DE3813793C1 - Method and device for disinfecting articles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Desinfizieren von Gegenständen in einem dicht verschließbaren Raum oder des dicht verschließbaren Raums selber mit wenigstens einem UV-Strahler und einer ein- und ausschaltbaren Katalysatoreinrichtung zum Abbau von durch den UV-Strahler gebildeten Ozon, nach Patent 37 19 860.

Mit einer Vorrichtung gemäß Hauptpatent können ohne Anwendung von Hitze und ohne gesundheitsschädliche Auswirkungen auch Gegenstände komplizierter Gestalt, insbesondere mit Hohlräumen, in die von außen Keime eindringen können, die aber für äußere Strahlen unerreichbar sind, desinfiziert werden. Die Vorrichtung ist gleichzeitig einfach und sehr wirksam, weil sie mit einem einzigen Gerät, nämlich dem ozonbildenden UV-Strahler, zwei verschiedene bakterizide Wirkungen, nämlich die der UV-Strahlung und die des Ozons, optimal ausnutzt, da die Behandlung in einem dicht verschließbaren Raum stattfindet, aus dem das Ozon nicht entweichen kann. Es konzentriert sich während der Behandlung und dringt auch in Ecken, Winkel und Hohlräume ein, wo Bakterien, Pilze oder sonstige Keime für die UV-Strahlung unerreichbar wären. Zugleich wird auch auf den äußeren, bestrahlten Flächen eine wirkungsvollere Keimreduzierung erreicht als mit UV-Bestrahlung allein, weil die bakterizide Wirkung des Ozons hinzutritt. Diese wirkt im abgedichteten Raum auch noch längere Zeit nach dem Abschalten des UV-Strahlers, so daß eine wirtschaftliche Betriebsweise der Vorrichtung möglich ist. Durch die Katalysatoreinrichtung wird schließlich das gesundheitsschädliche Ozon auf sehr einfache Weise schnell und vollständig beseitigt, bevor der dicht verschlossene Raum wieder geöffnet wird, so daß das Ozon außerhalb des Behandlungsraums überhaupt nicht in Erscheinung tritt.

Die Erfahrungen mit der Vorrichtung gemäß Hauptpatent in der Praxis haben inzwischen gezeigt, daß noch weitere Verbesserungen des Verfahrensablaufs und der mechanischen Konstruktion möglich sind, und die hierauf gerichtete Erfindungsaufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß während des Desinfizierens der Gegenstände oder des Raums mit dem Ozon der Druck im Raum ein- oder mehrmals abgesenkt und wieder angehoben wird.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird eine Verbesserung der Entkeimungswirkung vor allem bei porösen, rissigen und generell Stoffen bzw. Gegenständen mit Hohlräumen erreicht. Sehr gute Ergebnisse wurden z. B. bei der Desinfizierung von Futter für Labortiere erzielt.

Die positive Wirkung des obigen Vorschlags beruht darauf, daß durch das abwechselnde Zusammenpressen und Verdünnen des Sterilisationsgases ein Pumpeffekt zustande kommt, der das Eindringen des Ozons auch in kleinste Spalten, Poren und Kapillaren ermöglicht. Die Eindringtiefe und damit die sterilisierende Wirkung des Ozons ist abhängig von der Druckdifferenz und der Anzahl der Zyklen. Bei Versuchen wurden mit etwa vier bis zehn Zyklen gute Erfahrungen gemacht. Die Druckdifferenz sollte etwa 500 mbar betragen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dicht verschließbaren Raum und der Außenatmosphäre ein Absaugkanal mit einer Vakuumpumpe und einem Katalysator zum Abbauen von Ozon vorhanden ist.

Darüber hinaus kann die Beaufschlagung unregelmäßiger Oberflächen mit Ozon zusätzlich durch wenigstens ein Gebläse zum Umwälzen des Ozons ohne Einschaltung des Katalysators gefördert werden.

Eine bewegliche Vorrichtung gemäß Hauptpatent mit einer Katalysatoreinrichtung in Form eines Rohres mit Katalysator und Gebläse, bei welcher das Rohr im wesentlichen ebenso lang ist wie eine oder mehrere UV-Strahlerröhren und zusammen mit diesen zwischen zwei Ständern mit Ein- und Austrittsöffnungen für mittels des Gebläses durch das Rohr gepumptes Gas befestigt ist, wird in weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Hauptpatents im Aufbau dadurch verbessert, daß das Gebläse in dem Rohr angeordnet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer kürzeren Baulänge. Die mobile Einheit paßt in kleinere Brutschränke und bietet eine bessere Ausleuchtung mit UV-Strahlung, da die Ständer auf beiden Seiten sehr schmal sein können.

Schließlich sieht eine weitere Verbesserung der Vorrichtung nach dem Hauptpatent vor, daß neben den UV-Strahlerröhren Schutzstäbe an den Ständern befestigt sind. Dadurch ergibt sich eine stabile Konstruktion, auch wenn die Ständer Kunststoff-Gehäuse sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mobile Vorrichtung zum Desinfizieren, die zum Einsetzen in einen dicht abschließbaren Schrank bestimmt ist;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Materialschleuse mit einer fest installierten Vorrichtung zum Desinfizieren;

Fig. 4 einen vereinfachten Querschnitt durch die Materialschleuse nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Frontansicht der Materialschleuse nach Fig. 3 und 4;

Fig. 6 und 7 Ansichten entsprechend Fig. 1 und 2 eines abgewandelten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 eine Aufzeichnung von Druckschwankungen über der Zeit zur Veranschaulichung des Prozeßablaufs beim Sterilisieren mit UV-Strahlen und Ozon mittels einer Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte mobile Vorrichtung zum Desinfizieren besteht im Beispielsfall aus einem linken quaderförmigen Ständer 10 und einem rechten, ebenfalls quaderförmigen Ständer 12. Bei paralleler Ausrichtung der Ständer 10, 12 erstrecken sich zwischen diesen drei röhrenförmige UV-Strahlerröhren 14. Ein über Endflanschen mit den Ständern 10 und 12 verschraubtes Rohr 16 sorgt einerseits für eine feste mechanische Verbindung der genannten Teile und bildet andererseits einen Strömungskanal, der von nicht gezeigten Lufteintrittsöffnungen im Ständer 12 zu ebenfalls nicht gezeigten Luftaustrittsöffnungen im Ständer 10 führt. Wenn ein im Ständer 10 gelagertes, durch einen Elektromotor antreibbares Gebläse 18 eingeschaltet wird, saugt dieses über die Lufteintrittsöffnung im Ständer 12 Luft aus dem umgebenden Raum an, zieht sie durch das Rohr 16 über einen dort z. B. in Form von Granulat vorliegenden Katalysator 20 und stößt sie über die Luftaustrittsöffnungen im Ständer 10 wieder in den umgebenden Raum aus. In der Luft enthaltendes Ozon wird dabei durch den Katalysator 20 in Luftsauerstoff O₂ umgewandelt.

Die zeitliche Steuerung der UV-Strahler 14, des Gebläses 18, eventuell gewünschter Anzeige- und Warnleuchten sowie Verriegelungen an Schranktüren erfolgt durch eine bei 22 angedeutete Ablaufsteuerung, die eine Voreinstellung der Parameter der desinfizierenden Behandlung zuläßt.

Die mobile Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 kann vorübergehend z. B. in einen CO₂-Brutschrank, eine verschließbare laminarflow-Bank oder einen anderen dicht verschließbaren Schrank eingesetzt werden, in welchem Gegenstände und/oder die Innenwände desinfiziert werden sollen. Nach der Behandlung kann die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 wieder aus dem Schrank entnommen und in einen anderen Schrank eingesetzt werden.

In Fig. 3 bis 5 ist dagegen ein Schrank - in diesem Fall eine Materialschleuse - mit einer fest installierten Vorrichtung zum Desinfizieren dargestellt. Die Materialschleuse ist z. B. in die Wand zwischen zwei Gebäuderäumen eingebaut und durch zwei gegenüberliegende Türen 24 und 26 von beiden Gebäuderäumen aus zugänglich. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind sowohl an den Türen als auch an den Seitenwänden, dem Boden und der Decke UV-Strahlerröhren 14 angebracht. Der mit 28 bezeichnete Innenraum ist allseitig mit reflektierendem Metallblech ausgekleidet, um einen möglichst hohen Anteil der UV-Strahlung auf die zu desinfizierenden Gegenstände zu reflektieren. Diese ruhen während der Behandlung z. B. auf nicht gezeigten Drahtgitterböden, die z. B. auf Leisten an den Seitenwänden des Innenraums 28 liegen, leicht herausgenommen und auf einem anderen Niveau wieder eingesetzt werden können.

Die Katalysatoreinrichtung befindet sich in diesem Fall gemäß Fig. 4 neben dem Innenraum 28. Sie besteht aus einem Strömungskanal 30, der über Lufteintrittsöffnungen in einer Seitenwand des Innenraums 28 oben an diesen angeschlossen ist und unten durch Luftaustrittsöffnungen wieder darin mündet. Bei 32 ist eine Motor-Gebläseeinheit gezeigt, die im eingeschalteten Zustand für eine Umwälzung des Gasvolumens im Innenraum 28 durch den Strömungskanal 30 hindurch sorgt. Selbstverständlich kann die Strömungsrichtung auch umgekehrt gewählt werden. Wesentlich ist nur, daß nach einer gewissen Umwälzzeit das gesamte Gasvolumen des Innenraums 28 ein- oder mehrmals durch den Strömungskanal 30 hindurch umgewälzt und dabei mit einem darin bei 34 angedeuteten Katalysator in Berührung gekommen ist, durch welchen Ozon in Luftsauerstoff O₂ umgewandelt wird.

Um einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum 28 und der Außenatmosphäre zu gewährleisten, ist eine nach außen führende Leitung 36 vorgesehen, in der ebenfalls ein Katalysator 38 und daneben außerdem ein Aktivkohlefilter 40 und ein Sterilfilter 42 angeordnet sind.

Die Materialschleuse hat gemäß Fig. 5 auf ihrer einen Frontseite einen Hauptschalter 44 mit Meldeleuchte und außerdem einen Betriebsstundenzähler 46. Darüber befinden sich auf beiden Türseiten Sicherheitsschalter 48 und jeweils eine elektrische Türverriegelung 50. Schließlich sind eine Starttaste 52 und zahlreiche Kontroll- und Meldeleuchten 54 vorhanden, die anzeigen, ob die UV-Strahler 14 oder die Katalysatoreinrichtung 32, 34 arbeiten.

Die vorstehend erwähnten UV-Strahler 14 sind vorzugsweise Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampen, die nach Größe und Leistung den unter der Handelsmarke Sterisol erhältlichen Heißkathodenstrahlern entsprechen, jedoch nicht mit dem bei diesen verwendeten Spezialglas hergestellt sind, welches die Ozonbildung verhindert. Im Gegenteil, die UV-Strahler 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, unabhängig von ihrer Ausführung im einzelnen, gezielt so auszulegen, daß außerhalb der Strahler Ozon gebildet wird.

Die oben beschriebenen Katalysatoren 20 und 34 können jegliches Material enthalten, durch welches Ozon wirksam in Sauerstoff O₂ umgewandelt wird. In einer praktischen Ausführungsform enthält der Katalysator auf einem Aluminiumträger ungefähr 0,1% Paladium und 0,2% Platin.

Um die Wirksamkeit der neuen Vorrichtung zum Desinfizieren zu untersuchen, wurde die nachstehend schematisch dargestellte Behandlung einer Keimsuspension und parallel dazu eine Blindprobe vorgenommen.

Bei der Auswertung stellte sich heraus, daß nach der Behandlung mit UV-Strahlen und Ozon überhaupt keine koloniebildenden Einheiten (kein Wachstum) festzustellen waren, während nach dem Blindversuch das Ergebnis Wachstum positiv (Platte dicht) lautete.

In Fig. 6 und 7 ist eine mobile Vorrichtung zum Desinfizieren ähnlich Fig. 1 und 2 gezeigt, die noch einfacher herzustellen ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Gebläse 60 zwischen UV-Strahlerröhren 62 angeordnet ist. Somit kann die Länge der Vorrichtung im wesentlichen bis auf die Länge der nunmehr allein maßbestimmenden UV-Strahlerröhren 62 reduziert werden. Dieses ist besonders dann vorteilhaft, wenn z. B. die Brutschränke relativ klein sind und großflächig ausgeleuchtet werden sollen.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 und 7 besteht aus linken und rechten Ständern 64, die durch Distanzstäbe 66 zusammengehalten werden. Auf der linken Seite ist der Ständer 64 im Schnitt gezeigt. Er besteht nur aus drei in der Form verschiedenen Kunststoffspritzteilen, nämlich einem Gehäuse 68, einem Deckel 70 und drei Ecken 72. Die Distanzstäbe 66, im Beispielsfall sechs Stück, sind mit dem Gehäuse 68 fest verschraubt. Das Rohr 74 mit dem eingeschlossenen Katalysator 76 ist in einem Ringschlitz 78 des Gehäuses 68 geführt und gehalten. Weiterhin sind am Gehäuse 68 Fassungen 80 an Durchbrüchen 82 befestigt. Sie halten die UV-Strahlerröhren 62 in Position. Somit übernimmt das Gehäuse 68 mit den Distanzstäben 66 eine Trägerfunktion für die gesamte Vorrichtung. Der Deckel 70 und die Ecken 72 übernehmen nur Abdeckfunktionen, wobei der rechte und linke Deckel 70 mit drei Stäben 84 verbunden und mittels Schrauben 86 verschraubt ist. Hierdurch werden gleichzeitig die Ecken 72 gehalten.

Um defekte UV-Strahler auszutauschen, bedarf es nur des Lösens der Schrauben 86. Hierdurch können Deckel 70 und Ecken 72 abgenommen werden und ermöglichen einen leichten Zugriff zu der Fassung 80.

Die Stäbe 66 und 84 sind nicht nur als Befestigungsstäbe gedacht, sondern haben gleichzeitig durch die sternartige Anordnung um die UV-Strahler eine schützende Aufgabe.

Wenn das Gebläse 60 eingeschaltet wird, saugt es über Lufteintrittsöffnungen 88 Luft aus dem umgebenden Raum an und drückt sie dann durch Schlitze 90, das Rohr 74 und über den Katalysator 76. Diese Luft tritt auf der anderen Seite wieder in den umgebenden Raum aus. Die seitlich und stirnseitig angeordneten Lufteintrittsöffnungen 88 ermöglichen es, daß die Vorrichtung lageunabhängig ist und somit auch hochkant gestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, daß die die Ständer 64 bildenden Kunststoffteile 68, 70, 72 unabhängig von den jeweils verwendeten Strahlern 62 sind, denn bei anderen Längen der UV-Strahler 62 werden nur ein in der Länge darauf abgestimmtes Rohr 74 und abgestimmte Stäbe 66, 84 benötigt.

Unabhängig davon, ob eine mobile UV-Strahlung und gleichzeitig Ozon erzeugende Einheit nach Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 6 und 7 in einem dicht verschließbaren Raum oder ein Raum gemäß Fig. 3 bis 5 mit fest installiertem Strömungskanal und eingebautem Katalysator benutzt wird, ist erfindungsgemäß eine ein- oder mehrmalige Druckänderung im Behandlungsraum vorgesehen, wie dies schematisch in Fig. 8 gezeigt ist. Es wird dabei vorzugsweise so vorgegangen, daß bereits bei eingeschalteten UV-Strahlern der Druck im Behandlungsraum 28 um etwa 500 mbar abgesenkt wird. Dadurch wird Luft aus Poren und inneren Hohlräumen der zu desinfizierenden Gegenstände abgesaugt. Wenn anschließend ein Druckausgleich erfolgt, also der Druck im Raum 28 wieder um etwa 500 mbar ansteigt, wird Ozon in die Poren und inneren Hohlräume der zu desinfizierenden Gegenstände gedrückt. Der beschriebene Vorgang kann gemäß Fig. 8, noch während die UV-Strahler eingeschaltet sind, ein- oder mehrmals wiederholt werden, und bei dem Ausführungsbeispiel finden auch noch nach dem Ausschalten der UV-Strahler mehrere Druckwechsel in der genannten Größenordnung statt. Diese Druckwechsel können sowohl vor als auch nach dem Einschalten des Gebläses 18 bzw. 32 bzw. 60, durch welches der katalytische Abbau des Ozons veranlaßt wird, durchgeführt werden.

Zur Erzeugung der Druckänderungen gemäß Fig. 8 genügt es, im Gehäuse des dicht verschließbaren Raums einerseits zwischen diesem und der Außenatmosphäre einen Absaugkanal mit einer Vakuumpumpe und einem Katalysator zum Abbau von Ozon anzubringen, andererseits einen Belüftungskanal zum Druckausgleich mit der Außenatmosphäre, wobei in letzterem ein Sterilfilter und vorzugsweise ein steuerbares Ventil vorhanden sein sollte, um den Druckanstieg zu steuern. Absperrventile am Absaug- und am Belüftungskanal sind wechselseitig zu öffnen bzw. zu schließen oder können auch während einer bestimmten Zeitdauer beide geschlossen gehalten werden, wenn der Druck im Raum 28 in dieser Zeitspanne auf einem bestimmten Niveau gehalten werden soll. Es versteht sich, daß die Druckänderungen gemäß Fig. 8 durch manuelle Betätigung der genannten Ventile oder mittels einer automatischen Steuerung erzeugt werden können.

Claims (7)

1. Verfahren zum Desinfizieren von Gegenständen in einem dicht verschließbaren Raum oder des dicht verschließbaren Raums selber, mit wenigstens einem UV-Strahler und einer ein- und ausschaltbaren Katalysatoreinrichtung zum Abbau von durch den UV-Strahler gebildetem Ozon, nach Patent 37 19 860, dadurch gekennzeichnet, daß während des Desinfizierens der Gegenstände oder des Raums mit dem Ozon der Druck im Raum ein- oder mehrmals abgesenkt und wieder angehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz etwa 500 mbar beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ozon während des Desinfizierens ohne Einschaltung des Katalysators im Raum umgewälzt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Desinfizieren von Gegenständen in einem dicht verschließbaren Raum oder des dicht verschließbaren Raums selber mit wenigstens einem UV-Strahler und einer ein- und ausschaltbaren Katalysatoreinrichtung zum Abbau von durch den UV-Strahler gebildetem Ozon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Raum (28) und der Außenatmosphäre ein Absaugkanal mit einer Vakuumpumpe und einem Katalysator zum Abbau von Ozon vorhanden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens ein im Raum installiertes Gebläse zum Umwälzen des Ozons ohne Einschaltung des Katalysators (20, 34, 76).

6. Vorrichtung zum Desinfizieren von Gegenständen in einem dicht verschließbaren Raum oder des dicht verschließbaren Raums selber, mit wenigstens einem UV-Strahler und einer ein- und ausschaltbaren Katalysatoreinrichtung zum Abbau von durch den UV-Strahler gebildetem Ozon in Form eines Rohrs mit Katalysator und Gebläse, wobei das Rohr im wesentlichen ebenso lang ist wie eine oder mehrere UV-Strahlerröhren und zusammen mit diesen zwischen zwei Ständern mit Ein- und Austrittsöffnungen für mittels des Gebläses durch das Rohr gepumptes Gas befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (60) in dem Rohr (74) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß neben den UV-Strahlerröhren (62) Schutzstäbe (66, 84) an den Ständern (64) befestigt sind.