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Vorrichtung zum Sterilisieren von flüssigkeiten mittels ultravioletter
Strahlen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Flüssigkeiten
mittels ultravioletter Strahlen, wobei die über Rieselfiächen geleitete Flüssigkeit
den ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird.
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Es ist bereits ein derartiges Bestrahlungsgerät bekannt, das sich
infolge großer Dimensionen wie eine Maschine ausuinunt. Hierbei tritt nachteilig
in Erscheinung, daß mit dem sterilen Wasser in Kontakt tretende Teile der Maschine
nicht leicht gereinigt oder gewartet werden können. Darüber hinaus kann mittels
des bekannten Strahlungsgerätes nicht eine große oder eine kleine sterile Flüssigkeitsmenge
wahlweise hergestellt werden, um sich dem Bedarf anzupassen. Dies ist aber, beispielsweise
für einen Arzt, besonders wichtig, der kleine Wassermengen mit bestimmter Temperatur
benötigt, die während einer Operation in 1 oder 2 Minuten zur Verfügung stehen müssen.
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Außerdem ist das bekannte Gerät kostspielig zu installieren und zu
betreiben, und infolge der Art und Weise, in der das Wasser, der Schwerkraft folgend,
zugeführt wird, müssen viele sterilisierte Röhren vorhanden sein, und zwar wegen
der beträchtlichen Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit das bekannte Gerät durchläuft.
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Bei einem anderen bekannten Gerät dieser Art ist vorgesehen, daß
die Flüssigkeit von einer Teilfläche zur nächsten und gegebenenfalls von der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung
auf die erste Teilfläche tropfenförmig fällt. Infolge des hierbei auftretenden unvermeidbaren
Umherspritzens der Flüssigkeit werden die Strahlungsröhren dieser bekannten Einrichtung
verfärbt und somit nach einer gewissen Einsatzdauer ihren Wirkungsgrad einbüßen.
Da die bekannte Einrichtung gleichfalls die Schwerkraftwirkung der Flüssigkeit zu
ihrer Förderung ausnutzt und die Flüssigkeit bei freiem Fall von einer Rieselfläche
zur anderen geleitet wird, ist das Spritzen ganz unvermeidbar. Die Flüssigkeit fällt
dabei auf den Boden der Einrichtung und umgeht auf seinem Weg nach unten die Sterilisierung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kleines und handliches
Gerät zu schaffen, das es gestattet, auf kleinem Raum die Sterilisierung mit der
erforderlichen Zuverlässigkeit durchzuführen, und das darüber hinaus vielseitig
ist, um sich den verschiedensten Erfordernissen anzupassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs
erwähnten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vorrichtung aus einem kleinen
kastenförmigen Gehäuse besteht, dessen Rieselflächen als Boden eines schubladen
artigen unterteilten
Troges ausgebildet sind. Hierdurch ist das Sterilisieren von
Flüssigkeiten auf sehr engem Raum möglich, wobei die erfindungsgemäßen schubladenartigen
Tröge leicht gereinigt und gewartet werden können, da sie leicht auswechselbar sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist unter anderem vorgesehen,
daß ein Reflektor angeordnet wird, der die ultravioletten Strahlen auf das Wasser
im Trog richtet, und daß der Trog aus einem Material besteht, welches die das Wasser
im Trog pens trierenden ultravioletten Strahlen reflektiert. Durch diese Maßnahmen
wird das Gerät gleichfalls klein und handlich, weil sie eine intensivere Sterilisierung
auf kleinerem Raum als bisher gestatten. Durch den geringeren Raumbedarf ist die
erfindungsgemläße Vorrichtung natürlich auch weniger aufwendig herzustellen. Sie
ist in erster Linie für die Verwendung in Krankenhäusern od. dgl. gedacht.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die
Zeichnung. In dieser zeigt Fig. 1 den an einer Wand montierten Apparat schräg von
unten, so daß der sterilisierte Wasserabfluß und das die Flüssigkeit aufnehmende
Gefäß sichtbar sind,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Sterilisierungsapparat
entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in Draufsicht, woraus der Fluß des Wassers im Trog
ersichtlich ist, Fig. 3 den Sterilisierungsapparat schräg von unten, nach Abnahme
des Troges, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Troges, F i g. 5 den Sterilisierungsapparat
schräg von oben, mit teilgeschnittener Vorderwand, um die Kontrollapparate zu zeigen
und F i g. 6 das elektrische Schaltbild.
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Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 5 besteht aus einem rechteckigen
Gehäuse 1, das mittels Fortsätzen 2 an einer Wand 3 oder einem anderen Gestell befestigt
ist. Das Gehäuse ist durch eine Zwischenwand 4 in eine obere Abteilung 5 und eine
untere Abteilung 6 unterteilt. Die untere Kante der Vorderwand 7 des Gehäuses 1
endet an der Zwischenwand 4. An den Enden des Gehäuses sind Wassertrogführungen
8 angebracht. Die Zwischenwand 4 ist so ausgestaltet, daß sie zwei längs verlaufende,
konkave Reflektoren9 und 10 bildet, und an den Enden 13 des' Gehäuses sind an der
Innenseite Halter 11 für die Ultraviolettstrahler 12 und 12A vorgesehen. Die Halter
11 sind so angeordnet, daß die Strahler 12 und 12A in der Mittellinie der konkaven
Reflektoren liegen. In das Gehäuse 1 oberhalb der Zwischenwand 4 ist ein Einsatz
14 eingepaßt, der in Abteilungen 15 und 16 unterteilt ist, um die elektrischen und
Wasserzufuhrkontrollapparate aufzunehmen.
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Der Wassertrog hat die Form einer Schublade 17, deren Enden 18 so.
ausgebildet sind, daß sie in den Führungen 8 gleiten. Die Schublade und das Gehäuse
sind so konstruiert, daß Kondenswasser, welches sich am Gehäuse niederschlagen kann,
nicht in die Lade hineinläuft. Zu diesem Zweck ist die obere Kante der Vorderwand
19 mit einer Tropfrille 20 versehen, die mittels Ablauflöchern 21 Kondenswasser
durch die Vorderwand abführt. Der Boden der Lade ist durch eine längsverlaufende
Rippe 22, die einen umgekehrten V-förmigen Querschnitt hat, in Tröge 23 und 24 mit
flachem Boden unterteilt. Die Seiten der Tröge sind nach innen geneigt. Der Trog
23 ist wiederum in der Mitte durch eine Querrippe 25 mit demselben Querschnitt wie
Rippe 22 unterteilt, während der Trog 24 in der Mitte einen quer angeordneten Auslaufkanal
26 für das sterilisierte Wasser aufweist, wobei der Boden zu einer Abflußröhre 27
hin geneigt ist. An jedem Ende der Tröge 23 und 24 sind Wasserrinnen 28 und 29 vorgesehen.
Der Boden des Troges 23 steigt von der Rippe 25 gegen die entsprechenden Kanäle
28 und 29 zu an, und der Boden des Troges 24 steigt zwischen diesen Rinnen und dem
Auslaufkanal 26. Die Steigung der Böden der Tröge 23 und 24 ist durch das Maß der
Sterilisation und das Volumen des gewünschten sterilisierten Wassers bestimmt.
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Die Ultraviolettstrahler 12 und 12A mit bekannter Sterilisierungswirkung
sind in der Mittellinie in Längsrichtung über den entsprechenden Trögen 23, 24 angebracht
und mit ihren Reflektoren 9, 10 so angeordnet, daß sie ultraviolette Strahlen über
die gesamte Oberfläche der Tröge 23, 24 und das Abflußrohr 27 ausstrahlen und reflektieren.
Dadurch wird jede Schattenbildung, selbst wenn nur ein Ultraviolettstrahler in Betrieb
ist, vermieden. Ein Gestell oder Halter 30 trägt ein Gefäß 31 zur Aufnahme des
sterilisierten
Wassers, das aus der - Abflußröhre- 27 herausfließt, und diese Teile sind so angeordnet,
daß zum mindesten die Öffnung des Gefäßes von den ultravioletten Strahlen getroffen
wird, wie dies durch die gestrichelten Linien 32 gezeigt ist. Ein Trichter von ultraviolettdurchlässigem
Material kann in dem Abflußrohr 27 vorgesehen werden, um ein Eindringen von Wasser
in tote Winkel des Abflußrohres zu verhindern. Zusätzlich oder als Ersatz können
die Reflektoren 9, 10 so angeordnet werden, daß sie die ultravioletten Strahlen
über die Einfüllposition reflektieren.
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Ein Wasserzuführungsrohr 33 führt von der Abteilung 16 durch den-Reflektor
9. Es endet gegenüber dem Trog 23 in einer Abzweigung 34, die mit Ausflußöflnungen
35 versehen ist, welche ihrerseits Wasser in den Trog 23 zu beiden Seiten der Rippe
25 einlassen. In der Abteilung 16 ist das Rohr 33 mit einem solenoidbetätigten Kontrollventil
36 verbunden. Die Zufuhrseite des Ventils 36 führt über einen Filtereinsatz 37 zu
einem Regulierungs- - und Abschlußhahn 38.
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Die Abteilung 15 enthält Ballast- oder Drosselspulen 39, 40, Relais
41, 42, einen Störungsschutz 44 und Kondensatoren 45 zur Verbesserung des Leistungsfaktors
für die Ultraviolettstrahler 12 und 12A.
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Diese Teile sowie das Magnetventil 36 und ein Zeitschalter 43 werden
von einem Hauptschalter 46 und einem Mikroschalter 47 gesteuert. Der Mikroschalter
47 wird von der Schublade 17 betätigt und ist geschlossen, wenn diese in ihre Betriebsstellung
im Gehäuse 1 gebracht worden ist. Sobald die Schublade herausgezogen wird, öffnet
sich der Schalter 47. Der Zeitschalter 43 sorgt dafür, daß die Ultraviolettstrahler
12 und 12A eingeschaltet sind, bevor das Magnetventil 36 sich öffnet, wie dies noch
später beschrieben wird, so daß die Röhren oder Strahler ihre Arbeitstemperatur
erreichen können, und alles Wasser, das noch im Trog zurückgeblieben ist, nochmals
sterilisieren, bevor neues Wasser zugeführt wird Anzeigelampen 49 bis 51 leuchten
auf, wenn die Röhren 12 bis 12A arbeiten, und Anzeigelampen 48 bis 50 leuchten,
wenn die Röhren nicht arbeiten. Die Lampe 52 leuchtet, wenn das Ventil 36 geschlossen
ist, und die Lampe 53 leuchtet auf, wenn das Ventil geöffnet ist.
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Die elektrischen Stromkreise der Anordnung werden nunmehr an Hand
der F i g. 6 beschrieben. Die Hauptleitung für die elektrische Energie ist mit den
Anschlußklemmen A, N und E verbunden. Ein Störschutz 44 ist parallel zu den Klemmen
angeschlossen.
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Weiterhin sind den Leistungsfaktor korrigierende Kondensatoren45 vorgesehen,
die mit der Leitung (A) und der Leitung (N) verbunden sind. Die von der Klemme A
abgehende Leitung ist über den Hauptschalter 46 und den Mikroschalter 47 mit den
zwei Ballastdrosselspulen 39 und 40 verbunden. Der Mikroschalter 47 wird, wie oben
erwähnt, durch das Einschieben der Lade betätigt, so daß der Strom nicht eingeschaltet
werden kann, wenn die Lade nicht in ihrer vorgeschriebenen Stellung ist. Die Drosselspulen
39 und 40 sind mit den Röhren 12 und 12A verbunden, die ihrerseits mit zwei entsprechenden
stromempfindlichen Relais 41 und 42 in Reihe geschaltet sind. Wenn die Schalter
46 und 47 geschlossen sind, so fließt Strom von der Klemme A durch die Spulen 39
und 40, die Röhren 12 und 12A und die Relais 41 und 42 zur Klemme N, so daß die
Röhren
zünden und die Relais ansprechen. Jedes Relais hat einen Umschaltekontakt 41a bzw.
42 a, die dazu benutzt werden, um anzuzeigen, ob die Röhren gezündet haben. In der
Ruhelage schließen die Kontakte 41 a und 42 a Stromkreise für die »Aus«-Lampen 48
und 50, während in der Arbeitsstellung die »Ein«-Lampen 49 und 51 aufleuchten, um
anzuzeigen, daß Strom durch die Röhren 12 und 12A und die Relais 41 und 42 fließt.
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Die Relais 41 und 42 haben jeweils einen weiteren Arbeitskontakt
41b und 42 b. Diese Arbeitskontakte sind parallel geschaltet und verbinden, wenn
die Relais angesprochen haben, die Leitung vom Mikroschalter 47 mit einem Zeitschalter
43.
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Der in bekannter Bauart ausgeführte Zeitschalter 43 kann auf eine
vorbestimmte Zeitverzögerung, z. B.
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15 Sekunden, eingestellt werden, und schließt nach Ablauf dieser Zeit
seinen Kontakt 43 a. Der Kontakt 43 a ist ein Umschaltekontakt, der in der Ruhestellung
die »Aus«-Lampe 52 und in der Arbeitsstellung die »Ein«-Lampe 53 zum Aufleuchten
bringt. Gleichzeitig wird auch das Magnetventil 36 für die Wasserzufuhr, dessen
Antriebsspule parallel zur Lampe 53 geschaltet ist, wie oben erwähnt, geöffnet.
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In einer Ausführungsform ist der Zeitschalter 43 von einem Motor
angetrieben, der eine Nocke gegen die Wirkung einer Feder antreibt. Der Nocken betätigt
nach der eingestellten Zeit den Umschaltkontakt und wird in dieser Stellung gehalten,
solange Strom durch den Motor fließt. Wenn der Strom abgeschaltet wird, kehrt der
Nocken unter Federwirkung in ihre Ausgangsstellung zurück. Jeder andere Zeitschalter,
der die Einstellung einer vorgeschriebenen Zeitverzögerung gestattet, kann in gleicher
Weise verwendet werden.
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Wenn der Hauptschalter 46 und der Mikroschalter 47 geschlossen sind,
werden die Röhren oder Strahler 12 und 12A eingeschaltet und die Relais 41 und 42
erregt, und nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung wird die Wasserzufuhr durch
das Magnetventil 36 geöffnet, wobei der Zustand der einzelnen Apparate durch die
»Aus«- und »Ein«-Lampen angezeigt wird.
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Im Betrieb fließt das Wasser als Wirbelstrom in der Richtung der
Pfeile (F i g. 2), wobei der Wasserfluß durch den Hahn 38 so reguliert wird, daß
vorzugsweise das Wasser über die hohen Kanten der Böden der Tröge 23 und 24 in einer
Tiefe fließt, die durch Reibung und Neigungsoberflächenspaunung bestimmt ist. Die
Schublade 17 (Tröge 23, 24) ist aus einem Material hergestellt, das ebenfalls die
ultravioletten Strahlen, die durch das Wasser dringen, reflektiert, wodurch die
Wirkung der ultravioletten Strahlen über die gesamte Sterilisierungszone der Anordnung
konzentriert werden.