Способ сушки и стерилизации материалов Советский патент 1992 года по МПК F26B3/04 A61L2/04 

Изобретение относится к способу сушки и стерилизации материалов, преимущественно белья, особо чувствительных тканей, чистой шерсти, постельного белья, подушек, шерстяных одеял, кожи и любых других предметов, например столовых приборов, медицинских инструментов, расчесок, ножниц, щetoк, ножей, бритвенных приборов в сушильном шкафу.

Целью изобретения является повышение производительности и снижение энергозатрат.

Способ сушки и стерилизации материалов реализуется в сушильном шкафу.

На фиг. 1 графически пр{едставлен процесс сушки и стерилизаций материалов: на фиг. 2 - сушильный и стерилизационный

шкаф, вид сбоку; на фиг. 3 - охладительный и конденсационный отсек, вид сверху; на фиг. 4 - сушильный и стерилизационный шкаф, сечение; на фиг. 5 - то же: на фиг. 6 конденсатор-охладитель, предпочтительный вариант выполнения.

Сушильный и стерилизационный шкаф для реализации способа сушки и стерилизации материалов содержит внутренний канал 1 шкафа, ограниченный боковыми стенками 22 с отверстиями 4, наружные каналы 2 и 3 для подвода и отвода воздуха соответственно, рекуперативный конденсатор-охладитель 7, радиальные воздуходувки 5 и 13, первая из которых расположена бо внутренней цепи циркуляции, а вторая - во внешней, нагревательный элемент 6, конденсатосборник 8, сливное отверстие 4. Шкаф содержит внешние 6oij;oBbie стенки 9, заднюю стенку 16, 12 крышку 11, внутг реннее основание 10, причем все эти элементы и стенки 21 теплоиэолированы. Конденсаторохладитель 7 содержит впускное отверстие 19 для атмосферного воздуха, панели 18 и выпускное отверстие 20. Шкаф также снабжен электродвигателем 14 для воздуходувки 5.

, Все агрегаты, т.е. радиальные воздуходувки 5 и 13, конденсатор-охладитель 7 и конденсатосборник 8 расположены в цоколе 15.

Возможно размещение одной детали или всех устройств в верхней части шкафа.

Способ сушки и стерилизации материалов в шкафу осуществляется следук щим образом.

В шкафу в условиях размещения материалов в неподвижном состоянии последовательно проводят операции сушки, стерилизации и охлаждения воздухом, циркулирующим по замкнутому контуру (внут ренняя цепь циркуляции), а охлаждение этого воздуха производят в рекуперативном конденсаторе-охладителе 7 наружным атмосферным воздухом, циркулирующим во внешней разомкнутой цепи. Способ сушки и стерилизации заключается в последовав тельном проведении операций сушки, стери)|изации и охлаждения, первую из которых ведут путем перемещения воздуха по замкнутому контуру и обдува материалов воздухом при температуре 45-60°С с последующим его осуЩением путем конденсации из него влаги атмосферным воздухбм, операцию стерилизации производят путем выдержки материалов в воздушной среде при температуре 125-130 С в течение 30120 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

Внутренний канал 1 шкафа образован внутреннимибоковыми стенками 21 с отверстиями 4, через которые осуществляется поступление воздуха во внутренний канал и вывод воздуха из него. Через наружный канал 2 для подвода воздуха во внутренний канал 1 шкафа воздух поступает во внутренний канал 1 и покидает внутреннее пространство через отверстия 4 с тем, чтобы затем через наружный канал 3 для отвода воздуха поступить в конденсатор-охладитель 7, в который поток воздуха всасывается радиальной воздуходувкой .5 для внутренней цепи циркуляции и затем проходит мимо нагревательного элемента 6 с целью запирания цепи циркуляции внутренней системы. Ниже конденсатора-охладителя 7

располагается конденсатосборник В, причем оба они связаны между собой посредством сливного отверстия 17.

С целью обеспечения хороших теплоизолирующих характеристик внутренние стенки Я1 внешние боковые стенки 9, задняя стенка 16, дверца 12, крышка 11 и внутреннее основание 10 являются теплоизолированными.

С целью соответствующего охлаждения конденсатора-охладителя 7 внутри внешней открытой цепи циркуляции осуществляется всасываниеатмосферного воздуха, который проходит через койденсатор-Охладитель 7,

принимается радиальной воздуходувкой 13 для внешней цепи циркуляции и вновь выводится из щкафа с поМощьк) воздуходувки 13. Как видно из фиг. 6t внешний холодный воздух всасывается через впускное отверстие 1;9 в конденсатор-охладитель 7, проводится мимо панелей 18 и покидает конденсатор-охладитель 7 через выпускное отверстие 20. Поскольку конденсатор-охладитель 7 работает по противоточной схеме,

холодный в(1ещний воздух нагревается при прохождении мимо Панелей 18.

С целью предотвращения чрезмерного нагрева электродвигателя 14, который приводит в действие радиальную воздуходувку

5 для внутренней цепи циркуляции, этот электродвигатель 14 располагается вне внутренней цепи циркуляции.

блисанньгй способ позволяет выполнять операции сушки и стерилизации особо

эффективным способом; минимизировать при этом время сушки и стерилизации при приемлемых расходах, избежать выделения вредных для окружающей среды газообразных или растворимых в воде субстанций,

эффективно и несложно обслуживать сушку и стерилиэа1цию в том числе и лицами, не прошедшими; специального обучения, и производить подвод воздуха, который в процессе сущки и при стерилизации вошел

в контакт с частями, белья, в замкнутой цепи циркуляции, в результате чего исключается отрицательное влияние на окружающую среду.

С целью доказательства фактически

проведенной стерилизации были произведены различные тесты. С этой целью в модель сушильного и стерилизационного шкафа в соответствии с изобретением в различные места загружался загрязненный материал. В качестве микроорганизмов использовались бактерии Haphelocacus aureus, Pseudomonas aeroglnosa. Bacillus subtlius u Cancllda alblcans. При этом речь идет о микроорганизмах, которые широко распространены и которые, вплоть до

Bacillus subtills, npeAcraenflrat собой проблему для больниц, так как эти микроорганизмы трудно уничтожать вследствие их устойчивости к антибиотикам. Эти испыта тельные микроорганизмы были выращены в цельной среде и перенесены в большой концентрации на ткань. При этом испытатель,ные микроорганизмы были смешаны, с одной стороны с цельной средой и, с другой стороны, с кровью. Это смешение, т.е. цельная среда и кровь, обычно создает дл«1 микроорганизмов защитную область, позволяющую им противостоять экспериментальным условиях окружающей среды. В шкафу, выполненном в соответствии с изобретением, загрязненный материал бмл подвергнут воздействию температуры 125130°С. В завершение материал в стериль.-: ных условиях был обработан стерильной Средой культуры, цельной средой. Инкуба ционный период составляет 8 дней при температуре 37°С, так что даже одного выжившего микроорганизма достаточно для доказательства отчетливого роста микроорганизмов в среде. Результат этих серий испытаний показывает, что эффективного, времени стерилизации 30 мин достаточно для уничтожения всех микроорганизмов, которые не образуют эндогенных спор. Для успешной стерилизации также и этих мйкроррганизмов; образующих эндогенные споры, достаточно 120 мин времени стерилизации. По этой причине с помощью cootветствующего изобретению устройства обеспечивается надежная стерилизация, если при температурах между 125 и 135°С стерилизуемый материал подвергается воздействию этой температуры в течение более чем 120 мин.

При использовании сушильного и стерилйзационного щкафа должно быть исклю-чено попадание микроорганизмов, которые находятся на подлежащей сушке ткани, в окружающую среду. Эта проблема должна решаться на основании замкнутой внутренней циркуляции.

Обычно ткани не должны подвергаться воздействию температур, которые составляют 125-130°С. Работа при таких температурах возможна, поскольку выпoлняюtcя различные условия. Во-первых, фаза сущки протекает при предпочтительной температуре 40-65°G, во-вторых, в течение фазыгорячей обработки при температуре 121;130 0 ткань не подвергается механической нагрузке.

Так, может осуществляться как щадящая сушка и стерилизация смешанных тканей, хлопчатобумажных тканей, чистой шерсти, чистого шелка, чистой синтетики и

чистой вискозы. Кроме того, той же самой обработке могут подвергаться, например, кожа, обувь из кожи или также пуховые одеяла, что значительно содействует гигиене в этих областях. При процессе сушки используется весьма щадящий способ, поскольку не используется метод Ёыпаривания, а осуществляется исключительно испарение воды, т.е. сушка осуществляется при температуре ниже точки кипения воды и при нормальном давлении. Белье обрабатывается в сушильном и стерилизационном шкафу в Подвешенной форме, в результате чего в отличие от случая использования барабан- ных сушилок отсутствует истирание, изломы, износ белья. Не происходит свойлачивания, деформации, изменения цветэ и усадки белья, так что в конечном итоге достигается более длительный срок службы белья.

После сушки белье имеет уже разглаженный вид, в результате чего отсутствует необходимость в последующей обработке, что также ведет к снижению издержек.

В отличие от барабанных сушилок это устройство нуждается в меньшей площади для размещения. Так как отпадает сравнимая с барабанными сушилками механика, монтаж также сопряжен с меньшим количеством проблем. Поскольку речь идет исключительнооработающих

воздуходувках, исключается акустическая нагрузка, передаваемая, например, через стены или пол.

Поскольку при использовании устройства не существует опасности возникновения пожара, оно может эксплуатироваться без надзора. Так как устройство в соответствии ; с изобретением сводится к известным элементам известной техники, достигается высокая степень надежности, так что следует считаться с высоким интересом со стороны как сектора больниц, так и гостиниц Для больниц и клиник с помощью этого сушильного и стерилизационного шкафа обеспечивается возможность стерилизации рабочей одежды, медицинских инструментов, столовых приборов и посуды , а также полотенец, постельного белья и одежды. При этом нет необходимости в обращении к дорогостоящим устройствам или химическим субстанциям, которые обеспечивают, лишь дезинфекцию и поэтому оказывают чрезвычайно отрицательное влияние на окружающую среду, а осуществляется эффективная в техническом отношении стерилизация материалов. Такое устройство должно представлять значительный интерес для больниц, так как часть инфекционных заболеваний распространяется именно больничным персоналом и могут возникнуть так называемые гиспитальные инфекции. Уничтожение этих микроорганизмов с помощью медикаментов или химических материалов является весьма проблематичным, так как эти микроорганизмы отличаются особой устойчивостью к ним. Эти микроорганизмы чувствительны к стерилизации с использованием высоких температур.

Таким же образом, с помощью изобретения осуществляется стерилизация расчесок, ножниц, щеток, ножей и бритв в парикмахерской.

На фиг. 1 изображена характеристика процесса. Белье поступает при комнатной температуре в сушильнь|й и стерилизационный шкаф и подвергается сушке в течение 1,5ч. При этом температура постепенно повышается до приблизительно 65°С. Влага удаляется из внутренней цепи циркуляции с помощью агрегата конденсации и охлаждения. Если влажность воздуха составляет около 65%, производится переключение устройства, в результате чего внутренний воздушный поток перемещается медленнее, а внешняя цепь циркуляции полностью отключается. В результате этого внутренняя температура повышается приблизитель но до 125-130 0 в течение 15 мин.

Только после этого осуществляется эффективная фаза стерилизации. Эта фаза длится около часа. В течение этого времени температура внутри шкафа поддерживается неизменной с помощью цепи регулирования, которая состоит из находящихся в контакте с внутренним пространством температурных чувствительных элементов, датчика заданного значения и отключаемого нагревательного элемента. В результате осуществляемой при стерилизации циркуляции воздуха также и при использовании нагревательного элемента, который располагается вне внутренних стенок, однако внутри внутреннего воздушного потока, обеспечивается корректирующая реакция на незначительные колебания температуры во внутреннем пространстве.

После стерилизации стерильный материал охлаждается. Этот процесс достигается за счет того, что внутренний воздушный

поток вновь направляется с полной мощностью и вновь включается внешнее охлаждение. В результате этого в течение нег родолжительного времени температура понижается до приблизительно 90-100°С. Белье и внутренние детали шкафа нагреты после этой фазы охлаждения приблизительно до 30-40 С, так что полностью исключена опасность для обслуживающего персонала. После этого процесса сушильный и стерилизационный шкаф вновь полностью готов к работе.,

Внутренние стенкИ сушильно-стерилизационного шкафа состоят из теплоизоляционного материала. При, этом материал должен быть нечувствительнь1М к изменению вла кности воздуха. Применительно к использованию в сушильном и стерилизационном щкафу необходимо, чтобы внутренние стенки не взаимодействовали вследствие быстрого перехода от высокой температуры при высокой влажности к экстремальной сухости.

Кроме того, теплоизоляционный материал исключает в местах соприкосновения текстильного материала и внутренних стенок шкафа или держателя пожелтение. В случае некоторых чувствительных текстильных материалов нельзя полностью исклю.чить их пожелтение при контакте с металлическими поверхностями и металлическими стенками.

Такой теплоизоляционный материал способствует, кроме того, тому, что обслут живающий персонал не рискует получить ожоги при случайном прикосновении к внутренним поверхностям сушильного и стерилиэационного шкафа неэаш,ищенными руками после открывания шкафа. Кроме того, этот изоляционный материал отличается тем значительным преимуществом, что вследствие огра ниченного поглощения тепла и чрезвычайно высоких темплоизоляционных СВОЙСТВ фаза нагрева и фаза охлаждения могут осуществляться быстро и при незначительных расходах энергии.

Бактериологическая экспертиза дезинфицирующего действия проводилась следующим образом.

К трем различным местам (сверху, в середине, внизу) внутри на дезинфицируемом материале прикрепляются тестовые микробы и подвергаются испытаниям.в первый раз в полностью наполненном состоянии и в другой раз только с четвертью нормального наполнения. Для изготовления тестовых объектов для контроля дезинфицирующего действия использовали следующие микробы:

Staph.aureusАТС С 6538

Р. aeruglnosaАТСС 15442

Candida afblcans АТСС 10231 B.subtlllsАТСС 6633

Все тестовые организмы были выращены в три технологические этапа на газ-пептоне-соевая мука-пептоне-агаре (CSA) или Sabourand-глюкоза-агаре и промыты раствором таз-пептон-соевая мука-пептон (CSL). 1 мл этой промывки был один раз смешан с 10мл С81и один раз с 10 мл крови

и нанесены на 1 см больших льняных лоскутиков, которые вслед за тем были высушены при 37°С и упакованы в фильтровальную бумагу.

Количество микробов в загрязненной суспензии.

3.7x10°/мл

Stdph. aureus 4.2x1

P. aeruglnosa 1.

Candida albicans

С этими тестовыми объектами бм/ta проведена стерилизация в течение 30,0 и 120 мин при 120-125 С. Испытания были произведены трижды.. После дезинфекции была проведена термостатная выдержка (инкубация) микробоносителей на растительном бульоне (CSL-бульоне) в течение 8 дней при 37°С.

Результаты сведены 8 таблицу.

Для уничтожения SubtlHs-cnop пароустойчивой степени требуется времени воздействия 120 мин. для других спор достаточно 30 мин.

Формулаизобретения

Способ сушки и стерилизации материалов, преимущественно белья, особо чувствительных тканей, постельного белья, подушек, пуховых одеял и кожи, столовых прибо ров, медицинских инструментов, расчесок, ножниц, щеток, ножей, бритв, заключающийся в стерилизации, сушке и охлаждении, первую из которых осуществляют путем нагрева в течение 30-120 мин. а вторую путем обдува воздухом с последующим осушением последнего путем конденсации из него влйги, отличающийся тем. что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, процессы сушки, стерилизации и охлаждения ведут при расположении материалов в неподеижнрм состоянии, стерилизаций производят путем выдержки в воздушной среде после завершения сушки и перед охлаждением, воздух в процессе сушки перемещают по замкнутому контуру, а конденсацию осушаемого после сушки воздуха ведут путем охлаждения его атмосферным воздухом в рекуперативном конденсаторе-охладителе, приче.м температуру воздуха в процессе сушки и стерилизации поддерживают соответственно 45-60°С и 125-130°С.

Изобретение относится к способу сушки и стерилизации материалов, преимущест^ венно белья, особо чувствительных •тканей, постельного белья, подушек, пуховых одеял и кожи, столовых приборов, медицинских инструментов, расчесок, ножниц, щеток, ножей, бритв. Цель изобретения - повышениепроизводительности и снижение знергозат- рат. Способ сушки и стерилизации материалов заключается в том, что стерилизацию ведут путем нагрева в течение 30-120 мин, а сушку - путем обдува воздухом с последующим осушением последнего конденсацией из него влаги, причем процессы сушки, стерилизации и охлаждения ведут при неподвижных объектах обработки, стерилизацию проводят путем выдержки в воздушной среде после завершения сушки и перед охлаждением, воздух в процессе сушки перемещают по замкнутому контуру, а конденсацию осушаемого после сушки воздуха ведут путем охлаждения его атмосферным воздухом в рекуперативном конденсаторе-охладителе, причем темпере- туру воздуха в процессе сушки и стерилизации поддерживают соответственно 45-60 и 125-130°С. бил.(Лс

Примечани.е +-роет без уничтожения микровое.-без роста-уничтожсние микробое

150

т

50

ш

VOCд&г

ИЖС

JOC

/при

(Риг.1 Щиг.2

Шг

Фиг5

ФигБ