Автоклав Российский патент 2025 года по МПК F16J12/00 

Изобретение относится к сосудам высокого давления, в частности к устройствам для стерилизации, приготовления пищи или дистилляции, и может быть использовано в медицинской, пищевой и других отраслях промышленности, а также для бытовых нужд.

По патенту RU 189213 известен автоклав с крышкой, содержащий полый корпус, выполненный с возможностью размещения крышки во внутренней полости корпуса, при этом, крышка выполнена с диаметром меньше диаметра корпуса и имеет бортик по периметру, а на верхнем торце корпуса выполнен бортик, направленный вовнутрь, место контакта крышки и корпуса содержит эластичное уплотнение.

Недостатками известного устройства являются сложность при установке крышки, высокий риск возникновения дефекта и разрушения уплотнения крышки при монтаже и демонтаже крышки, а также высокий риск возникновения дефекта упорного кольца, вызванного постоянным давлением, вследствие чего происходит потеря герметичности соединения крышки и корпуса, что снижает надежность автоклава.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU 2083141 автоклав-стерилизатор пароводяной, состоящий из полого цилиндрического корпуса с днищем и верхней съемной крышкой с бортиком по нижней кромке, при этом корпус на верхней торцевой части содержит бортик, направленный во внешнюю сторону, с возможностью совмещения с бортиком на крышке, бортики крышки и корпуса крепятся друг к другу при помощи винтов, при этом между бортиками размещается эластичное уплотнение. На крышке расположены термометр, манометр, предохранительный клапан и рабочий клапан.

Недостатками известного устройства являются низкая надежность запорного узла автоклава, поскольку воздействие пара в рабочей емкости приходится непосредственно на участок сопряжения крышки и корпуса, что негативно влияет на возможность обеспечения высокой герметичности. При высокой температуре, при разжимающих нагрузках на участок сопряжения крышки и корпуса, происходит постепенное деформирование как бортиков крышки и корпуса, так и уплотнительного элемента.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение герметичности и надежности запорного узла автоклава, увеличение срока эксплуатации изделия в целом.

Технический результат достигается тем, что в автоклаве, состоящем из полого корпуса с днищем и верхней съемной крышкой с бортиком по нижней кромке, на которой смонтированы контрольно-измерительные приборы и средства контроля давления, согласно изобретению, с внешней стороны корпуса по его периметру с отступом от 10 до 35 мм от его верхней кромки закреплена горизонтальная упорная полка, при этом крышка выполнена с внутренним диаметром большим, чем диаметр корпуса, с возможностью установки поверх его внешних боковых стенок с образованием зазора, до упора ее бортика в упорную полку, при этом между бортиком крышки и упорной полкой и в зазор между боковой стенкой крышки и корпусом имеется возможность размещения эластичной прокладки Г-образного сечения.

Горизонтальная упорная полка и/или бортик крышки содержит отверстия или выемки, или выступы с выемками, для установки элементов крепления крышки к корпусу.

Боковая стенка съемной крышки с внутренней стороны имеет скругление, встречное скруглению на прокладке Г-образного сечения.

Заявленная конструкция запорного узла автоклава обеспечивает снижение давления перегретого пара непосредственно на участок сопряжения бортика крышки и упорной полки, поскольку данный участок находится не на верхней кромке корпуса, а ниже ее, при этом часть давления распределяется перпендикулярно на стенки корпуса, возвышающиеся над упорной полкой не только с внутренней, но и с внешней стороны.

Воздействие пара собственно на данный участок происходит не напрямую, а только через зазор между крышкой и корпусом, при этом, поскольку данный зазор имеет Г-образное сечение и перекрывается эластичной прокладкой Г-образного сечения, снижается вероятность утечки пара и повышается герметичность автоклава при эксплуатации.

Поскольку воздействие перегретого пара на участок сопряжения бортика крышки и упорной полки происходит только через Г-образный зазор, а также поскольку данный участок проходит не по верхней кромке корпуса, а ниже ее, то не только давление на участок сопряжения, но и его температура будет ниже, чем в приведенном выше наиболее близком аналоге. Следовательно, деформирование бортика крышки и упорной полки при разжимающих нагрузках при длительной эксплуатации будет происходить медленнее. Кроме того, непрямое воздействие пара на прокладку в зазоре снижает ее износ. Таким образом, увеличивается срок эксплуатации изделия в целом. Отступ от 10 до 35 мм является оптимальным для появления эффекта, связанного со снижением температуры, отступ менее 10 мм не приводит к данному эффекту, а отступ более 35 мм нецелесообразен, поскольку дальнейшее снижение температуры не происходит, а крышка становится более тяжелой и материалоемкой.

Таким образом, увеличение срока эксплуатации изделия в целом и повышение герметичности автоклава обеспечивает общий технический результат, а именно – повышение надежности.

Наличие скругления на боковой стенке съемной крышки с внутренней стороны и встречного скругления на прокладке Г-образного сечения снижает давление на угол между ее вертикальной и горизонтальной частью, что позволяет избежать ее разрыва, следовательно, так же оказывает влияние на повышение надежности.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом:

На фиг. 1 схематично показан заявленный автоклав в разрезе.

На фиг. 2 схематично показан запорный узел автоклава (участок сопряжения бортика крышки и упорной полки).

На фигурах применены следующие обозначения:

1 - полый корпус с днищем;

2 - упорная полка;

3 - верхняя съемная крышка;

4 - бортик верхней съемной крышки;

5 - эластичная прокладка Г-образного сечения;

6 - элемент крепления крышки к корпусу;

7 - манометр;

8 - клапан сброса избыточного давления из корпуса;

9 - термометр;

10 - кран слива жидкости из корпуса;

11 - кламповое соединение для присоединения элемента очистки дистиллята;

12 - дышащий клапан для стравливания воздуха и/или компенсирования разряжение при остывании

В полый корпус 1 заливается жидкость и погружаются кассеты со стерилизуемой тарой (на чертеже не показаны), полый корпус 1 накрывается верхней съемной крышкой 3, бортик 4 верхней съемной крышки 3 позиционируется с упорной полкой 2, между упорной полкой 2 и бортиком 4 верхней съемной крышки помещается прокладка 5 Г-образного сечения, которая прижимается к стенке корпуса 1 и сжимается бортиком 4 крышки 3, перекрывая зазор обеспечивая герметичность соединения, крышка 3 прикручивается к упорной полке 2 посредством элементов крепления 6, которые могут быть выполнены, например, в виде струбцин, однако могут использоваться и другие элементы и способы крепления. Автоклав устанавливается на источник (не показан на фигурах) тепла, жидкость внутри корпуса 1 нагревается, а давление внутри корпуса 1 увеличивается, при этом давление воздействует на крышку 3, корпус 1 и участок сопряжения бортика 4 крышки 3 и упорной полки 2, при этом за счет высокой инертности к воздействию нагрузки эластичная прокладка 5 не теряет своей исходной формы, а ее поверхность не подвергается растрескиванию и повреждению. Процесс контролируется за счет манометра 7 и термометра 9, при этом избыточное давление сбрасывается за счет клапана 8.

После завершения стерилизации тепловое воздействие на жидкость прекращается, давление внутри корпуса 1 снижается, при этом в целях избегания воздействия дополнительной нагрузки на крышку 3 используется дышащий клапан 12. Кассеты со стерильной тарой выгружаются из корпуса 1, а за счет крана 10 жидкость сливается из корпуса 1. При этом за счет клампового соединения 11 обеспечивается возможность демонтажа клапана 12 сброса избыточного давления из корпуса и присоединения к автоклаву элемента очистки паров для применения автоклава в качестве дистиллятора.

Изобретение относится к сосудам высокого давления, в частности к устройствам для стерилизации, приготовления пищи или дистилляции, и может быть использовано в медицинской, пищевой и других отраслях промышленности, а также для бытовых нужд. Технический результат достигается тем, что автоклав состоит из полого корпуса с днищем и верхней съемной крышкой с бортиком по нижней кромке, на которой смонтированы манометр, термометр и клапан, при этом с внешней стороны корпуса по его периметру с отступом от 10 до 35 мм от его верхней кромки закреплена горизонтальная упорная полка, при этом крышка выполнена с внутренним диметром большим, чем диаметр корпуса, с возможностью установки поверх его внешних боковых стенок с образованием зазора до упора ее бортика в упорную полку, при этом между бортиком крышки и упорной полкой и в зазор между боковой стенкой крышки и корпусом имеется возможность размещения эластичной прокладки Г-образного сечения. Горизонтальная упорная полка и/или бортик крышки содержит отверстия, или выемки, или выступы с выемками для установки элементов крепления крышки к корпусу. Боковая стенка съемной крышки с внутренней стороны имеет скругление, встречное скруглению на прокладке Г-образного сечения. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение герметичности и надежности запорного узла автоклава, увеличение срока эксплуатации изделия в целом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Автоклав, состоящий из полого корпуса с днищем и верхней съемной крышкой с бортиком по нижней кромке, на которой смонтированы манометр, термометр и клапан, отличающийся тем, что с внешней стороны корпуса по его периметру с отступом от 10 до 35 мм от его верхней кромки закреплена горизонтальная упорная полка, при этом крышка выполнена с внутренним диаметром большим, чем диаметр корпуса, с возможностью установки поверх его внешних боковых стенок с образованием зазора до упора ее бортика в упорную полку, при этом между бортиком крышки и упорной полкой и в зазор между боковой стенкой крышки и корпусом имеется возможность размещения эластичной прокладки Г-образного сечения.

2. Автоклав по п. 1, отличающийся тем, что горизонтальная упорная полка и/или бортик крышки содержит отверстия, или выемки, или выступы с выемками для установки элементов крепления крышки к корпусу.

3. Автоклав по п. 1, отличающийся тем, что боковая стенка съемной крышки с внутренней стороны имеет скругление, встречное скруглению на прокладке Г-образного сечения.