленную посредством фланца 37 к стенке 26 контейнера 12. Втулка 36 имеет центральное отверстие 38, сообщающееся с внутренней частью контейнера 12.

Поворотное соединение 34 содержит два неподвижных кольца 40, 42 находящихся в герметичном контакте с центральной втулкой 36 с возможностью скольжения. Неподвижные кольца 40, 42 соединены, соответственно, с первой трубой 44 для подачи пара и с трубой 46 для отвода конденсата. На трубе 46 для отвода конденсата установлен автоматический конденсатоотводчик 47.

В центральной втулке 36 сформированы камера 48 для подачи пара и камера 50 для отвода конденсата, гидравлически сообщающиеся с соответствующими неподвижными кольцами 40, 42. Камера 48 для подачи пара и камера 50 для отвода конденсата соединены с отдельными зонами зазора 32 посредством трубы 52 для подачи пара и трубы 54 для сбора конденсата.

Центральное отверстие 38 втулки 36 соединено со второй трубой 56 для подачи пара, по которой вовнутрь контейнера 12 подают пар под давлением, входящий в непосредственный контакт с изделиями (контактный пар). Трубы 44, 56 для подачи пара соединены с парогенератором 58 посредством соответствующих клапанов 60, 62. Кроме того, центральное отверстие 38 втулки 36 может быть соединено через впускную трубу 66 и клапан 68 с вакуумным насосом 64. Вакуумный насос 64 может выводить воздух из внутреннего пространства контейнера 12 перед повышением давления в контейнере 12 с помощью контактного пара, поступающего из второй трубы 56 для подачи пара.

Согласно фиг. 1 контейнер 12 может иметь по меньшей мере одну полую спиральную лопасть 70, прикрепленную к внутренней стенке 28 контейнера 12 и проходящую внутри контейнера 12. Полая спиральная лопасть 70 может образовывать шнек, расположенный коаксиально продольной оси А. Полая спиральная лопасть может проходить в продольном направлении А между первым концом 16 и вторым концом 18 контейнера 12.

Как показано на фиг. 2 и 3, полая спиральная лопасть 70 имеет полость 72, проходящую вдоль всей длины полой спиральной лопасти 70. Согласно фиг. 1 спиральная полость 72 имеет впускное отверстие 78, сообщающееся с зазором 32, на первом конце 16 контейнера 12 и выпускное отверстие 80, сообщающееся с зазором 32, на втором конце 18 контейнера 12. Спиральная полость 72 спиральной лопасти 70 сообщается с зазором 32 только через впускное отверстие 78 и выпускное отверстие 80. Между впускным отверстием 78 и выпускным отверстием 80 спиральная полость 72 изолирована от зазора 32.

Как показано на фиг. 2, часть зазора 32 между выпускным отверстием первой трубы 52 для подачи пара и впускным отверстием 78 спиральной полости 72 герметично закрыта перегородками 82, так что впускное отверстие 78 изолировано от остальной части зазора 32 и сообщается с камерой 48 для подачи пара вращающегося коннектора 34 через часть зазора 32 и через трубу 52 для подачи пара. Как вариант, выпускное отверстие трубы 52 может быть соединено непосредственно с впускным отверстием 78 спиральной полости 72 не через часть зазора между выпускным отверстием трубы 52 и впускным отверстием 78.

Согласно фиг. 3 и 4 труба 54 для сбора конденсата имеет конец 84 для впуска конденсата, прикрепленный к наружной стенке 30 контейнера 12 в полусферической скругленной части 21. Конец 84 для впуска конденсата трубы 54 для сбора конденсата сообщается с зазором 32 внутри первого конца 16 контейнера 12.

Как показано на фиг. 3 и 4, контейнер 12 содержит контейнер 86 для сбора конденсата, прикрепленный к контейнеру 12 внутри зазора 32. Контейнер 86 для сбора конденсата может быть сформирован посредством профилированного металлического листа, примыкающего к внутренней стенке 28 контейнера 12.

Контейнер 86 для сбора конденсата имеет первый конец 88, охватывающий по окружности конец 84 для впуска конденсата трубы 54 для сбора конденсата, и второй конец, имеющий входную кромку 90, обращенную к цилиндрической части 92 наружной стенки 30 контейнера 12.

Входная кромка 90 выходит в зазор 32 и вытянута в окружном направлении. Входная кромка 90 расположена на расстоянии D от наружной стенки 30, причем указанное расстояние может составлять от 5 до 15 мм.

Боковые кромки контейнера 86 для сбора конденсата прикреплены к наружной стенке 30 посредством сварного шва 94. Контейнер 86 для сбора конденсата образует камеру, которая выходит в зазор 32 только у входной кромки 90. Контейнер 86 для сбора конденсата обеспечивает прямое сообщение между концом 84 для впуска конденсата трубы 54 для сбора конденсата и зазором 32 в области входной кромки 90.

Конденсат, накопленный в зазоре 32, может поступать в контейнер 86 для сбора конденсата через входную кромку 90, когда контейнер 86 для сбора конденсата достигает самого нижнего положения в ходе вращения контейнера 12 вокруг оси А. Форма контейнера 86 для сбора конденсата на участке от первого конца 88 до второго конца позволяет конденсату оставаться внутри контейнера 86 для сбора конденсата в ходе вращения контейнера 12 и затем опускаться под действием силы тяжести в конец 84 для впуска конденсата трубы 54 для сбора конденсата, когда контейнер 86 для сбора конденсата достигает самого верхнего положения в ходе вращения контейнера 12.

В ходе эксплуатации в контейнер 12 загружают использованные санитарно-гигиенические изделия, поступающие из пункта сбора отходов. Затем объем, в котором выполняют обработку, заполняют контактным паром под давлением, подаваемым через отверстие 38 поворотного соединения 34. Одновременно с этим обеспечивают вращение контейнера 12 вокруг продольной оси А.

Стенку 26 контейнера 12 и полую спиральную лопасть 70 нагревают неконтактным паром. Неконтактный пар подается камерой 48 поворотного соединения 34 во впускное отверстие 78 полой спиральной лопасти 70. Неконтактный пар проходит через спиральную полость 72 полой спиральной лопасти 70. У выпускного отверстия 80 спиральной полости 72 неконтактный пар заполняет зазор 32 стенки 26. Неконтактный пар сначала пересекает спиральную лопасть 70 и затем проходит через зазор 32 от второго конца 18 к первому концу 16.

В ходе эксплуатации зазор 32 и труба 54 для сбора конденсата заполняются паром, обозначенным номером позиции V на фиг. 3. Пар V заключен в трубе 54 для сбора конденсата и зазоре 32 без возможности выхода. Фактически, автоматический конденсатоотводчик 47, соединенный с трубой 54 для сбора конденсата посредством поворотного соединения 34, предотвращает выход пара V. Автоматический конденсатоотводчик 47 позволяет выпускать только жидкость (сконденсированный пар).

Жидкость, образующаяся при конденсации пара V внутри зазора 32, обозначена номером позиции L на фиг. 3. Жидкость L под действием силы тяжести собирается в нижней части зазора 32 и образует слой жидкости, прилегающий к наружной стенке 30, который всегда остается в самом нижнем положении в зазоре 32.

В ходе вращения контейнера 12 вокруг оси А контейнер 86 для сбора конденсата циклически вступает в контакт с жидкостью L, когда контейнер 86 опускается в самое нижнее положение в ходе вращения контейнера 12. Когда контейнер 86 для сбора конденсата вступает в контакт с жидкостью L, жидкость L поступает через входную кромку 90 в контейнер 86 для сбора конденсата. В ходе поворота контейнера 86 для сбора конденсата жидкость L, которая ранее поступила через входную кромку 90, остается внутри контейнера 86 для сбора конденсата. Когда контейнер 86 для сбора конденсата достигает самого верхнего положения в ходе вращения контейнера 12, жидкость L, содержащаяся в контейнере 86 для сбора конденсата, опускается под действием силы тяжести в направлении к концу 84 для впуска конденсата трубы 54 для сбора конденсата. Жидкость L постепенно заполняет трубу 54 для сбора конденсата и удаляется через трубу 54 для сбора конденсата, поворотное соединение 34, трубу 46 для отвода конденсата и автоматический конденсатоотводчик 47.

Контейнер 86 для сбора конденсата поддерживает уровень жидкости L в зазоре 32 между входной кромкой 90 и наружной стенкой 30 ниже отметки, определяемой расстоянием D. При этом обеспечивается эффективное устранение проблемы заполнения зазора 32 жидкостью L, образовавшейся в результате конденсации неконтактного пара. Таким образом, предотвращается уменьшение поверхности теплообмена между паром и внутренней стенкой 28 контейнера 12.

Конечно, без отхода от сущности настоящего изобретения, описанные конструктивные признаки и варианты осуществления могут быть модифицированы в широких пределах, без выхода при этом за границы объема правовой охраны настоящего изобретения, определяемого приложенной формулой изобретения.

Список номеров позиций

10 устройство

12 контейнер

А продольная ось

14 неподвижные опоры

20 цилиндрический корпус

16 первый конец

18 второй конец

21 скругленная часть

22 отверстие

24 съемная дверца

26 полая стенка

28 внутренняя стенка

30 наружная стенка

32 зазор

34 поворотное соединение

36 втулка

37 фланец

38 центральное отверстие

40, 42 неподвижные кольца

44 первая труба для подачи пара

46 труба для отвода конденсата

47 автоматический конденсатоотводчик

48 камера для подачи пара

50 камера для отвода конденсата

52 труба для подачи пара

54 труба для сбора конденсата

56 вторая труба для подачи пара

58 парогенератор

60, 62 клапаны

64 вакуумный насос

66 впускная труба

68 клапан

70 полая спиральная лопасть

72 полость

78 впускное отверстие

80 выпускное отверстие

82 перегородки

84 конец для впуска конденсата

85 изолирующий слой

86 контейнер для сбора конденсата

88 первый конец

92 цилиндрическая часть

94 сварной шов

Изобретение может быть использовано для утилизации использованных абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий. Стерилизационное устройство содержит: контейнер (12), выполненный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси (А) и имеющий полую стенку (26), содержащую внутреннюю стенку (28), наружную стенку (30) и зазор (32), образованный между внутренней стенкой (28) и наружной стенкой (30). Устройство также содержит поворотное соединение (34), расположенное коаксиально относительно указанной горизонтальной оси и имеющее камеру (48) для подачи пара и камеру (50) для отвода конденсата, причем камера (48) для подачи пара и камера (50) для отвода конденсата выполнены с возможностью сообщения с соответствующими зонами зазора (32) через трубу (52) для подачи пара и трубу (54) для сбора конденсата. При этом труба (54) для сбора конденсата имеет конец (84), присоединенный к наружной стенке (30) контейнера (12) и сообщающийся с зазором (32). Устройство содержит также контейнер (86) для сбора конденсата, расположенный в зазоре (32), и имеющий выпускной конец (88), охватывающий по окружности конец (84) трубы (54) для сбора конденсата, и входную кромку (90), выходящую к зазору (32) и обращенную к цилиндрической части (92) наружной стенки (30). Изобретение обеспечивает оптимизацию передачи тепловой энергии от стенок устройства к изделиям за счет устранения проблемы заполнения зазора (32) жидкостью, образовавшейся в результате конденсации неконтактного пара, и, следовательно, предотвращается уменьшение поверхности теплообмена между паром и внутренней стенкой (28) контейнера (12). 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Стерилизационное устройство для стерилизации использованных абсорбирующих санитарно-гигиенических изделий, содержащее:

контейнер (12), выполненный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси (А) и имеющий полую стенку (26), содержащую внутреннюю стенку (28), наружную стенку (30) и зазор (32), образованный между внутренней стенкой (28) и наружной стенкой (30),

поворотное соединение (34), расположенное коаксиально относительно указанной горизонтальной оси и имеющее камеру (48) для подачи пара и камеру (50) для отвода конденсата, причем камера (48) для подачи пара и камера (50) для отвода конденсата поворотного соединения (34) выполнены с возможностью сообщения с соответствующими зонами зазора (32) через трубу (52) для подачи пара и трубу (54) для сбора конденсата, при этом труба (54) для сбора конденсата имеет конец (84) для впуска конденсата, присоединенный к наружной стенке (30) контейнера (12) и сообщающийся с зазором (32),

отличающееся тем, что

указанное устройство содержит контейнер (86) для сбора конденсата, прикрепленный к контейнеру (12) внутри зазора (32), причем контейнер (86) для сбора конденсата проходит от первого конца (88), охватывающего по окружности конец (84) для впуска конденсата трубы (54) для сбора конденсата, ко второму концу, имеющему входную кромку (90), обращенную к цилиндрической части (92) наружной стенки (30), причем обеспечена возможность того, что конденсат в зазоре (32) поступает в контейнер (86) для сбора конденсата через входную кромку (90), когда контейнер (86) для сбора конденсата достигает самого нижнего положения в ходе вращения контейнера (12), при этом форма контейнера (86) для сбора конденсата на участке от первого конца (88) до указанного второго конца позволяет конденсату оставаться внутри контейнера (86) для сбора конденсата в ходе вращения контейнера (12) и затем опускаться под действием силы тяжести в конец (84) для впуска конденсата трубы (54) для сбора конденсата, когда контейнер (86) для сбора конденсата достигает самого верхнего своего положения в ходе вращения контейнера (12).

2. Устройство по п. 1, в котором входная кромка (90) контейнера (86) для сбора конденсата расположена на расстоянии (D) от наружной стенки (30), составляющем от 5 до 15 мм.

3. Устройство по п. 1, в котором боковые кромки контейнера (86) для сбора конденсата присоединены к наружной стенке (30) посредством сварного шва (94).