Устройство для стерилизации газов Советский патент 1982 года по МПК A61L2/04 C12M1/12 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ ГАЗОВ

Изобретение относится к устройствам термического воздействия на живые микроорганизмы с целью их уничто жения и может найти применение в медицинской и биологической промышленности, в частности при культивировании патогенных микроорганизмов и стерилизации отходящих от фермента газов. Известно устройство для стерилизации газов, состоящее из корпуса и коаксиально расположенными в нем цилиндрами для образования зигзагообразного канала для прохода потока, термодатчика, нагревательного элемен та, патрубков для входа и выхода газа 1. Недостатками указанного устройств являются: поток входящего (холодного) возду ха подводится непосредственно на электронагревательный элемент, в то время как поток выходящего воздуха, не отдав тепла входящему, выходит наружу горячим, что очень неэкономично и, кроме того, вызывает необходимость установки дополнительных средств для охлаждения этого воздуха в целях безопасности; устройство требует мощной теплоизоляции наружного корпуса; длина пути выходящего после прогрева воздуха не может в указанных габаритах обеспечить надежное уничтожение микроорганизмов при изменениях, особенно, при увеличении расхода воздуха; нагревательный элемент должен отдавать слишком большую мощность входящему (холодному) воздуху на коротком участке для доведения его температуры до требуемой величины, что снижает эффективность этого устройства по защите обслуживающего персонала, окружающей среды, его экономичность при ограничениях лабораторными условиями габаритах; 390 размещение термодатчика (термовыключателя) в одном из лабиринтных каналов, в зоне достаточно больших скоростей потока воздуха, а не в зоне торможения этого потока, вызывает большие различия между измеренной и истинной температурой в потоке;отсутствие на выходе из прокладоч ного муфеля фильтра приводит к тому, что в выходящем потоке термически обработанного материала есть остатки уничтоженных микроорганизмов. Цель изобретения - улучшение качества стерилизации газа путем обеспечения перемешивания потока газа, его механической очистки и охлаждения стерильного газа и улучшение условий теплообмена. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для стерилизации газов, состоящем из корпуса с коаксиально расположенными в нем цилиндрами для образования зигзагообразного канала для прохода потока, термодатчика, нагревательного элемента, патрубков для входа и выхода газа, на внешних сторонах цилиндров укреплены винтообразные пластины, нагревательный элемент расположен в пространстве между первым и вторым от оси цилиндрами, второй цилиндр снабжен крышкой с отверстием в центре для выхода потока газа, над отверсти ем которой установлен вогнутый отражатель, выполненный из термоизоля ционного материала, при этом термрдатчик размещен между перегородкой и отражателем. Устройство дополнительно оснащено цилиндрической камерой, расположенной в верхней части корпуса и соосно установленным в камере биофильт ром с охлаждающей рубашкой, при этом на наружной поверхности охлаждающей рубашки также установлена винтообразная пластина, а пространство между р убашкой и камерой сообщено с выход ным .концом канала. Кроме того, на внешних сторонах цилиндров дополнительно установлены радиальные турбулизирующие пластины. На фиг.1 схематично изображено устройство для стерилизации газов; на фиг.2 - то же, «ид сверху. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, ограниченный с торцов крышкой 2 и 3- Внутри корпуса 1 коаксиально друг к другу установлены металлические цилиндры -7 с прикрепленными на их наружных поверхностях винтообразными пластинами 8-11, которые образуют спиралеобразные каналы для прохода стерилизуемого газа. В спиралеобразном канале, образованном пластинами 11 цилиндра 7, установлены электронагревательные элементы 12. Цилиндр 6 в верхней части оканчивается торцовой перегородкой 13, имеющей центральное отверстие. Выше перегородки 13 внутри цилиндра 5 установлен вогнутый отражатель И, выполненный из термоизоляционного материала. Внутри цилиндра 7 размещен держатель термодатчика 15, чувствительная 4a.ctb которого находится в полости между перегородкой 13 и отражателем Ц. Корпус держателя термодатчика 15 оборудован термоизолятором 16. Электрические проводники 17 электронагревательных элементов 12 ,и термодатчика 15 выведены через центральное отверстие в нижней кришке 18 к клемной -колодке 19, укрепленной на крышке 3. Крышка 18 позволяет демонтировать блок электронагревателей -и термодатчика из устройства для ремонта. В верхней части цилиндра 5 размещен стакан 20, в котором установлена водяная рубашка 21, имеющая на своей наружной поверхности винтообразные пластины 22, образующие спиралеобразный канал, аналогичный описанным выше. По центру водяной рубашки 21 смонтирован биофильтр 23 для задержания остатков уничтоженных микроорганизмов. Устройство для стерилизации оборудовано патрубками Для входа и выхода газов и охлаждающей воды. Для перемешивания потока газа в спиралеобразных каналах, образованных пластинами 8-11 укреплены радиальцые турбулизирующие пластины 28. Устройство работает следующим образом. ,. . Газ предназначенный для стерилизации, содержащий взвешенные микроорганизмы, поступает в устройство через патрубок 2, далее по каналу образованному пластинами 8 между корпусом 1 и цилиндром движется вниз в полость между крышками 3 и 18, На этом пути газ через стемку цилиндра 4 нагревается за сче тепла, отдаваемого выходящим потоком нагретого газа, проходящего вверх по спиралеобразному каналу, образованному пластинами 9 между цилиндрами k и S Подогретые газы через нижнее центральное отверстие в крышке 18 поступают в канал, образованный плас тинами П между цилиндрами 6 и 7 где нагреваются от электрона греаател ных элементов 12 до необходимой температуры (например, (350-«50C)i после этого через центральное отверстие в перегородке 13 поступают на стражатель 1, который направляет их в канал, образованный пластинами 10 между цилиндрами 5 и 6, где газ прокали вается несколько секунд при достигнутой температуре, после чего поступает в канал, образованный пластинами 9 между цилиндрами и 5. где, ка уже было сказано выше, отдает свое тепло потоку входящего газа. По еи1 налам термодатчика 15 о температуре газа внешнее регулирующее устройство управляет мощностью, подаваемой на электронагревательные элементы 12. Встречные потоки газа в каналах, образованных цилиндрами , и 5. выполняют заодно и функции теплоизолирующих рубашек, не позволяющих уходить тепловой энергии, кроме как на нагрев потока газа и его выдержку пр заданной температуре. Выходя из канала, образованного пластинами 9, поток газа попадает в канал, образованный пластинами 22, где охлаждается проточной водой водяной рубашкой 21, после чего происходит через биофильтр 23, который очищает газ от остатков уничтоженных микроорганизмов и пыли. После биофильтра 23 вновь охлаждается внутрен ней поверхностью рубашки 21 и доведенный до/температуры близкой к комнатной, через патрубок 25 выхрдит на РУЖУ. Технико-экономическая эффективность применений изобретения заключается в следующем: по сравнению с широкораспространенными фильтрами, предназначенными для задержания микробных частиц и содержащими в себе набивку из какого-либо пористого материала, которая задерживает 99 микроорганизмов, предлагаемое устройство освободит поток газа от различных микроорганизмов гарантировано на 100% включая и уничтожение.таких мелких частиц, как споры микроорганизмов; учитывая многосуточные режимы ра боты аппаратуры культивирования микроорганизмов, применение предлагаемого устройства позволит в тысячи и более раз увеличить эффективность уничтожения микроорганизмов, тем самым повысить надежность защиты об .служиваюшего персонала и окружающей среды при малых габаритах и высокой экономичности предлагаемого устройства. Формула изобретения 1. Устройство для стерилизации газов, состоящее из корпуса с коаксиально расположенными в нем цилиндрами для образования зигзагообразного канала для прохода потока, термодатчика, нагревательного элемента, патрубков для входа и выхода газа, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества стерилизации газа путем обеспечения перемешивания потока газа, на внешних сторонах цилиндров укреплены винтообразные пластины, нагревательный элемент расположен в пространстве между первым и вторым от оси цилиндрами,. второй цилиндр снабжен крышкой с отверстием в центре для выхода потока газа, над отверстием которой установлен вогнутый отражатель, выполненный из термоизоляционного материала, при этом тёрмодатчик разм(гщен между перегородкой и отражателем. 2.Устройство по п.1, о т л и чающееся ;тем, что, с целью механической очистки и охлаждения стерильного-газа, оно дополнительно оснащено цилиндрической камерой, расположенной в верхней части корпуса и соосно установленным в камере биофильтром с охлаждающей рубашкой, при этом на наружной поверхности охлажающей рубашки также установлена винтообразная пластина, а пространтво между рубашкой и камерой сообщено с выходным концом канала. 3.Устройство по п.1, отлиающееся тем, что, с целью

7908361

улучшения условий теплообмена, наИсточники информации,

внешних сторонах цилиндров до- принятые во внимание при экспертизе

полнительно установлены радиаль ные турбулизирующие пластины.

8bfJ(of

,

/ IB

. Гремильои, Эпектри-)еский стерилизатор небольших объемов воздуха.

5 (1еревод ВЦП ff B- i5l82, 1979.

15 n

BOJQ

-21

8

(Риг. 2

21

28