DE3505571C2 - Vorrichtung zur Desinfektion und Sterilisation von Matratzen mit Hilfe von Mikrowellen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Desinfektion und Sterilisation von Matratzen mit Hilfe von Mikrowellen. Mit der Erfindung wird eine kompakte Sterilisationsvorrichtung (1) vorgeschlagen, die in einem Edelstahlgehäuse (2) eine allseitig abgeschlossene Mikrowellenkammer (3) aufweist. In den Wänden der Mikrowellenkammer (3) sind Fenster (4) vorzugsweise aus Keramik vorgesehen, durch die Mikrowellen in die Mikrowellenkammer (3) gestrahlt werden. Innerhalb der Mikrowellenkammer (3) ist eine mikrowellendurchlässige Matratzenkammer (9) aufgenommen, die die Matratzen (10) relativ eng umgibt. Mikrowellenkammer (3) und Matratzenkammer (9) stehen miteinander in Verbindung. Die angefeuchteten Matratzen (10) werden intervallartig mit Mikrowellen bestrahlt und anschließend mit Warmluft in der Matratzenkammer (9) zusätzlich getrocknet.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Desinfektion und Sterilisation von Matratzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Aus der DE-PS 9 01 840 ist es ganz allgemein bekannt, möglicherweise mit Keimen, Bakterien oder dergleichen infizierte Gegenstände mit Desinfektionsmittel zu besprühen und anschließend mit Mikrowellen zu bestrahlen. Die Kombination von Desinfektionsmittel und Mikrowelle ermöglicht eine zuverlässige Sterilisation innerhalb kurzer Zeit.
• Aus der DE-OS 29 08 086 ist eine Mikrowellen-Sterilisationskammer bekannt, in der z. B. Krankenhausbetten, aber auch Wäsche, Operationsbestecke usw. durch Mikrowellen in Verbindung mit Desinfektionsmitteln sterilisiert werden können. Die Wände dieser Mikrowellen-Sterilisationskammer sind aus Edelstahl, die Mikrowellensender sind innerhalb der Kammer angeordnet, so daß die Mikrowellen an den Wänden reflektiert werden. Auf diese Weise gelingt es, Gegenstände auch an nicht direkt bestrahlten Bereichen zu sterilisieren. Im Prinzip wäre eine derartige Mikrowellen- Sterilisationskammer auch zur Desinfektion und Sterilisation von Matratzen geeignet, jedoch ist hierzu ein erheblicher Energieaufwand nötig. Außerdem könnten in dieser Mikrowellen-Sterilisationskammer die nur oberflächig befeuchteten Matratzen austrocknen, da die Feuchtigkeit bei der Mikrowellenbestrahlung verdampft, an den Metallwänden der Mikrowellen-Sterilisationskammer kondensiert und zumindest teilweise nicht mehr in die Dampfphase zurückgeführt wird.
• Aus der DE-OS 33 41 585 ist eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Objekten mit Hilfe von Mikrowellen bekannt. Die Objekte werden vor der Behandlung in einer Mikrowellenkammer in einer Kunststoffpackung vakuumdicht verpackt und anschließend bei Drücken bis zu mehreren bar bei Temperaturen über 100°C sterilisiert. Die verwendete Mikrowellenkammer ist dabei eine spezielle Resonanzkammer.
• Diese Vorrichtung kann nicht zum Sterilisieren von Matratzen verwendet werden, einmal wegen der Größe der Matratzen, zum anderen, weil die Matratzen zusätzlich zu der Sterilisation gereinigt werden müssen. Eine Reinigung ist jedoch innerhalb einer vakuumdichten Verpackung nicht möglich.
• Aus der DE-OS 29 33 498 ist ein chemothermisches Desinfektions- und Sterilisationsverfahren für Matratzen bekannt, bei dem die Sterilisationswirkung der Desinfektionsmittel durch Mikrowellen erhöht wird. Die zu sterilisierende Matratze wird nach einer Besprühung mit Desinfektionsmitteln intervallmäßig mit Mikrowellen bestrahlt, wobei die Matratze insgesamt auf eine Temperatur zwischen 50 bis 80°C erwärmt wird. Bei diesem bekannten Verfahren kann jedoch nicht sichergestellt werden, daß von den in der Regel stark verunreinigten Matratzen vor und während der Behandlung Keime in die Umgebungsluft austreten, so daß insgesamt die hygienische Sicherheit nicht gegeben ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Desinfektion und Sterilisation von Matratzen mit Hilfe von Mikrowellen anzugeben, bei der mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Sterilisation bei hoher Hygienesicherheit erreicht wird.
• Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die in den kennzeichnenden Teilen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 11.
• Demgemäß ist innerhalb der Mikrowellenkammer eine separate mikrowellendurchlässige Matratzenkammer angeordnet, die möglichst nicht wesentlich größer als die aufgenommenen Matratzen ist. Die Seitenwände der Mikrowellenkammer sind aus Edelstahl, weisen jedoch über die gesamte Länge der Kammer verteilt mikrowellendurchlässige Fenster auf, durch die die Mikrowellen eingestrahlt werden. Die mikrowellendurchlässige Matratzenkammer, die z. B. aus Kunststoff gefertigt ist, dient auch dazu, die bei der Mikrowellenbestrahlung verdampfende Feuchtigkeit im Bereich der Matratzen zu halten. Die verdampfte Feuchtigkeit kondensiert nicht an den Innenwänden der Matratzenkammer bzw. wird in einem solchen Falle sofort wieder in die Dampfphase überführt. Innerhalb der Matratzenkammer ist auch dann, wenn die Matratzen nur oberflächig befeuchtet werden, stets die für eine Sterilisation ausreichende Feuchtigkeit vorhanden. Zwischen Mikrowellenkammer und Matratzenkammer ist eine Dampfverbindung vorhanden, z. B. in Form von mehreren Abluftschiebern in den Seitenwänden der Matratzenkammer, so daß aus dieser Matratzenkammer nach der Sterilisation der Matratzen die Feuchtigkeit und auch der Dampf abgesaugt werden kann. Die Dampfverbindung dient jedoch auch dazu, die zur Kühlung der Mikrowellensender verwendete erwärmte Luft in die Matratzenkammer einzuführen, um so am Schluß der Sterilisation die Trocknung der Matratzen zu beschleunigen.
• Sowohl die in einem Gehäuse aufgenommene Mikrowellenkammer als auch die darin befindliche Matratzenkammer sind quaderförmig und erstrecken sich durch die gesamte Länge des Gehäuses entsprechend der Länge der zu reinigenden Matratzen. Die Matratzen werden über eine Schleusentür auf der einen Seite der Matratzenkammer zugeführt und nach der Sterilisation auf der gegenüberliegenden Seite durch eine weitere Schleusentür herausgenommen. Die Schleusentüren werden bevorzugt automatisch abwechselnd geöffnet oder geschlossen, so daß während des Einführens von Matratzen deren Entnahme und bei der Entnahme von der Matratze das Einführen ungereinigter Matratzen in die Anlage nicht möglich ist.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Boden der Matratzenkammer als Transportweg, z. B. als Rollenboden oder Förderbandboden ausgebildet, wodurch das Einschieben der Matratzen erleichtert wird. In diesem Bereich ist keine weitere Abdichtung zwischen der Matratzenkammer und der umgebenden Mikrowellenkammer notwendig, da während des Betriebes Dampf praktisch am Boden nicht entweicht.
• Innerhalb der Matratzenkammer können Sprühvorrichtungen vorgesehen sein, die in der Matratzenkammer einen Sprühnebel aus Wasser, gegebenenfalls mit Zusatz von Desinfektionsmitteln erzeugen, so daß die für die Sterilisation notwendige Feuchtigkeit in der Matratzenkammer aufgebaut wird. Es ist jedoch auch ausreichend, die Matratzen vor dem Einführen in die Matratzenkammer z. B. mit einer Sprühpistole oberflächig zu befeuchten.
• Für die Sterilisation der Matratzen werden die Mikrowellensender intervallartig ein- und ausgeschaltet. Zum einen wird hierdurch eine übermäßige Erwärmung der Matratzen verhindert; andererseits wird dadurch die Sterilisation unterstützt, da sich in den Sendepausen Feuchtigkeit wieder auf den Matratzen abschlagen kann. Im letzten Bestrahlungsintervall wird außerdem der in der Matratzenkammer vorhandene Dampf abgesaugt und gleichzeitig die durch die Mikrowellensender erwärmte Kühlluft durch die Matratzenkammer geleitet, wodurch die Matratzen nachgetrocknet werden. Durch eine derartige Behandlung werden die Matratzen sterilisiert und gereinigt.
• Die bei der Matratzensterilisation erzeugte Wärme kann in einem Wärmetauscher zumindest teilweise rückgewonnen werden, in dem Wasser erwärmt wird. Mit diesem erwähnten Wasser können die Matratzen vorzugsweise in einer der Sterilisationsanlage vorgeschalteten Waschanlage gewaschen werden. Zwischen Waschanlage und Mikrowellenkammer kann ein Förderband vorgesehen sein, so daß der gesamte Reinigungs- und Sterilisationsprozeß automatisiert wird.
• Bevorzugt ist am Ausgang der Mikrowellenkammer eine Vorrichtung zum Einschweißen der gereinigten und sterilisierten Matratzen in eine Plastikfolie vorgesehen. Hierdurch wird gewährleistet, daß auch nach der Sterilisation die Matratze z. B. nicht durch Luftkeime verunreinigt werden kann. Eine Gesamtanlage aus Waschkammer, Sterilisationskammer, Verpackungskammer und Lagerplatz kann in einem Container von ca. 14 Meter Länge untergebracht werden.
• Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellt dar
• Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Sterilisation von Matratzen gemäß der Erfindung;
• Fig. 2 eine geschnittene Aufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung;
• Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Container, in dem eine Matratzenwaschanlage, eine Matratzensterilisationsanlage und eine Verpackungsanlage für die gereinigten und sterilisierten Matratzen aufgenommen sind.
• Eine Vorrichtung 1 zur Matratzensterilisation weist ein quaderförmiges Edelstahlgehäuse 2 auf, in dem eine ebenfalls quaderförmige Mikrowellenkammer 3 aus Edelstahl gelegen ist. Die Mikrowellenkammer 3, die sich über die gesamte Länge des Edelstahlgehäuses erstreckt, hat in den Seitenwänden und den Decken jeweils mikrowellendurchlässige Keramikfenster 4, durch die Mikrowellen in die Mikrowellenkammer 3 gestrahlt werden können. Hierzu sind zwischen der Mikrowellenkammer 3 und dem Edelstahlgehäuse 2 an den Fenstern 4 jeweils Mikrowellensender 5 vorgesehen. Die Mikrowellensender sind gleichmäßig über die Länge der Mikrowellenkammer verteilt; insgesamt sind 16 Mikrowellensender 5 vorhanden.
• Am Boden der Mikrowellenkammer 3 sind über deren Länge verteilt mehrere horizontale Förderrollen 6 angeordnet, über die zwei Förderbänder 7 laufen und die von einem Motor 8 angetrieben sind. Die Förderrollen 6 mit den Förderbändern 7 bilden gleichzeitig den Boden einer Matratzenkammer 9, die aus mikrowellendurchlässigem Material, z. B. Kunststoff gefertigt ist und die sich über die gesamte Länge der Mikrowellenkammer 3 erstreckt. Die Matratzenkammer 9 ist in der Größe so bemessen, daß z. B. vier aufeinander gestapelte und mit Hilfe der Förderbänder 7 in die Kammer eingebrachte Matratzen 10 bequem aufgenommen werden. Die Matratzenkammer, deren Seitenwände und Decke einen Abstand von ca. 20 bis 30 cm zu den Seitenwänden und der Decke der Mikrowellenkammer aufweisen, umgibt die Matratzen 10 wie eine Haube. Die beiden Stirnseiten der Matratzenkammer sind offengelassen. Der Innenraum der Matratzenkammer steht somit über den Boden und über die kleinen Spalte an den beiden Stirnseiten mit der übrigen Mikrowellenkammer in Verbindung.
• An den beiden Stirnseiten des Edelstahlgehäuses 2 sind Schleusentüren 11 vorgesehen, deren Türhälften jeweils mit einem Motor 12 betätigt werden. In der Offenstellung der Schleusentüren wird lediglich die Matratzenkammer 9 freigegeben. Die Schleusentüren 11 sind als Drucktüren ausgebildet; außerdem ist die Mikrowellenkammer 3 gegenüber dem übrigen Edelstahlgehäuse 2 mit Dichtleisten 13 abgedichtet. Die Matratzenkammer weist an ihren Seitenwänden und an der Decke mehrere Abluftschieber 14 auf, über die eine zusätzliche Verbindung zwischen Matratzenkammer 9 und Mikrowellenkammer 3 geschaffen werden kann. In der Matratzenkammer 9 sind ferner noch mehrere Sprühdüsen 15 vorgesehen, die über ein gestrichelt dargestelltes Leitungsnetz 16 mit Wasser versorgt werden, wobei dem Wasser gegebenenfalls Desinfektionsmittel zugesetzt ist. Diese Sprühdüsen dienen dazu, die Matratzen für die Mikrowellensterilisation zu befeuchten. Auf die Sprühdüsen kann verzichtet werden, wenn die Matratzen vor Einbringen in die Matratzenkammer mit Feuchtigkeit besprüht werden.
• An der Decke der Mikrowellenkammer 3 ist noch ein mit einem Schieber 17 ausgerüsteter Abluftschacht 18 vorgesehen, der zu einem Wärmetauscher 19 führt.
• Für sämtliche Mikrowellensender 5 ist eine Luftkühlung vorgesehen, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist.
• Über eine Öffnung 20 in der Nähe des Bodens des Edelstahlgehäuses 2 wird mit Hilfe eines Ventilators 21 Frischluft angesaugt und über Kanäle 22 den Mikrowellensendern zugeführt. Nachdem mit der Frischluft sämtliche Mikrowellensender 5 gekühlt sind, wird die erwärmte Frischluft ebenfalls dem Wärmetauscher 19 zugeführt. Anstatt die Frischluft in den Wärmetauscher zu führen, ist es möglich, die Frischluft über eine Umlenkklappe 23 in die Mikrowellenkammer 3 einzuleiten.
• Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung zur Sterilisation von Matratzen wird von einer Ablaufsteuerung gesteuert, die in einem Schaltkasten 24 an der Seite des Edelstahlgehäuses 2 angebracht ist.
• Zunächst wird eine Schleusentür 11 der Sterilisationsanlage geöffnet, wonach die gegebenenfalls vorher befeuchteten Matratzen 10 in die Matratzenkammer 9 eingeführt werden. Sind die Matratzen vorher nicht befeuchtet worden, so werden die Matratzen nach Schließen der Schleusentür 11 aus den Sprühdüsen 15 mit Feuchtigkeit besprüht. Hierdurch wird in der Matratzenkammer ein feiner Sprühnebel aufgebaut, der sich auf den Matratzen niederschlägt. Sämtliche Abluftschieber 14 der Matratzenkammer und auch der Schieber 17 der Mikrowellenkammer sind geschlossen. Die Umlenkklappe 23 in dem Kanalnetz 22 hat eine solche Stellung, daß die durch die Mikrowellensender erwärmte Kühlluft nicht in die Mikrowellenkammer gelangt, sondern in den Wärmetauscher 19 geführt wird. Anschließend werden die Mikrowellensender 5 eingeschaltet, so daß die Matratzen 10 mit Mikrowellen bestrahlt werden. Dies erfolgt vorzugsweise in einem Intervallbetrieb: Die Mikrowellensender werden z. B. für 6 Minuten eingeschaltet und anschließend für etwa 2 Minuten ausgeschaltet. Im Wechsel von jeweils 2 Minuten werden die Mikrowellensender danach wieder ein- bzw. ausgeschaltet. Durch die Mikrowellen werden die Matratzen stark erwärmt, wobei durch den Intervallbetrieb eine Wärmeschädigung vermieden wird. Außerdem kann sich in den Ausschaltphasen die verdampfte Flüssigkeit wieder auf den Matratzen niederschlagen. Die verdampfte Feuchtigkeit schlägt sich teilweise an den Seitenwänden der Matratzenkammer 9 nieder, wird jedoch sofort wieder durch die Mikrowellenbestrahlung in die Dampfphase überführt. Durch die Erwärmung in Verbindung mit der Verdunstung der Feuchtigkeit entsteht in der Mikrowellenkammer ein Überdruck von etwa 0,3 bar, in der anschließenden Abschaltphase erniedrigt sich der Druck entsprechend. Durch den Überdruck und den Druckwechsel wird die Sterilisation unterstützt. Im letzten Intervall werden die Mikrowellensender eingeschaltet gehalten. Etwa 1 Minute vor Ende der Mikrowellenbestrahlung werden die Abluftschieber 14 der Matratzenkammer und der Schieber 17 des Abluftschachtes 18 geöffnet. Außerdem wird die Umlenkklappe 23 in eine Stellung gebracht, in der die jetzt warme Kühlluft der Mikrowellensender in die Mikrowellenkammer eingeleitet wird. Hierdurch werden die Matratzen 10 nachgetrocknet; die feuchte Abluft wird über den Abluftschacht 18 in den Wärmetauscher geführt. Nach Ausschalten der Mikrowellensender 5 und einer kurzen Abkühlphase wird die zweite Schleusentür 11 geöffnet, so daß die Matratzen entnommen werden können. Durch die Behandlung mit Mikrowellen, Feuchtigkeit und Warmluft sind die Matratzen gereinigt und zuverlässig sterilisiert.
• In dem Wärmetauscher 19 wird durch die warme Abluft Wasser erwärmt, das in einer vorgeschalteten Reinigungskammer zum Waschen der Matratzen benutzt wird.
• In Fig. 3 ist ein fahrbarer Container 31 dargestellt, in dem eine Matratzenwaschanlage 32, eine Sterilisationskammer 1&min; und eine Folienschweißanlage 33 aufgenommen sind. Die Matratzensterilisationsanlage 1&min; ist ähnlich wie die in Fig. 1 aufgebaut; die Matratzenkammer 9&min; ist zur Aufnahme lediglich einer, in diesem Falle hochkant stehender Matratze ausgelegt. Eine zu reinigende Matratze 10&min; wird auf einen Rost 34 in der Waschanlage 32 gelegt und mit Hilfe einer rotierenden Bürste 35 gewaschen, die längs Schienen 36 zu beiden Seiten der Matratze 10&min; geführt ist. Als Waschwasser wird das in dem Wärmetauscher 19&min; der Sterilisations-Vorrichtung 1&min; vorgewärmte Wasser verwendet. Nach dem Waschen der Matratze wird diese über ein Förderband 37 durch die geöffnete Schleusentür 11&min; in die Matratzenkammer 9&min; der Sterilisationsanlage 1&min; eingebracht. Nach Schließen der Schleusentür erfolgt die Mikrowellenbestrahlung wie oben beschrieben. Eine separate Befeuchtung der Matratze ist hierbei nicht notwendig, da diese durch den Waschvorgang bereits durchfeuchtet ist. Nach Ende der Mikrowellenbehandlung wird die zweite Schleusentür 11&min; geöffnet und die Matratze aus der Matratzenkammer 9&min; auf ein Förderband 38 geschoben. Die Matratze wird hierbei in der Folienschweißanlage mit einer Folie überzogen, die von Vorratswickeln 39 abgezogen wird. Ist die Matratze vollständig umhüllt, so wird die Folie mit Hilfe zweier Schweißmesser 40 verschweißt und durchtrennt. Die Matratzen werden anschließend in einer Ablage 41 gestapelt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Desinfektion und Sterilisation von Matratzen oder dergleichen mit Hilfe von Mikrowellen, die eine Mikrowellenkammer zur Aufnahme der Matratzen und mindestens einen Mikrowellensender zum Bestrahlen der angefeuchteten Matratzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die allseitig abgeschlossene Mikrowellenkammer (3) mikrowellendurchlässige Fenster (4) aufweist, durch die Mikrowellen in die Mikrowellenkammer (3) gestrahlt werden, daß innerhalb der Mikrowellenkammer (3) eine mikrowellendurchlässige Matratzenkammer (9) aufgenommen ist, in die die zu sterilisierenden Matratzen (10) einbringbar sind, und daß Mikrowellenkammer (3) und Matratzenkammer (9) miteinander kommunizieren, wobei die Mikrowellenkammer (3) gemeinsam mit der Matratzenkammer (9) als Schleuse ausgebildet ist, und zu beiden Seiten der Matratzenkammer (9) Schleusentüren (11) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenkammer (3) als Druckkammer ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Matratzenkammer (9) ein Rollen- bzw. Förderbandboden (6, 7) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Matratzenkammer (9) eine Sprühvorrichtung (15) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wänden der Matratzenkammer Abluftschieber (14) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Mikrowellensender (5) Kühlluftkanäle (22) vorgesehen sind, und daß von den Kanälen (22) mit Hilfe von Umlenkklappen (23) einschaltbare Verbindungskanäle zu der Mikrowellenkammer (3) abzweigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftkanäle (22) für die Mikrowellensender (5) mit einem Wärmetauscher (19) zur Erwärmung von Brauchwasser verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenkammer (3) einen absperrbaren (Schieber 17) Abluftschacht (18) aufweist, der mit einem Wärmetauscher (19) zur Erwärmung von Brauchwasser verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Matratzenkammer (9&min;) ausgangsseitig mit einer Folienschweißanlage (33) zum Versiegeln der sterilisierten Matratzen (10&min;) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (1) eine Waschanlage (32) für die Matratzen (10) vorgeschaltet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschanlage mit Brauchwasser versorgt ist, das einem Wärmetauscher (19&min;) der Sterilisations-Vorrichtung (1&min;) entnommen ist.