DE69735469T2

DE69735469T2 - Programmsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE69735469T2
Application number: DE69735469T
Authority: DE
Inventors: Leon M. Perth Amboy Heredia
Original assignee: Johnson and Johnson
Current assignee: Johnson and Johnson
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: CA2224368C; JP4278727B2; DK0847763T3; EP0847763B1; EP0847763A3; US6007780A; EP0847763A2; CA2224368A1; JPH10257878A; DE69735469D1; PT847763E; AU4762297A; ES2260780T3; ATE320274T1; MX9710134A; AU735201B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Gerät und Verfahren zur Erzeugung, Zuführung, Extraktion und Rückgewinnung von sterilisierendem Gas zur Sterilisierung und/oder Dekontaminierung umschlossener Räume, wie z.B. der Innenräume von Mikrobenisolatoren, und auch Komponenten, die zu solch einem Gerät und solchen Verfahren gehören.
Ausgangssituation der Erfindung
In der Vergangenheit sind viele verschiedene Arten von umschlossenen Räumen zur Erleichterung der B ehandlung, Kontrolle, Analyse und/oder Herstellung unterschiedlicher Materialien unter sterilen und/oder dekontaminierten Bedingungen entwickelt worden. Beispiele für solche umschlossenen Räume sind (unter anderem): Mikrobenisolatoren, sterile Transferschleusen, Gewerberäume, eingeschlossene Rauminhalte, Mikrobenisolatoren für den „kleinen Transfer" (wie z.B. jene, die einen Rauminhalt von ca. 0,7 m³ [25 Kubikfuß] haben), Mikrobenisolatoren mit großen beweglichen Arbeitsstationen (wie z.B. jene, die einen Rauminhalt zwischen ca. 10 m³ [350 Kubikfuß] und ca. 11,3 m³ [400 Kubikfuß] mit zwei oder mehreren Arbeitsstationen mit elastischen Anzügen haben), Mikrobenisolatoren mit Autoklavschnittstelle, industrielle Räume, die der Sterilisierung bedürfen (wie z.B. Glasräume und großtechnische, aseptische Verarbeitungsisolatoren), und sterilisierte umschlossene Räume, die in der Nahrungsgüterindustrie für verschiedene Aufgaben Verwendung finden (z.B. für die Sterilisierung von Gewürzen, Mehlbleichung, Oberflächendekontaminierung bestimmter Produkte etc.).
Einige bekannte „handschuhartige" Isolatoren, die mit langen Handschuhen in Form eines menschlichen Unterarms ausgestattet sind, und die ausgehend von der Außenfläche eines Isolators in das Innere des umschlossenen Raumes hineinreichen, werden z.B. von „la Calhene" in Velizy, Frankreich, und von der Laminar Flow, Inc. in Ivyland, Pennsylvania, hergestellt. Außerdem ist „la Calhene" für die Herstellung von mit einem Halbanzug ausgestatteten Isolatoren bekannt, wie z.B. der Isolator „series iso 2100", der einen luftdichten Anzug in Form eines menschlichen Rumpfes und ausgestreckter Armteile umfaßt, einschließlich eines Helmteils, und der von der Bodenfläche des umschlossenen Raumes bis in den umschlossenen Raum selbst hineinreicht. Einige andere Typen von umschlossenen Räumen, einschließlich ganzer steriler Räume, werden im Magazin „Clean Rooms" Bd. 10, Nr. 5, Mai 1996, offenbart.
Generell haben zwei Arten von Isolatoren zur Verfügung gestanden, und zwar solche mit Seiten oder Wänden, die im allgemeinen als „flexibel" angesehen werden können, und solche mit Seiten oder Wänden, die im allgemeinen als „starr" angesehen werden können. In der Vergangenheit betrachtete man diese als etwas, was praktisch miteinander austauschbar und/oder in ihrer Leistung, Funktion und Arbeitsweise gleichwertig ist, und deren Nutzung oder Nutzungsattraktivität oft von kaum mehr als Kostenerwägungen bestimmt worden ist.
In der Vergangenheit sind zur Ausführung der praktischen Sterilisierung oder Dekontaminierung solcher umschlossenen Räume (wie der oben beschriebenen) zahlreiche Geräte angeboten worden, die dafür bestimmt waren, entsprechende Mengen eines sterilisierenden Gases in zweckdienlichen anteiligen Konzentrationen unterschiedlicher Verbindungen, die dafür bekannt sind, daß sie eine sterilisierende oder dekontaminierende Wirkung haben, in derartige umschlossene Räume einzubringen.
In jüngster Zeit sind viele Anstrengungen auf folgende Dinge konzentriert worden: die Erzeugung eines Gases oder einer Verbindung, das (die) für geeignet gehalten wird, eine Sterilisierung oder Dekontaminierung in dem in Frage stehenden Raum zu bewirken; die effiziente Einbringung eines solchen Gases oder einer solchen Verbindung in den zu sterilisierenden oder zu dekontaminierenden Raum; und die ökologisch sensible Entsorgung und/oder Rückgewinnung solcher Gase oder Verbindungen, sobald sie dafür verwendet worden sind, den in Frage stehenden Raum zu sterilisieren oder zu dekontaminieren.
Häufig ist auch ein Bedarf im Zusammenhang mit der Bereitstellung von Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgeräten festgestellt worden, die nicht unbedingt eine dauerhafte Anbringung an einen bestimmten umschlossenen Raum erforderlich machen, d.h. die in ausreichendem Maße tragbar und wandelbar sind, um mit einem einzigen umschlossenen Raum oder einer Art von umschlossenem Raum verbunden oder von ihm getrennt zu werden.
Außerdem ist ein Bedarf im Zusammenhang mit der Bereitstellung von Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgeräten festgestellt worden, die in ausreichendem Maße tragbar und wandelbar sind, um in unterschiedlichen Situationen mit unterschiedlichen umschlossenen Räumen oder Arten von umschlossenen Räumen verbunden oder von ihnen getrennt zu werden.
Obwohl viele unterschiedliche Arten von Gasen oder Verbindungen zur Nutzung als Sterilisierungsmittel oder Dekontaminierungsmittel im oben beschriebenen Zusammnenhang angeboten worden sind, sind viele nicht für so wirksam befunden worden, wie es wünschenswert wäre, oder für eine erleichterte, umweltfreundliche Entsorgung oder Rückgewinnung nach Abschluß der Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsverfahren als ungeeignet befunden worden. Mit den Jahren hat die Nutzung von Chlordioxidgas als Sterilisierungsmittel allgemeine Anerkennung gefunden. Seine Nutzung in dieser Eigenschaft wird z.B. in den folgenden US-Patenten für Rosenblatt und andere beschrieben: Nr. 5,326,546; 5,290,524; 5,234,678; 5,110,580; 4,681,739 und 4,504,442. Die Art und Weise der Erzeugung von Chlordioxidgas in dieser Eigenschaft ist in den oben erwähnten Patenten auch offenbart worden. Man hat aber die Notwendigkeit erkannt, Chlordioxidgas als Sterilisierungsmittel in einer effizienten Art und Weise zu nutzen, die wirksame Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsmöglichkeiten bietet und sich für die erleichterte, umweltfreundliche Ableitung in die umgebende Atmosphäre sowie für die effiziente Rückgewinnung eines bestimmten Wirkstoffes oder bestimmter Wirkstoffe eignet, und die in einer Art und Weise gesteuert werden kann, die für die Ausführung der unmittelbar vorliegenden Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsaufgabe am dienlichsten ist.
Die gegenwärtige Erörterung wird sich nun kurz verschiedenen Unterstützungskomponenten des Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgerätes sowie Prozessen zur Handhabung und/oder Steuerung der Geräte und/oder ihrer Bestandteile zuwenden, für die besondere Bedürfnisse erkannt worden sind.
Im Zusammenhang mit den Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgeräten (und anderenorts) ist die Wichtigkeit der Messung relativer Konzentrationen bestimmter Gase und/oder Verbindungen während eines Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsvorgangs vielfach erkannt worden. Besonders eine Notwendigkeit ist erkannt worden, und zwar in Verbindung mit der Messung der relativen Konzentration von „Sterilisierungsmittelanteilen" des Gases während der Zuführung in einen umschlossenen Raum und seiner Entleerung, oder während das Gas sich im umschlossenen Raum befindet, um zu gewährleisten, daß sie in einem akzeptablen Bereich liegt. Außerdem fehlt vielen herkömmlichen Meßvorrichtungen die Möglichkeit, für mehr als einen spezifischen, vorgegebenen Zweck genutzt zu werden. Aus diesem Grund hat man erkannt, daß Bedarf an vielseitig verwendbaren Gasmeßvorrichtungen besteht, die die Unzulänglichkeiten beseitigen, die mit den herkömmlichen Meßvorrichtungen verbunden sind.
Im Zusammenhang mit den Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgeräten hat es auch in der Vergangenheit einen Bedarf an effektiver Software oder anderer Programmlogik gegeben, die in der Lage ist, in wirksamer Weise die Komponenten und Unterkomponenten des Gerätes zu steuern.
In diesem Zusammenhang ist ein besonderer Bedarf in Verbindung mit dem Ermöglichen des Einlasses eines sterilisierenden Gases in einen Isolator (oder einen anderen umschlossenen Raum) unter Regelzuständen in einem gegebenen Zeitraum entstanden. In dieser Art sind häufig Schwierigkeiten bei der Definition, Planung und Programmierung jeder beliebigen Software oder Programmierungslogik aufgetreten, die gebraucht werden können, um ein neues Sterilisierungs-/Dekontaminierungsgerät in Betrieb zu setzen (d.h. seine Betriebsparameter in solch einer Art und Weise festzulegen, daß es in wirksamer Weise einen Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsprozeß durchführen kann). Ein Bedarf ist ebenfalls in Verbindung mit der Modifizierung jedweder existierender Steuerprogramme (oder Programmierungslogik), um alle neuen Steuerfunktionen oder neuen Betriebsumgebungen aufnehmen zu können, und auch mit der „Validation" eines Sterilisierungs/Dekontaminierungsgerätes im Onlinebetrieb entstanden (d.h. um die Betriebsparameter für den „ungünstigsten Betriebsfall" auf solch eine Art und Weise festzulegen, damit es beweisen und verifizieren kann, daß das System in wirksamer Weise einen Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsprozeß unter den Bedingungen des „ungünstigsten Betriebsfalls" durchführen kann).
Schließlich sind bisher viele Probleme bei herkömmlichen Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgeräten in Verbindung mit dem ordnungsgemäßen „Einfüllen" der zirkulierenden Luft bzw. des Gases in die Geräte beobachtet worden, um so die richtigen Konzentrationen des sterilisierenden Gases genau in das System bei der Inbetriebnahme einzugeben. Besonders in der Vergangenheit haben sich viele herkömmliche Geräte beim „Einfüllen" auf eine direkte Messung der Gaskonzentration in dem zu sterilisierenden oder zu dekontaminierenden umschlossenen Raum gestützt. Solche direkten Messungen sind aber nur genau, nachdem sich das sterilisierende Gas gleichförmig über den umschlossenen Raum verteilt hat. Folglich wird oft wertvolle Zeit beim Warten auf einen Zustand vertan, in dem genaue Messungen erfolgen können.
Demzufolge konnte jeder Versuch, einen Sterilisierungsprozeß fortzusetzen, bevor ein derartiger Zustand erreicht wurde, zu ungenauen Messungen führen. Außerdem haben viele herkömmliche Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsprozesse geschätzte Gaskonzentrationen beim „Einfüllen", die auf einer Druckänderung innerhalb des umschlossenen Raumes, welche eine indirekte und somit potentiell ungenaue Schätzung der Konzentration darstellt, oder sogar nur auf dem alleinigen Vorhandensein von sterilisierendem Gas im umschlossenen Raum beruhen. Schließlich können viele Räume, die zu sterilisieren oder zu dekontaminieren sind, nicht entleert werden und machen eine manuelle Sterilisierung oder Dekontaminierung erforderlich, womit potentiell ein erheblicher Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden ist und das potentiell nachteilige Risiko menschlichen Versagens ins Spiel gebracht wird.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein in den beigefügten Ansprüchen 1 bis 23 definiertes Gerät zur Dekontaminierung von mindestens einem Teil eines umschlossenen Raumes sowie ein in den beigefügten Ansprüchen 24 bis 46 definiertes Verfahren für eine solche Dekontaminierung bereitgestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung und ihre gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen werden besser verstanden, wenn man sich die weiter unten folgende, ausführliche Offenbarung und die dazugehörigen Zeichnungen anschaut, wobei:
1 die schematische Darstellung eines herkömmlichen Sterilisierungsgerätes und eines daran über eine Schnittstelle angekoppelten umschlossenen Raumes ist;
2 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 1 ist, allerdings mit der Ausnahme, daß dort außerdem die schematische Darstellung einer Verbindung zwischen dem Sterilisierungsgerät und einem umschlossenen Raum veranschaulicht wird;
3 schematisch einen herkömmlichen Isolator und dazugehörige Komponenten veranschaulicht;
4 schematisch einen Isolator mit herkömmlichen Modifikationen zur Unterbringung der Gassterilisation veranschaulicht;
5 eine alternative Isolatoranordnung veranschaulicht, die in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
6 in perspektivischer Ansicht ein Gaserzeugungs- und Gasrückgewinnungssystem veranschaulicht, das in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann;
7 schematisch das Konzept mit modularen, austauschbaren und selektiv integrierbaren Bereichen veranschaulicht;
8 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 6 ist, aber auch drei voneinander verschiedene Bereiche des Systems zeigt;
9 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 8 ist, aber auch eine alternative Anordnung für die Messung der Druck- und Feuchtigkeitsmeßwerte zeigt;
10 ein System zur Gasrückgewinnung veranschaulicht, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann;
11 eine optionale Anordnung veranschaulicht, die auf der in 10 abgebildeten Ausführungsform beruht;
12 eine alternative Rückgewinnungsanordnung in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
13 die Nahaufnahme einer Füllkörpersäule innerhalb eines Rückgewinnungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
14 die Querschnitts- und Längsansicht eines optischen Gasmeßsystems ist;
15 auch im Längsquerschnitt die alternative Ausführungsform eines optischen Gasmeßsystems veranschaulicht;
16 in perspektivischer Ansicht den allgemeinen konstruktiven Aufbau eines Ventilkörpers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
17 ein angetriebenes Element zur Verwendung mit dem in 16 gezeigten Ventilkörper veranschaulicht;
18 der Aufriß eines kompletten Ventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
19 die alternative Ansicht der in 18 abgebildeten Spule ist;
20 der Grundriß eines Ventils in einer "offenen" Stellung ist;
21 der Aufriß eines Ventils in einer "offenen" Stellung ist;
22 der Grundriß eines Ventils in einer "geschlossenen" Stellung ist;
23 der Aufriß eines Ventils in einer "geschlossenen" Stellung ist;
24 eine pneumatische Konstruktionsvariante eines Ventilkörpers veranschaulicht;
25 ein angetriebenes Element zur Verwendung mit dem in 24 abgebildeten Ventilkörper veranschaulicht;
26 der Aufriß eines kompletten Ventils entsprechend der Variante einer in den 24 und 25 abgebildeten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
27 der Aufriß eines Ventils in einer "geschlossenen" Stellung ist;
28 der Grundriß eines Ventils in einer "geschlossenen" Stellung ist;
29 der Aufriß eines Ventils in einer "offenen" Stellung ist;
30 der Grundriß eines Ventils in einer "offenen" Stellung ist;
31 eine Variante veranschaulicht, bei der der Gehäusekörper eines Ventils eine zylindrische Form hat;
32 ein Ventil zeigt, wie z.B. jenes, das in 31 in einer "geschlossenen" Stellung veranschaulicht ist;
33 ein Ventil zeigt, wie z.B. jenes, das in 31 in einer "offenen" Stellung veranschaulicht ist;
34 eine einfache Pendelventilanordnung in einer ersten Stellung veranschaulicht;
35 die gleiche Ventilanordnung wie in 34 veranschaulicht, allerdings in einer zweiten Stellung;
36 in perspektivischer Ansicht ein Pendel zur Verwendung in dem in den 34 und 35 abgebildeten Pendelventil veranschaulicht;
37 eine Anordnung mit Ventil und Gebläse in einer Konfiguration veranschaulicht, bei der die Luft abgelassen ist;
38 die gleiche Anordnung mit Ventil und Gebläse wie in 37 veranschaulicht, allerdings in einer Konfiguration mit „Zirkulation";
39 in schematischer Form eine mögliche Betriebssituation veranschaulicht, in der die in den 37 und 38 veranschaulichte Anordnung mit Ventil und Gebläse zur Anwendung kommt;
40 eine alternative Ansicht der in 39 abgebildeten Anordnung veranschaulicht;
41 ein Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgerät veranschaulicht, das gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann;
42 in schematischer Form die Betriebsart "Zirkulationsströmung" des in 41 abgebildeten Systems veranschaulicht;
43 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 42 ist, allerdings die Betriebsart "Gasinjektionsströmung" veranschaulicht;
44 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 42 ist, allerdings die Betriebsart "Einwirkungsströmung" veranschaulicht;
45 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 42 ist, allerdings die Betriebsart "Luftspülströmung" veranschaulicht;
46 im wesentlichen die gleiche Ansicht wie in 41 ist, allerdings zusätzlich eine Steuervorrichtung veranschaulicht;
47 schematisch ein Konzept mit modularen, austauschbaren und selektiv integrierbaren Bereichen gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
48 einen Zusammenbau von Komponenten entsprechend den durch 47 veranschaulichten Prinzipien darstellt;
49 eine mögliche Außenkonfiguration des Zusammenbaus von Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
50 eine alternative Ansicht der in 49 abgebildeten Anordnung ist;
51 ein Variantenkonzept mit modularen, austauschbaren und selektiv integrierbaren Bereichen veranschaulicht;
52 in einer Kettenleiter-Logikschaltung eine "Funktionsprogrammierungsschablone" gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
53 (a bis c) in einer Kettenleiter-Logikschaltung verschiedene Voreinstellungen der "Schrittzeit" veranschaulicht;
54 (a bis c) in einer Kettenleiter-Logikschaltung Alarmvorrichtungen veranschaulicht, die die in den 53 (a bis c) abgebildeten Voreinstellungen verwenden;
55 in einer Kettenleiter-Logikschaltung einen "Zeit pro Schritt-Zeitgeber" veranschaulicht;
56 in einer Kettenleiter-Logikschaltung einen "Zeiteinsparungs-Zeitgeber" veranschaulicht;
57 in einer Kettenleiter-Logikschaltung die schematische Darstellung einer Schrittsteuerung veranschaulicht; und
58 in einer Kettenleiter-Logikschaltung die schematische Darstellung einer "Abbruchschrittsteuerung" veranschaulicht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Allgemeiner Überblick
Für Zwecke der gegenwärtigen Erörterung und durch die gesamte laufende Offenbarung hindurch ist – falls nichts anderes dazu vermerkt ist – davon auszugehen, daß die Termini "Sterilant", "sterilisierend" und andere Termini, die auf den Wurzelformen "sterilis-" und/oder "steril-" beruhen, weitgehend Begriffe einschließen können, die mit dem Begriff Sterilisation verwandt sind, aber nicht unbedingt dessen genaues Äquivalent darstellen. Solche Begriffe sind nicht unbedingt nur auf Dekontaminierung, Reinigung, Schmutzstoffentfernung, Desinfektion und andere Begriffe von im wesentlichen gleicher Art und äquivalentem Geltungsbereich beschränkt.
Bezeichnenderweise kann ein Sterilisierungsgerät 30, wie es schematisch in 1 veranschaulicht ist, dafür bereitgestellt werden, um die Luft oder das Gas zu sterilisieren, die bzw. das in einem bestimmten umschlossenen Raum 34 vorhanden ist, wie auch jedes andere Objekt (bzw. Objekte), das darin enthalten ist. Zu den Beispielen für solche umschlossenen Räume gehören (unter anderem): Mikrobenisolatoren; entkeimte Zimmer; sterilisierte Räume im Zusammenhang mit der Herstellung von Artikeln, die einer Sterilisierung oder Dekontaminierung bedürfen (wie z.B. Gewürze, Nahrungsmittel, pharmazeutische Erzeugnisse oder elastische Binden), und keimfreie Bereiche in chirurgischen Operationsräumen. Eine ausführlichere Erörterung solcher umschlossenen Räume erfolgt am Anfang dieser Offenbarung.
Wie in 1 abgebildet, besteht der allgemeine Zweck eines Sterilisierungsgerätes 30 im wesentlichen darin, die Zuführung von sterilisierendem Gas in den umschlossenen Raum 34 und die Extraktion desselben daraus zu gewährleisten. Für diesen Zweck werden in charakteristischer Weise zweckdienliche Rohrleitungen 38 und 42 installiert, die jeweils die Luft oder das sterilisierende Gas aus dem Sterilisierungsgerät 30 in den umschlossenen Raum 34 leiten und von dort diese Luft oder das sterilisierende Gas aus dem umschlossenen Raum 34 extrahieren können. Die Rohrleitung 42 wird auch zur Sammlung von Luft oder Gas verwendet, die (das) anfänglich im umschlossenen Raum 34 vorhanden ist.
2 ist eine etwas ausführlichere Darstellung der in 1 abgebildeten Vorrichtung. Besonders insofern, wie es entweder für das Sterilisierungsgerät oder für den umschlossenen Raum 34 oder für beide vorstellbar ist, in sich abgeschlossen und tragbar zu sein, veranschaulicht 2 schematisch die Möglichkeit, daß solche Komponenten in einzelnen Fällen miteinander selektiv integrierbar sind.
Folglich kann das Sterilisierungsgerät 30 als etwas angesehen werden, was jeweils ein Auslaßteil 38a und ein Einlaßteil 42a für den Zweck aufweist, ein Sterilisierungsmittel oder Gas nach außen zu leiten und dasselbe wieder zurück in sein Inneres zu holen. Ähnlich kann ein umschlossener Raum 34 als etwas angesehen werden, das einen Einlaßteil 38b für die Aufnahme von Luft oder sterilisierendem Gas aus einer externen Quelle aufweist, wie z.B. ein Sterilisierungsgerät 30 und ein Auslaßteil 42b für die Rückführung sterilisierter Luft oder sterilisierten Gases zur externen Quelle (oder anfänglich zur Zuführung von Luft oder Gas zur externen Quelle, bevor sie (es) sterilisiert wird). Da also ein Sterilisierungsgerät 30 und ein umschlossener Raum 34 als separate Teile betrachtet werden können, können Anschlußsysteme 46 und 50 vorgesehen werden, um die Anschließbarkeit eines Sterilisierungsgerätes 30 und eines umschlossenen Raumes 34 miteinander zu gewährleisten.
Es kann also ein erstes Anschlußsystem 46 vorhanden sein, um das Auslaßteil 38a des Sterilisierungsgerätes 30 mit dem Einlaßteil 38b des umschlossenen Raumes 34 zu verbinden. Weiterhin kann ein zweites Anschlußsystem 50 vorhanden sein, um die Verbindung des Auslaßteils 42b des umschlossenen Raumes 34 mit dem Einlaßteil 42a des Sterilisierungsgerätes 30 zu ermöglichen. Wie nachstehend erörtert, zieht die vorliegende Erfindung gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform ein tragbares Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsgerät in Betracht, das selektiv mit jedem beliebigen umschlossenen Raum aus einem großen Spektrum umschlossener Räume verbunden werden kann.
Die Offenbarung wird sich jetzt einer kurzen Beschreibung einiger herkömmlicher umschlossener Räume zuwenden, der sich dann die kurze Erörterung eines Typs eines umschlossenen Raumes anschließt, der in vorteilhafter Weise in Verbindung mit einem Sterilisierungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann.
3 veranschaulicht schematisch einen herkömmlichen Isolator 110 (wie z.B. einen Mikrobenisolator) und dazugehörige Komponenten.
Typischerweise kann ein solcher Isolator 110 ein Einlaßteil (generell mit 114 gekennzeichnet) und ein Auslaßteil oder Austrittsteil (generell mit 118 gekennzeichnet) enthalten, deren Zweck und Funktion man weiter unten ausführlicher einschätzen wird. Derartige Einlaß- und Auslaßteile können für den Anschluß an ein separates, externes Gerät, wie z.B. ein Sterilisierungsgerät, konfiguriert sein, um die Sterilisierung des Innenraums eines Isolators 110 zu ermöglichen.
Typischerweise kann das Einlaßteil 114 ein Gebläse 122 enthalten, das Luft durch ein Filter 126 in den Isolator 110 lenkt. Ein Druckregler 130 kann mit dem Gebläse 122 verbunden werden und kann auch über eine geeignete Leitung 134 mit dem Isolator 110 verbunden werden. Es kann auch eine Auslaßleitung 138 geben, die vom Isolator 110 weg führt, und zwar durch ein weiteres Filter 142 am Austrittsteil 118. Die Filter 126 und 142 können möglicherweise durch diejenigen Filter verkörpert werden, die gemäß den HEPA-Bestimmungen hergestellt werden (HEPA, d.h. High Efficiency Particulate Filter = Schwebstofffilter).
4 veranschaulicht schematisch einen Isolator 110 mit einigen traditionell bekannten Modifikationen. Von einem Anlagenschrank (nicht in größerer Ausführlichkeit abgebildet) geht eine Leitung 146 ab, die selbst durch ein Gebläse 122 in das Ventil 150 führt. Wie bei der in 3 abgebildeten Anordnung, wird ein Druckregler 130 an das Gebläse 122 angeschlossen. Eine vom Ventil 150 abgehende Leitung 154 führt durch ein Filter 126 (z.B. ein HEPA-Filter) in einen Isolator 110. Es können aber einige Unterschiede im Vergleich zu 3 darin festgestellt werden, daß Kappenanschlüsse für ein Gassterilisierungsgerät installiert sind. Der Kappenanschluß 160 bietet einen Einlaß für sterilisierendes Gas, während der Kappenanschluß 158 einen Auslaß für sterilisierendes Gas bietet.
Ein weiterer Unterschied im Hinblick auf 3 besteht darin, daß, obwohl es eine Auslaßleitung 138 gibt, die durch ein Filter 142 (z.B. ein HEPA-Filter) führt, sich am Austrittsteil 118 ein weiteres Ventil 170 befindet, das zu einer weiteren Leitung 174 führt, die, wenn sie an ein Sterilisierungsgerät angeschlossen ist, selbst dafür bestimmt ist, zu dem oben erwähnten Anlagenschrank zu führen.
Dagegen veranschaulicht 5 eine alternative Isolatorvorrichtung 110, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann. In perspektivischer Ansicht werden hier das Gebläse 122, die Filter 126 und 142 sowie die Einlaß- und Auslaßteile 114 und 118 gezeigt.
6 veranschaulicht in perspektivischer Ansicht ein System zur Gaserzeugung und Gasrückgewinnung 210, das in Übereinstimmung mit mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Ein mit 212 gekennzeichnetes Lufteintrittsteil führt zu einem Ventil 218, das in einer weiter unten ausführlicher zu beschreibenden Art und Weise konfiguriert sein kann und jetzt als „Steuerventil" bezeichnet wird.
Vorzugsweise kann ein Einlaß 222 und ein Auslaß 226 vorgesehen werden, der jeweils an entsprechende Leitungen eines externen Gerätes, wie z.B. ein Mikrobenisolator, anschließbar ist. Vorzugsweise wird eine vom Steuerventil 218 und Lufteintrittsteil 212 abgehende Leitung zu einem Anschluß in der Nähe des Auslasses 226 führen.
Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Einlaß 222 vorzugsweise konfiguriert werden, um Luft oder Gas aus einem Mikrobenisolator (oder einem anderen umschlossenen Raum) aufzunehmen. Dementsprechend wird Auslaß 226 vorzugsweise dafür konfiguriert sein, Luft oder Gas so sterilisiert zum Mikrobenisolator (oder zu einem anderen umschlossenen Raum) zurückzuführen, um den Isolator oder umschlossenen Raum zu sterilisieren.
Eine Abzweigleitung 234, die zwischen den mit Einlaß 222 und Auslaß 226 verbundenen Leitungen verläuft, kann einen Feuchtigkeitssensor 238 enthalten. Auf jeder von beiden Seiten des Feuchtigkeitssensors 238, der entlang der Leitung 234 positioniert ist, können sich geeignete Ventile 242 befinden.
Weiter entlang der „Einlaßleitung", die generell mit 246 gekennzeichnet ist, kann vorzugsweise ein Drucksensor 250 installiert werden, gefolgt von einem Temperatursensor 254 und einer Querstromzelle 258. Wie in größerer Ausführlichkeit weiter unten beschrieben werden wird, könnte die Querstromzelle 258 als geeigneter Einbauort für ein optisches Gasmeßsystem dienen.
In einem Bereich, der als Gasgeneratorteil 260 der Vorrichtung (siehe 8) bezeichnet werden kann, kann eine Leitung 266 vorgesehen werden, die von einer Gaszufuhr (nicht abgebildet) ausgeht. Diese wiederum kann danach zum Ventil 270 und Gasgenerator 274 führen. Vom Gasgenerator 274 kann eine weitere Leitung zur Beförderung von Chlordioxidgas 278 in ein anderes Ventil 282 und dann in das eigentliche Rohrleitungssystem führen.
Eine weitere Leitung 286, die sich zwischen der Einlaß- und Auslaßseite der Vorrichtung erstreckt und für den Zweck bestimmt ist, die zirkulierende Luft oder das zirkulierende Gas von der Einlaßseite der Vorrichtung zur Auslaßseite der Vorrichtung zurückzuführen, kann – beginnend mit dem Einlaßteil – ein Steuerventil 290 (das möglicherweise dem oben erwähnten Steuerventil 218 in Aufbau und Funktion ähnelt) und eine Befeuchtungsvorrichtung 298 umfassen. Die Befeuchtungsvorrichtung 298 wird vorzugsweise zur variablen Steuerung der Feuchtigkeit des zirkulierenden Gases durch jedes geeignete Mittel konfiguriert sein (z.B. durch die Erhöhung des Wassergehalts des Gases durch einen herkömmlichen Zerstäuber oder Verdampfer und/oder durch die Verminderung des Wassergehalts des Gases durch Hinzufügung trockner Luft).
Vorzugsweise wird eine „Abzweigleitung des Wäschers" (generell mit 302 gekennzeichnet) installiert werden, die von einer Abzweigung an der Querleitung 286 abgeht. Unmittelbar anschließend an diese Abzweigung kann ein Steuerventil 306 installiert werden, das möglicherweise dem oben erwähnten Steuerventil 218 in Aussehen und Funktion ähneln könnte. Die Leitung 302 wird dann vorzugsweise in eine Rückgewinnungsvorrichtung führen, die schematisch durch punktierte Linien mit 310 gekennzeichnet ist. Diese Rückgewinnungsvorrichtung 310 wird auch weiter unten in größerer Ausführlichkeit beschrieben.
Ausgehend von der Abzweigung 314 können unter Bezugnahme auf 6 im Uhrzeigersinn vorzugsweise folgende Bestandteile installiert werden: Einlaß 316, ein Wäscher 334, ein Nachwäscher 330, ein Ventil 326, ein Sensor 322 für geringe Konzentrationen von Chlordioxid und ein weiteres Ventil 318. Vorzugsweise wird der Gasnachwäscher 330 in entsprechender Fließverbindung mit einem Gaswäscher bzw. Wäscher 334 stehen.
Vom Boden des Wäschers 334 wird eine Leitung 338 vorzugsweise in eine Pumpe 342 (oder in ein geeignetes Äquivalent) führen, die dann selbst vorzugsweise über eine Leitung 346 zurück zum Oberteil des Wäschers 334 fördert. Vorzugsweise ganz in der Nähe der Stelle, an der die Leitung 346 in das Oberteil des Wäschers 334 hineinführt, befindet sich ein Ventil 350 und ein „Einfüllteil" 354.
7 veranschaulicht schematisch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Konzept mit modularen, austauschbaren und selektiv integrierbaren Bereichen. Mit 260 wird eine Erzeugungsvorrichtung gekennzeichnet, die z.B. der in 8 abgebildeten (weiter vorn) entsprechen könnte, die Komponenten enthält, die die Erzeugung von sterilisierendem Gas betreffen. Abschnitt 215 kann andererseits als eine „Adaptervorrichtung" angesehen werden, die z.B. jenem Abschnitt entsprechen könnte, der (weiter vorn) in 8 abgebildet ist und Komponenten enthält, die der Zuführung von Gas aus einem Isolator oder einem anderen umschlossenen Raum sowie der Extraktion von Gas daraus und seiner Rückführung entweder in den Kreislauf oder seiner Zuleitung zu einer Rückgewinnungsvorrichtung 310 dienen. Außerdem könnte die Rückgewinnungsvorrichtung 310 noch als weiterer modularer Bereich dargestellt werden und so z.B. dem vergleichbaren punktierten Bereich 310 entsprechen, der in 6 zu sehen ist.
Folglich wird man auf diese Art und Weise bei fortgesetzter Bezugnahme auf 7 anerkennen, daß hier eine mehrteilige modulare Anordnung beabsichtigt ist, in der jede der drei oben erwähnten modularen Komponenten (Gaserzeugungsvorrichtung 260, Adaptervorrichtung 215 und Rückgewinnungsvorrichtung 310) singuläre, diskrete Objekte sein können, die selektiv miteinander oder mit anderen kompatiblen modularen Komponenten integrierbar sind. Für diesen Zweck wird jede modulare Komponente vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem aufweisen, das es ihr ermöglicht, ohne weiteres mit anderen modularen Komponenten integrierbar zu sein. Somit wird die Gaserzeugungsvorrichtung 260 vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 260a haben, das eine erleichterte Verbindung mit einer Schnittstelle oder einem Anschlußsystem 215a der Adaptervorrichtung 215 ermöglicht. Desgleichen wird die Adaptervorrichtung 215 vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 215b haben, das eine erleichterte Verbindung mit einer Schnittstelle oder einem Anschlußsystem 310a einer Rückgewinnungsvorrichtung 310 ermöglicht. Schließlich wird die Adaptervorrichtung 215 vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 215c haben, das eine erleichterte Verbindung mit einer Schnittstelle oder einem Anschlußsystem 1310a eines bestimmten Zielvolumens 1310 (d.h. eines Mikrobenisolators oder anderen umschlossenen Raumes) ermöglicht.
Wenn man jetzt erneut auf 6 als einschränkungslosem Beispiel Bezug nimmt, wird anerkannt werden, daß die Kopplung der Anschlußsysteme 260a und 215a (siehe 7) z.B. an einem Punkt zwischen dem Ventil 282 und der Überschneidung mit der Querleitung 286 erfolgen könnte. Außerdem könnte die Kopplung der Anschlußsysteme 215b und 310a (siehe 7) z.B. an einer Stelle zwischen Ventil 306 und Abzweigung 314 erfolgen. Verbindungen können auf jede geeignete Art und Weise geschaffen werden, wie z.B. mit Hilfe herkömmlicher Rohrverbindungsstücke (die am besten lösbar sein sollten, um eine selektive Trennung und erneutes Anschließen zu erleichtern).
Auf jeden Fall wird anerkannt werden, daß die in 7 dargestellte, allgemeine Anordnung der modularen Komponenten und Anschlußsysteme weitgehend eine große Bandbreite von Anschlußsystemen und modularen Bauweisen in Betracht zieht, die im Grunde auf jede beliebige Art und Weise, die man für geeignet hält, konfiguriert und angeordnet werden können. Eine weitere allgemeine Erörterung dieses Konzepts wird weiter unten unter Bezugnahme auf die 47 bis 51 erfolgen.
Es wird nun anerkannt werden, daß 8 als einschränkungsloses Beispiel des in 7 dargestellten „Baukastenprinzips" im wesentlichen das gleiche System zeigt wie das in 6 abgebildete, aber doch auch drei voneinander verschiedene Bereiche des Systems darstellt. So stellt der mit 215 gekennzeichnete, punktierte Bereich den „Adapterbereich", der mit 260 gekennzeichnete, punktierte Bereich den „Gasgeneratorbereich" und der mit 310 gekennzeichnete, punktierte Bereich – wie schon angegeben – den „Gasrückgewinnungsbereich" dar. Wie schon weiter oben in Bezug auf 7 gesagt wurde, können die drei Vorrichtungen 215, 260 und 310, die in 8 zu sehen sind, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als etwas angesehen werden, das miteinander selektiv anschließbar und abtrennbar sowie mit anderen modularen Bereichen austauschbar ist, um selektiv und variabel solche modularen Bereiche auf eine Art und Weise zusammenzubauen, die es ermöglicht, ein größeres Sterilisierungsgerät 210 in der Absicht zu bauen, das insgesamt zusammengebaute Sterilisierungsgerät 210 der Verwendung bei einem besonderen Zielvolumen (z.B. bei einem Mikrobenisolator oder einem anderen umschlossenen Raum) kundenspezifisch anzupassen.
Dementsprechend ist unter Bezugnahme auf eine der beiden 7 und 8 oder auf beide z.B. als sicher anzunehmen, daß eine bestimmte Adaptervorrichtung vorzugsweise so konfiguriert und angeordnet werden kann, daß sie Platz für ein großes Spektrum von Gaserzeugungsbereichen 260 und/oder Rückgewinnungsvorrichtungen 310 bieten kann. Obwohl z.B. eine Anlage zur Erzeugung von Chlordioxidgas im vorliegenden Text speziell erörtert und veranschaulicht wird, ist es vorstellbar, andere Arten von Gasgeneratoren selektiv mit der dargestellten Adaptervorrichtung 215 zu integrieren. Obwohl im vorliegenden Text spezielle Arten von Rückgewinnungsvorrichtungen 310 beschrieben und veranschaulicht werden, ist es ebenso denkbar, ein breites Spektrum anderer Arten von Rückgewinnungsvorrichtungen, von denen jede möglicherweise für eine entsprechende Gaserzeugungsvorrichtung 260 geeignet ist, selektiv mit der Adaptervorrichtung 215 zu integrieren, die in jeder der beiden 7 und 8 bzw. in beiden veranschaulicht wird. Solche unterschiedlichen Permutationen der Adaptervorrichtung 215, der Gaserzeugungsvorrichtung 260 und der Rückgewinnungsvorrichtung 310 wiederum können extra kundenspezifisch dem besonderen Zielvolumen angepaßt werden, mit dem die Adaptervorrichtung 215 zu verbinden ist (d.h. durch die Einlaß- und Auslaßteile 222/226).
9 veranschaulicht im wesentlichen die gleiche Ansicht wie 8, allerdings wird die Adaptervorrichtung 215 so dargestellt, als enthielte sie eine alternative Anordnung zur Erfassung der Druck- und Feuchtigkeitsmeßwerte. Besonders aus 9 ist zu ersehen, daß der in den 6 und 8 abgebildete Drucksensor 250 entfernt worden ist, und zwar zugunsten eines Druckdifferenzsensors 250a, der Leitungen hat, die sich vom Sensor sowohl bis zum Einlaßteil 222 der Adaptervorrichtung 215 als auch bis zum Auslaßteil 226 erstrecken. Druckdifferenzsensoren per se würden Fachleuten als bekannt erscheinen und werden im vorliegenden Text weiterhin erörtert. Vorzugsweise wird der hier in Betracht gezogene Druckdifferenzsensor 250a die Möglichkeit bieten, erhebliche Druckunterschiede zwischen dem Einlaß- und Auslaßteil 222 und 226 festzustellen, die z.B. Hinweise auf ein Leck irgendwo im System oder auf eine lockere Verbindung zwischen dem Einlaß- und Auslaßteil 222 und 226 sowie auf entsprechende Anschlüsse des Zielvolumens sein könnten.
In 9 wird auch die Verwendung eines optischen Meßsystems 258b anstelle des vorher veranschaulichten und beschriebenen Feuchtigkeitssensors 238 gezeigt (mit dem ursprünglichen optischen Sensor 258, der jetzt mit 258a gekennzeichnet ist).
Wie weiter unten in Bezug auf die 14 und 15 erörtert werden wird, können die optischen Sensoren 258a und 258b jeweils für die Messung einer Konzentration des sterilisierenden Gases und einer Wasserkonzentration im Gas konfiguriert werden, das im Sterilisierungsgerät 210 zirkuliert. So wird z.B. vorzugsweise der Sensor 258a in angemessener Weise für die Messung einer Konzentration des Sterilisierungsmittels im sterilisierenden Gas konfiguriert, das durch das System geleitet wird, während vorzugsweise der Sensor 258b in angemessener Weise für die Messung der Wasserkonzentration (d.h. der Gesamtfeuchtigkeit) innerhalb des Systems konfiguriert wird.
System zur Gasrückgewinnung
10 veranschaulicht ein System zur Gasrückgewinnung 310, das gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen kann.
Erstens ist als sicher anzunehmen, daß ein System zur Gasrückgewinnung, wie z.B. das mit 310 in 10 gekennzeichnete, gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in das in 6 dargestellte System einbezogen werden kann. In einem derartigen Zusammenhang würde der Zweck eines Systems zur Gasrückgewinnung 310 darin bestehen, durch die Leitung 302 (siehe 6) ein Gasgemisch aufzunehmen, das schon im Umlauf durch einen Mikrobenisolator gewesen ist, und das in umweltfreundlicher Weise abgesaugt und/oder auf eine Art und Weise behandelt werden muß, die die Rückgewinnung eines oder mehrerer Bestandteile erleichtert (wie z.B. der Wirkstoffe). Möglicherweise könnte unter Bezugnahme auf die beiden 6 und 10 der effektive Einlaß in das Rückgewinnungssystem 310 durch ein Rohrsegment 316 dargestellt werden.
10 zeigt uns jetzt, daß das Zuleitungsrohr 316 vorzugsweise zum eigentlichen Wäscher 334 führt. Das Zuleitungsrohr 316 durchdringt auf diese Weise vor allem die Außenwand des Wäschers 334 und krümmt sich gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen im rechten Winkel nach unten. Wie durch die Pfeile angezeigt wird, führt der Abgasstrom somit vorzugsweise durch dieses Zuleitungsrohr 316, durch den rechten Winkel und in den Innenraum des eigentlichen Wäschers 334 hinein.
Vorzugsweise wird der Innenraum des Wäschers 334 so konfiguriert sein, daß das einströmende Abgas mit einer Waschlösungsmenge zusammentrifft, um damit in Wechselwirkung zu treten. Solche Waschlösungen sind Fachleuten bekannt und werden deshalb hier nicht weiter erörtert. Es reicht aber aus, darauf hinzuweisen, daß diese Waschlösung mit dem Abgas auf eine Art und Weise in Wechselwirkung treten kann, um das im Abgas vorhandene sterilisierende Prozeßgas zurückzugewinnen, bevor das Gas in die umgebende Atmosphäre entweicht.
Um das ankommende Abgas auf eine angemessene Menge einer Waschlösung, wie z.B. die gerade beschriebene, treffen zu lassen, ist also eine Füllkörpersäule 336 mit Ringen vorzugsweise im Innenraum des Wäschers 334 angeordnet. Die Anordnung und Funktion dieser Ringe wird weiter unten mit größerer Ausführlichkeit beschrieben.
Im wesentlichen ist als sicher anzunehmen, daß der in der Füllkörpersäule 336 verwendete Füllstoff nicht unbedingt auf die Ringe beschränkt zu werden braucht, wie im vorliegenden Text erörtert wurde. Generell kann im wesentlichen jede Form oder Größe (einzelner Füllkomponenten) verwendet werden, die es ermöglicht, daß große Oberflächen zur Anlagerung der Waschlösung präsentiert werden, die eine Form haben, die sich für eine erleichterte Stapelung eignet. Außerdem sollte der Füllstoff am besten nur einen geringen Luftwiderstand haben. Obwohl ringförmige Elemente hier als eine Möglichkeit genannt wurden, ist es auch möglich, z.B. leicht gekrümmte oder gewellte „Ravioliformen" oder einfache rhombische Formen zu verwenden (wie z.B. dreieckige oder geradlinige Formen mit vertieften Mittelpunkten, die die Anlagerung von Waschlösung auf den Innenflächen ermöglichen).
Am Oberteil des Wäschers 334 wird sich vorzugsweise ein Ableitungsrohr 332 befinden, das zu einem Nachwäscher 330 führt. Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Nachwäscher 330 vorzugsweise ein Natronkalk-Nachwäscher sein. Solche Nachwäscher würden Fachleuten auch bekannt erscheinen und werden deshalb als solche auch nicht weiter ausführlich im vorliegenden Text beschrieben. Es reicht aus, darauf hinzuweisen, daß die Hauptfunktion dieses Nachwäschers darin besteht, mindestens einen Bestandteil aus dem in Frage kommenden Abgas zurückzugewinnen, bevor das Gas in die umgebende Atmosphäre abgeleitet wird. Im Zusammenhang mit Chlordioxidgas z.B. könnte der zurückgehaltene Bestandteil ein Wirkstoff sein, wie z.B. Chlorid oder Chlorit, von denen beide später wieder für die Erzeugung neuen sterilisierenden Gases verwendet werden können.
Der Nachwäscher 330 wird vorzugsweise einen oder mehrere Austrittsbereiche 331 (von denen ein Teil in 10 abgebildet ist) enthalten, durch den (die) das Abgas oder die Luft entweichen können.
Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bereitstellung der Waschlösung vorzugsweise über eine auswechselbare Versorgungsleitung erfolgen. Folglich wird vorzugsweise vom Boden des Wäschers 334 eine Leitung 338 abgehen, die zu einem geeigneten Behälter 340 führt, der eine Waschlösung enthält, und vom Behälter wird vorzugsweise eine weitere Leitung 341 abgehen, die zu einer Pumpe oder einem anderen geeigneten Propagator oder einer Antriebsvorrichtung 342 führt. Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Propagator 342 eine korrosionsbeständige Pumpe sein.
Somit wird gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Kreislaufsystem für die Waschlösung bereitgestellt, in dem die vom Behälter 340 kommende Waschlösung vorzugsweise über die Leitung 346 in den oberen Bereich des Wäschers 334 befördert wird, wo sie in das Innere des Wäschers 334 eingeleitet wird. Sobald sie auf diese Weise eingeleitet ist, wird sie sich vorzugsweise nach unten durch den Innenraum des Wäschers 334 mittels „Tropfwirkung" vorwärts bewegen, die weiter unten noch ausführlicher zu beschreiben sein wird, und wird so den Wäscher 334 über die oben erwähnte Leitung 338 vorzugsweise verlassen. Bei der Rückkehr in den Behälter 340 kann die so umgewälzte Waschlösung möglicherweise in einem weiteren, anschließenden Zyklus zur Bereitstellung von Waschlösung in den Innenraum des Wäschers 334 wieder in einem Umfang genutzt werden (d.h. durch die Anzahl der Zyklen), der vom Bediener vorher bestimmt und/oder für die unmittelbar vorliegende Aufgabe der Gaswäsche als zweckdienlich angesehen wird.
Um die Waschlösung nach oben durch die Leitungen 341 und 346 weiterzuleiten, ist es denkbar, eine Druckluftquelle anstelle einer Pumpe zu nutzen.
So kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die im Kreislauf befindliche Waschlösung vorzugsweise von der Pumpe 342 (über eine weitere Leitung 346) in einen oberen oder in den obersten Teil des Wäschers 334 gelangen. Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Leitung 346 vorzugsweise in den Wäscher 334 in einem Bereich hineingeführt werden, der sich senkrecht über der Füllkörpersäule 336 befindet.
Wie bisher dargelegt, wird die so in den Innenraum des Wäschers 334 eingeleitete Waschlösung mittels Tropfwirkung (d.h. durch den Umweg über die Füllringe 336a, über die hier in Bezug auf 13 gesprochen wurde) vorzugsweise bis zum Boden des Wäschers 334 weiter vordringen. Sie wird den Wäscher 334 vorzugsweise über die Leitung 338 verlassen und im Behälter 340 gesammelt werden.
Der oberste Bereich des Behälters 340 wird vorzugsweise mit den Steigrohren 340a und 340b ausgestattet, wie in 10 veranschaulicht. In dieser Hinsicht könnte das Eintrittsrohr 340a äußerst kurz sein, um das Befüllen des Behälters 340 zu erleichtern, während das Austrittsrohr 340b sehr lang sein könnte, um die Entnahme der Flüssigkeit aus dem Behälter 340 zu erleichtern. Das Oberteil wird vorzugsweise durch eine Schnelltrennkupplung befestigt.
Falls und wenn die Waschlösung ihre Wirksamkeit verliert (d.h. durch wiederholte Verwendung), oder falls es einfach wünschenswert ist, die Waschlösung aus anderen Gründen auszuwechseln, kann der Behälter 340, der die verbrauchte Waschlösung enthält, gegen einen neuen Behälter ausgetauscht werden. Es ist wünschenswert, daß ein Deckel des neuen Behälters dafür verwendet wird, den Inhalt des alten Behälters sicher zu verschließen, um einen gefahrlosen Umgang damit zu gewährleisten. Auf diese Art und Weise kann der bisher für den alten Behälter genutzte Deckel, durch den die Steigrohre 340a und 340b schon hindurchgeführt worden sind, ohne weiteres auf dem neuen Behälter angebracht (z.B. aufgeschraubt) werden.
Der Nachwäscher 330 wird vorzugsweise das Abgas filtern und gewährleisten, daß mitgerissene Tröpfchen die Anlage nicht verlassen. Beim Betrieb mit Chlordioxid ist festgestellt worden, daß locker gepackter Natronkalk im Nachwäscher im wesentlichen alle Spuren des Gases entfernt.
11 veranschaulicht eine optionale Anordnung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die in 11 veranschaulichte Option installiert werden, falls z.B. gewünscht wird, den Gehalt an Chlordioxid (oder einer anderen Substanz) zu überwachen, das in die umgebende Atmosphäre abgelassen wird.
Die Öffnung der Ventile 318 und 326 wird es ermöglichen, die passende Menge eines abfließenden Mediums aus der Abzweigung 314 abzulassen, um so durch einen geeigneten Sensor 322 gemessen zu werden. Möglicherweise könnte ein solcher Sensor 322 durch ein optisches Gasmeßsystem von der Art verkörpert werden, das hier weiter unten unter Bezugnahme auf die 14 und/oder 15 beschrieben wird. Bei einem Szenarium, in dem der Sensor 322 einen signifikant niedrigen Pegel des Chlordioxids feststellt (d.h. niedriger als der vorgegebene Grenzpegel), ist es vorstellbar, daß dann eine Aufforderungsmeldung an eine Steuervorrichtung gesendet wird (siehe 46 z.B.), die zur Folge haben wird, daß alle abfließenden Medien anschließend zu einer Abzugsöffnung umgeleitet werden und dabei die Rückgewinnungsvorrichtung 310 umgehen. Als Alternative könnte der Austritt von Chlordioxidgas in die umgebende Atmosphäre verhindert werden, falls die gemessene Chlordioxidkonzentration unannehmbar hoch ist.
Vorzugsweise werden die Ventile 326 und 318 geschlossen, wenn gewünscht wird, die Messungen nicht mit Hilfe des Sensors 322 vorzunehmen. Auf diese Art und Weise kann der Sensor 322 vor extrem hohen Chlordioxidpegeln geschützt werden, die ansonsten die Effektivität des Sensors 322 beeinträchtigen und unter anderem dazu führen würden, daß der Sensor 322 sich nach einem längeren Zeitraum „erholen" muß.
Als weiteres Beispiel ist es denkbar, im Falle, wenn der Pegel des Chlordioxids (oder einer anderen Substanz) im möglichen abgehenden Strom bei der Inbetriebnahme anfänglich über einer vorgegebenen Höhe liegt, den Abfluß solange durch die Rückgewinnungsvorrichtung 310 laufen zu lassen, bis der Sensor 322 anzeigt, daß der Gehalt an Chlordioxid (oder der Gehalt an einer anderen vorher festgelegten Substanz) unter eine allgemein anerkannte Schwelle gesenkt worden ist.
12 veranschaulicht eine alternative Rückgewinnungsvorrichtung 310 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 12 veranschaulichte alternative Vorrichtung 310 ist repräsentativ für eine „vollständiger" verfügbare Vorrichtung. Während bei der in 10 veranschaulichten Vorrichtung ein austauschbarer Behälter für Waschlösung vorgesehen ist, betrifft die in 12 veranschaulichte Vorrichtung den generellen Austausch des Gaswaschbehälters 334 (mit vorhandener Waschlösung und Füllstoff 336) gegen einen anderen Gaswaschbehälter, wenn das für notwendig erachtet wird.
Wie in 12 gezeigt, kann eine Abzweigung 317 über ein rechtwinkliges „T-Stück" vom Zuleitungsrohr 316 abgehen und vertikal nach unten in den eigentlichen Gaswaschbehälter 334 hineinführen, und zwar vorzugsweise parallel zur zentralen Längsachse des Behälters. Außerdem kann ein mit einer Kappe versehenes Verlängerungsstück 319 auch vom Zuleitungsrohr 316 abzweigen. Vorzugsweise kann eine Kreislaufpumpe 342 für die umlaufende Waschlösung vorgesehen werden. Außerdem kann eine Einlaßleitung 338 vom Boden des Gaswaschbehälters 334 abgehen, die Flüssigkeit nach oben lenken und von dort nach unten zur Pumpe 342 leiten. Das Leitungsrohr 346 kann vorzugsweise von der Kreislaufpumpe 342 weg zu einem Zerstäuberkopf 350 im obersten Teil des Behälters 334 führen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird es die in 12 gezeigte Ausführungsform ermöglichen, einen begrenzten Vorrat an Waschlösung zu halten, die am Boden der Füllkörpersäule 336 die Höhe H einnimmt. Vorzugsweise wird ein Abstand zwischen der Vorratshöhe H und der Einströmöffnung 317 gehalten.
Wie bisher beschrieben, werden die Füllringe in der Säule 336 jeweils mit ein wenig Waschlösung bedeckt, die vom Zerstäuberkopf 350 stammt. Es ist aber möglich, eine begrenzte Vorratshöhe H am Boden des Gaswaschbehälters 334 zu behalten, und zwar so lange wie die Vorratshöhe H nicht die Einströmöffnung 317 erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Pumpeneinlaßleitung 338 die Waschlösung vom Boden des Behälters 334 über die Verlängerungsleitung 338a in den Kreislauf zurückführen. Die Verlängerungsleitung 338a (wie gezeigt) kann vorzugsweise fast ganz bis zum Boden des Behälters 334 reichen und auf diese Art und Weise die Gaswaschflüssigkeit nach oben bis zum Oberteil des Behälters 334 ableiten und dann zur Pumpe 342 weiterleiten.
Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Füllringe 336a (siehe 13) aus Polypropylen gefertigt sein, eine zylindrische Form aufweisen und einen Durchmesser von 15,9 mm (⁵/₈ Zoll) haben. Mit solchen Abmessungen für die Füllringe 336a kann der Behälter 334 eine vertikale Ausdehnung von oben nach unten (mit Ausnahme des Ableitungsrohrs 332) von ungefähr 575 mm (22,63 Zoll) und einen Durchmesser von 356 mm (14,00 Zoll) haben. Selbstverständlich werden diese Abmessungen lediglich als Beispiele angeführt, aber im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind sie als besonders wirkungsvoll erachtet worden, um die effektive Reinigung, Rückgewinnung und Abführung des mit Chlordioxid versetzten Gases zu ermöglichen, das durch ein Sterilisierungsgerät und einen dazugehörigen umschlossenen Raum zirkuliert ist. Obwohl es vorstellbar ist, Abmessungen (für jeden der drei oben erwähnten Parameter) zu verwenden, die sich von den oben genannten Abmessungen unterscheiden, aber einen ähnlichen Anwendungsbereich haben, wird anerkannt werden, daß die gerade erwähnten speziellen Abmessungen (oder ihnen nahe kommende Abmessungen) einen Größenvorteil gewähren, und zwar im Zusammenhang mit einem Sterilisierungsgerät, das früher nicht realisierbar gewesen sein dürfte.
Andere mit Bezugszeichen gekennzeichnete Komponenten, die in 12 abgebildet sind, und zwar unabhängig davon, ob sie bisher beschrieben wurden oder nicht, können praktisch als Entsprechungen der in gleicher Weise numerierten Komponenten in 10 angesehen werden.
13 veranschaulicht die Nahansicht einer Füllkörpersäule 336 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Am besten ist es, wenn die Füllkörpersäule 336 eine beträchtliche Menge einzelner Füllkörper 336a enthält (von denen hier nur wenige der Einfachheit halber abgebildet sind). Die einzelnen Füllkörper 336a werden vorzugsweise jeweils mit der Waschlösung aus dem Behälter 340 befeuchtet (siehe 10). Auf diese Art und Weise wird der Abzugsweg nicht ausschließlich durch Flüssigkeit hindurchführen, sondern wird nur insofern auf flüssige Waschlösung stoßen, als die Lösung auf den Oberflächen der Füllkörper 336a vorhanden ist. Vorzugsweise werden die Füllkörper 336a so konfiguriert und dimensioniert, daß sie insgesamt eine optimale zusammengesetzte Oberfläche bieten, um darauf die flüssige Waschlösung zu halten und selbige dem Abgasstrom zu präsentieren.
Somit wird die Waschlösung vorzugsweise durch einen Propagator 342 (wie in 10 zu sehen) in Umlauf gesetzt, um von dort zum Oberteil des Wäschers 334 (wie in 10 abgebildet) zu fließen und anschließend über die Füllkörper 336a versprüht zu werden. Das Versprühen kann vorzugsweise durch jede geeignete Düsenanordnung erfolgen, die dazu dient, die Waschlösung in das Innere des Wäschers 334 einzuleiten. Eine einzige Sprühdüse ist genauso denkbar wie eine Mehrzahl solcher Düsen, die an der Peripherie des Wäschers 334 in jeder gewünschten Weise verteilt sind.
Es ist davon auszugehen, daß es im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung möglich ist, außer den bisher beschriebenen Füllkörpern (für die ein einschränkungsloses Beispiel in 13 gezeigt wird) eine Anordnung oder mehrere Anordnungen zu verwenden, um so zu ermöglichen, daß das Gas in die Lage versetzt wird, über ein Material mit verschlungener Oberfläche zu strömen und gleichzeitig dieses mit verschlungener Oberfläche versehene Material mit einem Wechselwirkungsmedium in Kontakt treten zu lassen, um das Volumen des erforderlichen Wechselwirkungsmediums auf ein Minimum zu reduzieren. Als einschränkungsloses Beispiel könnte solch ein Wechselwirkungsmedium von der oben beschriebenen Waschlösung verkörpert werden. Außerdem könnte das Material mit verschlungener Oberfläche durch eine andere Art von Anordnung der Füllkörper dargestellt werden, wie z.B. durch ein singuläres Netz oder Maschengitter, mit dem man solch ein Wechselwirkungsmedium, wie z.B. eine Waschlösung, zurückhalten kann, oder es könnte von einer großen Anzahl bestimmter Füllstoffarten verkörpert werden, wie z.B. jene, die bisher beschrieben wurden.
Optisches Gasmeßsystem
14 veranschaulicht ein optisches Gasmeßsystem 410 für ein großes Spektrum, das gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann.
Wie bisher kurz erwähnt wurde, könnten die einschränkungslosen Beispiele für passende Einbauplätze solch eines Systems folgende sein: in der Nähe der in 6 abgebildeten Querstromzelle 258; an den Stellen, die in 9 mit 258a und 258b gekennzeichnet sind, oder an der in den 6 und 11 mit 322 gekennzeichneten Stelle. Es sind aber auch, wie nachstehend erörtert wird, andere Einbauplätze praktisch machbar. Außerdem könnte dieses optische Gasmeßsystem möglicherweise Anwendung in Zusammenhängen finden, die sich außerhalb der Sterilisationswissenschaften befinden.
Ein Großrohr (wie z.B. jenes, das in dem in 6 abgebildeten Gaserzeugungssystem 210 verwendet werden kann) ist in 14 mit 414 gekennzeichnet. Generell kann das Meßsystem hauptsächlich die Röhre 418 umfassen, die den Durchmesser des Rohres 414 überspannt. Vorzugsweise hat die Röhre 418 einen Schlitz 422, um den Gasstrom quer durch die Röhre 418 und in die optische Bahn der weiter unten beschriebenen Strahlungsvorrichtung fließen zu lassen.
Vorzugsweise kann die Röhre 418 auf einer Seite des Rohrs 414 in einem Interferenzfilter 426 enden. Vorzugsweise ist das daneben angeordnete Filter 426 ein UV-Lichtrezeptor 430. Vorzugsweise kann der Lichtrezeptor 430 auf einer „Vorverstärkerkarte" 434 oder einer anderen geeigneten Montageplatine befestigt werden. Außerdem kann das Interferenzfilter 426 auch in Bezug auf diese Karte mit Hilfe eines geeigneten Trägerelements oder mehrerer Elemente 438a/b befestigt werden. Gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können solche Trägerelemente durch ein von der Karte 434 abgehendes ringförmiges Rohrleitungsverbindungsstück 438a und eine kreisscheibenförmige Halterung 438b für das Filter 426 gebildet werden.
Zum Zweck des mechanischen Schutzes und der Abdichtung kann ein O-Ring 442 oder etwas Ähnliches zwischen dem Filter 426 und der Außenfläche des Rohrs 414 eingebaut werden. Gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der oben erwähnte Lichtrezeptor 430 durch einen Fototransistor 430 verkörpert werden.
An der gleichen Seite des Rohres 414 kann vorzugsweise ein Lichtrezeptor 446 in der Nähe der Karte 434 sowie eine Strahlungsvorrichtung installiert werden, die insgesamt mit 450a–c gekennzeichnet wird. Der Lichtrezeptor 446 wird vorzugsweise durch eine geeignete Fotodiode, eine Fotowiderstandszelle, einen Fototransistor oder etwas Ähnliches verkörpert. Gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Lichtrezeptor 446 durch eine kleine Fotodiode verkörpert werden.
Vorzugsweise steht eine helligkeitsabhängige Lampenstromversorgung 454 (die selbst auf der Vorverstärkerkarte 434 angebracht ist) in Verbindung mit der Strahlungsvorrichtung 450a–c. Ein geeignetes Lichtwellenleiterkabel 450c verbindet die Strahlungsquelle 450a (die z.B. durch eine geeignete Lampe verkörpert werden könnte) vorzugsweise mit dem Emitter 450b (der z.B. durch ein entsprechend geformtes und konfiguriertes Ende des Lichtwellenleiterkabels 450c verkörpert werden könnte). An diesem Teil der Vorrichtung, d.h. jenes Teil, das in der Nähe des Teils der Außenwand des Rohrs 414 angeordnet ist, das sich auf der rechten Seite der 14 befindet, gibt es Außengewinde 462. Vorzugsweise paßt mit dem Außengewinde eine der Abdichtung dienende Gewindescheibe 466 zusammen und ebenso kann auf der anderen Seite vorzugsweise ein O-Ring 470 installiert werden.
Wie bisher schon kurz erwähnt wurde, ist es vorstellbar, ein Gasmeßsystem 410 (wie z.B. jenes, das in 14 veranschaulicht ist, oder jenes, das in 15 veranschaulicht ist) im wesentlichen an jeder Stelle eines Gaserzeugungssystems (wie z.B. jenes, das in 6 veranschaulicht ist) zu positionieren, die man für geeignet hält.
Es wird anerkannt werden, daß durch die Anbringung der Strahlungsquelle 450a in der gleichen allgemeinen Umgebung wie die Stromversorgungsquelle 454 und der Lichtrezeptor 430 im wesentlichen alle Komponenten unmittelbar zugänglich sind und die Notwendigkeit für die Bereitstellung eines zweiten Befestigungsmediums (z.B. eine weitere Karte oder Platine) ausgeschlossen ist.
Vorzugsweise wird die Strahlungsvorrichtung 450a–c durch Komponenten verkörpert, die für das Absorptionsspektrum des Gases, das quantitativ zu bestimmen ist, geeignet sind. Im Falle von UV-Messungen im Zusammenhang mit der Messung einer Chlordioxidkonzentration kann eine Quarzhalogenlampe als Strahlungsquelle 450a genutzt werden (ähnlich jenen, die bei der Mikroskopie Verwendung finden), da man bei diesen festgestellt hat, das sie besonders reich an UV-Strahlung sind und sie in vorfokussierten Glühbirnen zur Verfügung stehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Filter 426 vorzugsweise ausbaubar installiert werden. In solch einem Zusammenhang ist es möglich, die Austauschbarkeit von Filtern zu gewährleisten, so daß die gesamte Meßvorrichtung kundenspezifisch unterschiedlichen Zusammenhängen angepaßt werden kann. Obwohl es z.B. wünschenswert ist, im Zusammenhang mit einer Chlordioxidmessung ein Filter 426 zu verwenden, das im UV-Bereich liegendes Licht verbreitet, wird anerkannt werden, daß die Messung anderer Gase Filter erforderlich machen kann, die Licht im Infrarotbereich verbreiten. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es sogar möglich, die abgebildete Meßvorrichtung zur Feuchtigkeitsmessung zu verwenden (weiter unten wird ein ausführlicheres Beispiel dafür beschrieben werden), wobei das Filter 426 für die Ausbreitung von Licht ausgelegt werden könnte, das sich im Absorptionsspektrum des Wassers befindet. So z.B. scheinen infrarote Wellenlängen mit der Messung der Wasserkonzentration vereinbar zu sein (d.h. mit der Messung von Feuchtigkeit). Folglich könnte das Filter 426 für die Ausbreitung von Wellenlängen im Bereich von ca. 360 nm im Falle einer Messung von Chlordioxidkonzentrationen oder von ca. 1800 nm im Falle einer Messung von Wasserkonzentrationen konfiguriert werden.
Obwohl standardmäßige Interferenzfilter normalerweise zur Verwendung als Filter 426 ausreichen, ist es vorstellbar, praktisch jedes geeignete Äquivalent zu verwenden, wie z.B. ein Beugungsgitter.
Ein normaler Spannungsregler 454 wird vorzugsweise eine stabilisierte Spannungsversorgung für die Strahlungsquelle 450a gewährleisten. Ein kleiner Lichtrezeptor 446, der vorzugsweise neben der Strahlungsquelle 450a angebracht ist, kann zur Überwachung der tatsächlichen Intensität der Strahlungsquelle 450a installiert werden. Die so überwachte Intensität wird in den Spannungsregler 454 eingegeben, der wiederum eine Korrekturrückmeldung an die Strahlungsquelle 450a übermitteln wird, um eine konstante Intensität der Strahlungsquelle 450a aufrechtzuerhalten. Solch eine Rückmeldung kann auch dafür genutzt werden, das System von selbst auf den Nullpunkt zurückzustellen (d.h. das System ohne Eingriff des Bedieners auf den Nullpunkt zu stellen).
Folglich wird anerkannt werden, daß im Gegensatz zu herkömmlichen optischen Meßgeräten, die nach dem Prinzip der stabilisierten Spannungszuführung zu einer Strahlungsquelle funktionieren, die vorliegende Erfindung gemäß mindestens einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform eine praktisch konstante Intensität der Strahlungsquelle 450a während einer bestimmten Betriebsperiode gewährleistet, was wiederum mehrere Vorteile mit sich bringt. So zum Beispiel führt gleich bleibende Strahlungsintensität zu genaueren Messungen. Außerdem wird das Ausbleiben gelegentlicher sprungartiger Anstiege der Strahlungsintensität (wie man es bei einer Strahlungsquelle mit schwankender Intensität erleben kann) eine längere Nutzungsdauer der in Frage stehenden Strahlungsquelle 450a zur Folge haben.
Einen weiteren Vorteil wird man darin zu schätzen wissen, daß es möglich ist, zu Beginn der Nutzungsdauer einer Strahlungsquelle 450a eine geringere Spannung als diejenige zu nutzen, die ansonsten im Rahmen herkömmlicher Anordnungen verwendet werden könnte. Infolgedessen wird anerkannt werden, daß die geringere Spannung das Nutzstrahlungsspektrum der Strahlungsquelle erweitern wird, statt das Nutzstrahlungsspektrum auf einen begrenzten Wellenlängenbereich zu konzentrieren. Wenn eine langfristige Verschlechterung der Strahlungsquelle 450a festgestellt wird, ist es außerdem nur notwendig, daß die an die Strahlungsquelle 450a angelegte Spannung mit der Zeit allmählich erhöht wird, um die gewünschte Intensität zu erhalten.
Vorzugsweise wird der Spannungsregler 454 und Lichtrezeptor 446 in zweckdienlicher Weise kalibriert, um so auf die beschriebene Art und Weise zu arbeiten. Das wird vorzugsweise zu einem konstanten „Nullwert" führen, solange ein klarer Strahlengang vorhanden ist. Außerdem kann eine einfache Programmierungssoftware einen physischen Verschluß des Strahlengangs ausgleichen.
Die Platine 434 ist vorzugsweise eine abgeschirmte gedruckte Leiterplatte. Das Filter 426 wird vorzugsweise für die Messung des Gases (wie oben erörtert) geeignet sein. Vorzugsweise sollte das Filter 426 einen ausreichenden Teil des aktiven Spektrums passieren lassen, um das Signal zu maximieren, die inaktiven Wellenlängen aber zu eliminieren, damit das Signal-Rauschverhältnis verbessert wird. Eine ganze Reihe von Fotodioden und Fototransistoren, die ein breites Spektrum, wie z.B. den Bereich von 190 bis ca. 2000 Nanometer, abdecken, steht im Handel zur Verwendung als Lichtrezeptor oder Fototransistor 430 zur Verfügung. Es ist auch äußerst wünschenswert, einen rauscharmen Vorverstärker 471 zu verwenden, der eine Ausgangsleistung mit Kalibriereinrichtungen antreiben könnte, wie z.B. eine Ausgangsleistung bis zu 10 Volt. Es kann wünschenswert sein, Widerstandsheizelemente 473a/b in der Umgebung verschiedener optischer Komponenten zu installieren, um die optischen Komponenten auf Temperaturen zu halten, die ausreichen, um eine Kondensation zu verhindern.
Wie in 14 abgebildet, kann hier vorzugsweise eine Linse 458 installiert werden, wie z.B. eine Quarzlinse, die zwischen den Emitter 450b und den restlichen Teil des Durchgangs 422 gelegt wird. Gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das entweder eine speziell angefertigte Linse sein, die für den Zweck bestimmt ist, alle divergenten Strahlen aus dem Emitter 450b zu sammeln und sie durch den Schlitz 422 in eine im wesentlichen gerade Bahn zu bündeln, oder ein einfaches Formteil, das die Strahlenbahn nicht signifikant beeinträchtigt und im Durchgang nur als „Sperre" zum Schutz des Emitters vor dem Eindringen irgendeiner Substanz aus dem Inneren des Rohrs 414 dient, die ansonsten den Emitter 450b beschmutzen und seine Wirksamkeit verringern könnte. Da gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die in 14 abgebildete Vorrichtung 410 vorteilhaft für die Feststellung hoher Füllstände einer bestimmten Komponente im Rohr 414 verwendet werden kann, wird die Röhre 418 nicht erheblich lang sein müssen, und somit die Notwendigkeit verringern, am Einbauplatz 458 eine Linse zu installieren, die divergente Strahlen bündelt (und somit nicht mehr als die Verwendung eines „Formteils" rechtfertigt, wie gerade beschrieben). Falls es sich aber um ein erheblich langes Rohr handelt, wäre das erstgenannte (d.h. eine Linse, die die divergenten Strahlen bündelt) wahrscheinlich vorzuziehen.
15 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform, bei der das System 410 im wesentlichen nur an einer Seite eines (nicht abgebildeten) Rohrs angebracht ist. In diesem Falle können im wesentlichen alle Komponenten, über die bisher im Hinblick auf das System 410 gesprochen wurde, ausschließlich an einer Seite des Rohrs installiert werden. Gleiche Komponenten werden mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
Vorzugsweise kann eine Strahlungsvorrichtung, die insgesamt mit 450a und 450b bezeichnet wird, – ähnlich wie bei der in 14 dargestellten Ausführungsform – eine geeignete Strahlungsquelle 450a und einen geeigneten Emitter 450b (z.B. eine Glühbirne) umfassen. Jedoch bei der in 15 dargestellten Ausführungsform wird anerkannt werden, daß diese beiden Komponenten sich im wesentlichen praktisch direkt nebeneinander befinden und somit die Notwendigkeit für solch eine Anordnung ausschließen, wie sie z.B. das in 14 gezeigte Lichtwellenleiterkabel 450c darstellt. Vorzugsweise kann in Bezug auf die in 15 abgebildete Ausführungsform die Röhre 422 in geeigneter Weise perforiert oder in anderer geeigneter Weise mit Öffnungen und/oder Löchern versehen werden, um den Durchfluß des Gases dort zu ermöglichen, zumindest aber auf eine Art und Weise, die es ermöglicht, daß eine ausreichende Gasmenge durch die Bahn der emittierten Strahlung aus der Strahlungsquelle bzw. dem Emitter 450a/b für Zwecke der hierin beschriebenen Messung erfaßt wird (einschließlich des Rückweges, der von einem Spiegel 474 reflektiert wird, wie weiter unten beschrieben wird).
Die Außengewinde 462 können vorzugsweise auf eine Art und Weise bereitgestellt werden, die jenen ähnelt, die in 14 veranschaulicht sind. Die Röhre 422 wird aber vorzugsweise nicht so lang sein (oder entsprechend lang) wie die in 14 veranschaulichte. Statt dessen wird sie vorzugsweise an einem in geeigneter Weise positionierten Spiegel 474 oder an einem anderen geeigneten reflektierenden Medium enden. Anstatt die Sende- und Empfangskomponenten auf gegenüberliegenden Seiten des in Frage stehenden Rohres zu positionieren, ist es folglich denkbar, Gasmessungen auszuführen, während sich alle Komponenten im wesentlichen noch immer auf einer Seite des in Frage stehenden Rohres befinden, so daß das ausgesandte Licht über den Spiegel 474 zu den Empfangskomponenten 426 und 430 reflektiert wird. Der Emitter 450b wird vorzugsweise auf den Spiegel 474 „ausgerichtet", und zwar in einer Art und Weise, die den genauen Durchgang der gebündelten Ausgangsstrahlung aus der Strahlungsquelle 450a zum Filter 426 erleichtert. Als Alternative dazu kann der Spiegel 474 selbst in geeigneter Weise abgewinkelt werden, um diesen Zweck zu erfüllen.
Wie in 15 abgebildet, kann vorzugsweise eine Linse 458 installiert werden, die derjenigen ähnelt, die in Bezug auf 14 beschrieben und veranschaulicht wurde. Wie in dem in 14 dargestellten Fall wird die Länge der Vorrichtung 410 wahrscheinlich darüber entscheiden, ob eine zur Bündelung divergenter Strahlen geeignete Linse am Einbauplatz 458 erforderlich ist, oder ob ein „Formteil" ausreichen würde.
Obwohl die Ausführungsformen eines optischen Gasmeßsystems 410, wie das in den 14 und 15 veranschaulichte, hauptsächlich in Bezug auf ein Gaserzeugungssystem beschrieben und veranschaulicht worden sind, wie das im vorliegenden Text beschriebene und veranschaulichte, ist es vorstellbar, sie unter Bedingungen oder in Zusammenhängen zu verwenden, die sich von Gaserzeugungssystemen oder von den rein physikalischen, im vorliegenden Text beschriebenen Rahmenbedingungen unterscheiden. Insbesondere kann es als umfassend anwendbares Meßsystem zur Messung der Komponentenpegel praktisch jedes optisch aktiven Fluids dienen.
Folglich ist es vorstellbar, die in 15 dargestellte Anordnung in einem Umfeld zu verwenden, in dem z.B. die Vorrichtung 410 durch eine Wand hindurchgeht, um so z.B. die Konzentration eines bestimmten Bestandteils der Luft oder eines anderen Gases in einem Raum zu messen. Es ist auch denkbar, daß die in den 14 und 15 dargestellten Anordnungen dafür verwendet werden, die Bestandteile einer Flüssigkeit (z.B. einer Flüssigkeit, die durch ein Rohrsystem zirkuliert) statt eines Gases zu messen. Außerdem wird anerkannt werden, daß die hier in Betracht gezogenen Meßsysteme dafür geeignet sind, nicht nur die Konzentration eines bestimmten Bestandteils in einem Fluid (d.h. Gas oder Flüssigkeit) zu messen, das sich in Bewegung befindet, sondern auch in einem Fluid, das statisch ist.
Es wird auch anerkannt werden, daß die hier in Betracht gezogenen Meßsysteme eine einzigartige Dualität aufweisen, von der man festgestellt hat, daß sie in herkömmlichen Meßsystemen fehlt. Insbesondere gewährleistet einerseits die Fähigkeit zur fortlaufenden selbstkorrigierenden Rückkopplung, daß die in Frage stehende Strahlungsquelle 450a eine Strahlung mit konstanter oder im wesentlichen konstanter Intensität aussendet und somit gelegentliche plötzliche Anstiege der Intensität, die ansonsten die Nutzungsdauer der Strahlungsquelle 450a verringern könnten, oder gelegentliche Unzulänglichkeiten der Intensität vermeidet, die ansonsten die Genauigkeit der Messungen stören könnten. Außerdem gewährt aber die selbstkorrigierende Rückkopplungsvorrichtung auch die Möglichkeit der Selbstrückstellung auf den Nullpunkt (oder sogar der Einstellung der Strahlungsquelle auf eine bestimmte, vorgegebene von Null abweichende Intensität) vor der Einleitung eines neuen Meßvorgangs. Es sind keine Bedienungseingaben erforderlich, um das System auf Null zurückzustellen. Im Gegensatz dazu haben die herkömmlichen Geräte normalerweise keinen Unterschied zwischen der kontinuierlichen Überwachung und Rückmeldung der Intensität der Strahlungsquelle, die während eines bestimmten Arbeitsvorganges stattfindet, und den Langzeitjustierungen gemacht, die von Zeit zu Zeit möglicherweise vorgenommen werden müssen, um eine Verschlechterung der Strahlungsquelle auszugleichen.
Ausgehend vom oben erwähnten wird auch klar erkannt werden, daß das gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogene System eine feststehende Intensität gewährleistet und sich auch von selbst auf den Nullpunkt zurückstellt, wodurch gesichert wird, daß kein Bedienereingriff erforderlich ist (im Gegensatz zu den Anordnungen, bei denen ein Bediener sich von Zeit zu Zeit eingehend damit befassen muß, die Vorrichtung auf den Nullpunkt zurückzustellen). Außerdem kann die hierbei zur Verwendung als optische Bauelemente und Meßglieder in Betracht gezogene Halbleitertechnik dazu dienen, die Anzahl und den Umfang der verwendeten Teile zu verringern und somit zur Senkung der Herstellungskosten beizutragen.
Dichtungsloses oder spindelloses Regelorgan
Die Offenbarung wendet sich nun Beispielen für Ventilanordnungen zu, die gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen können. Die weiter unten unter Bezugnahme auf die 16 bis 33 beschriebenen und veranschaulichten Ventilanordnungen könnten gemäß mindestens einer Ausführungsform in dem Gaserzeugungssystem positioniert werden, das in 6 unter anderem an den Einbauplätzen der Ventile 218, 290 und 306 dargestellt wird.
16 veranschaulicht die allgemeine Bauweise eines Ventilkörpers. Vorzugsweise sind installiert: ein stranggepreßtes Gehäuse 610, die Seitenwände 614 und 618 sowie die Löcher 622 und 626, die vorzugsweise im Gehäuse 610 angeordnet sind. Vorzugsweise sind Löcher 622 und 626 geschaffen worden, um den Durchfluß des Fluids zu ermöglichen, wenn das Ventil offen ist.
17 veranschaulicht ein angetriebenes Element gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie abgebildet, kann ein größerer Materialblock 528 darin Platz für einen Magnetanker 630 und einen kleineren Dauermagnet 634 bieten. Dieser Block 628 wird sich vorzugsweise innerhalb des Gehäuses 610 befinden, das in 16 veranschaulicht ist.
Auf eine Art und Weise, die weiter unten ausführlicher zu beschreiben ist, wird der Magnetanker 630 vorzugsweise dem Antrieb des Blocks 628 entweder in einer öffnenden oder schließenden Richtung dienen (durch die Pfeile gekennzeichnet) und zwar als Reaktion auf die abwechselnde Aktivierung der Magnetspulen.
18 veranschaulicht die Außenansicht eines kompletten dichtungslosen Ventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Ventilkörper 610 und Verbindungsmuffen 654 für das Fluid. Die Verbindungsmuffen 654 werden vorzugsweise so konfiguriert und angeordnet, daß sie in eine Flüssigkeitsverbindung mit Röhren oder Rohren in einem Sterilisierungsgerät eingehen können (z.B. an den Einbauplätzen der Ventile 218, 290 und 306, die in 6 veranschaulicht sind). Außerdem werden sich die Verbindungsmuffen jeweils zu den Löchern 622 und 626 des Ventilkörpers 610 öffnen (siehe 16), um so den Durchfluß des Fluids durch den Ventilkörper 610 zu gewährleisten, wenn das darin befindliche angetriebene Element (wie z.B. das in 17 veranschaulichte Element) in der Stellung „Offen" verharrt. Auch die Spule „Offen" 638 und die Spule „Geschlossen" 642 werden veranschaulicht, die jeweils auf eine Art und Weise betriebsfähig sind, die weiter unten in größerer Ausführlichkeit beschrieben wird. Vorzugsweise gehen die Magnetkernteilstücke 646, 650 von jeder der beiden Spulen 638, 642 aus. Auf eine Art und Weise, die man weiter unten noch in größerer Ausführlichkeit kennen lernen wird, wird der Mittellinienabstand der Spulen 638 und 642 im wesentlichen den Schalthub des angetriebenen Elements bestimmen, das sich innerhalb des Ventilkörpers 610 befindet.
19 ist eine alternative Ansicht der Spule „Geschlossen" 642 und des Kerns 646, die in 18 abgebildet sind. Es wird anerkannt werden, daß die Spule „Offen" 638 und der dazugehörige Kern 646, der in 18 abgebildet ist, in ähnlicher Weise angeordnet und konfiguriert werden können.
Die 20, 21, 22 und 23 veranschaulichen jeweils: eine Draufsicht des Ventilkörpers 610 mit einem darin befindlichen angetriebenen Element 628, und zwar in „offener" Stellung; eine Seitenansicht desselben in „offener" Stellung; eine Draufsicht desselben in „geschlossener" Stellung; und eine Seitenansicht desselben in „geschlossener" Stellung. Weiterhin werden ein „geöffneter" Schalter 670 und ein „geschlossener" Schalter 674 veranschaulicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Ventilanordnung, die den Ventilkörper 610 und das angetriebene Element 628 enthält, in einer derartigen Weise gesteuert werden, daß, wenn die Spule „offen" 638 (siehe 18) unter Strom gesetzt wird, der Magnetanker 630 (siehe 17) gewährleistet, daß das angetriebene Element 628 in einer offenen Stellung verbleibt wie in den 20 und 21 zu sehen ist, um den zeitgleichen Durchfluß des Fluids durch die Verbindungsmuffen 654 zu ermöglichen. Ebenso wird, wenn die Spule „geschlossen" 642 (siehe 18) unter Strom gesetzt wird, der Magnetanker 630 (siehe 17) gewährleisten, daß das angetriebene Element in geschlossener Stellung verbleibt, um gleichzeitig den Durchfluß des Fluids durch die Verbindungsmuffen 654 zu verhindern, wie in den 22 und 23 zu sehen ist.
Vorzugsweise werden hier, wie aus den 20 bis 23 ersichtlich ist, in geeigneter Weise positionierte Schalter 670, 674 installiert sein, die für die Feststellung der Präsenz des Dauermagneten 634 konfiguriert sind. Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Magneten 634 auf einen der beiden Schaltern 670, 674 den Nachweis erbringen, daß der Block 628 genau in der jeweils geöffneten oder geschlossenen Stellung gehalten wird. Sollte die Ausrichtung des Dauermagneten 634 auf einen der beiden Schalter 670, 674 nicht stimmen, kann eine entsprechende Anordnung zur „Ortungsrückkopplung" eine Spannungserhöhung veranlassen, und zwar entweder für die Spule „offen" 638 oder für die Spule „geschlossen" 642 (siehe 18), um zu gewährleisten, daß der Block 628 sich anschließend in ausreichendem Maße bewegen wird, um zu einer vollständigen Ausrichtung des Magneten 634 auf den betreffenden Schalter 670 oder 674 zu führen und so dafür zu sorgen, daß das Ventil definitiv geöffnet oder geschlossen wird. Außerdem können die Schalter 670, 674 mit den Spulen 638, 642 (siehe 18) in Reihe geschaltet sein, und zwar in einer Art und Weise, um die Steuerspannung aus einer von beiden Spulen zu nehmen, wenn das angetriebene Element 628 sich definitiv „in Stellung" befindet.
Der Ventilkörper 610 ist vorzugsweise ein einfaches, rechteckiges Hohlprisma, das aus entsprechend starkem und haltbarem Material, wie z.B. „PVC" (Polyvinylchlorid), gefertigt ist, wodurch die Seitenteile 614, 618 (siehe 16) durch ein Lösemittelschweißverfahren angebracht werden können. Außerdem können die Schalter 670, 674 durch jede geeignete Schaltvorrichtung verkörpert werden, wie z.B. durch Reed-Schalter.
Vorzugsweise wird eine Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung so angeordnet und konfiguriert sein, daß sie in geeigneter Weise Platz für die Rohre bietet, die in der größeren Vorrichtung, um die es hier geht, verwendet werden. So z.B. können die Verbindungsmuffen 654 (siehe 18) so konfiguriert sein, daß sie ein gemäß ID-Tabelle 40 aus PVC gefertigtes 2-Zoll-Rohr mit festem Gleitsitz in sich aufnehmen und gleichzeitig auch das Anschweißen eines solchen Rohres an den Ventilkörper 610 ermöglichen. In diesem Zusammenhang könnte der Ventilkörper 610 durch ein Bauteil aus stranggepreßtem, rechteckigem, ³/₈ Zoll starkem, rechtwinklig geschnittenem PVC verkörpert werden.
Die 24 bis 33 veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen eine pneumatische Ventilbetätigung zur Anwendung kommt.
So veranschaulicht 24 die allgemeine Bauausführung eines Ventilkörpers, der jenem ähnlich ist, der in 16 abgebildet ist. Sie veranschaulicht aber außerdem die Ventilöffnungen 676 und 678 für die Einleitung und/oder Zurückleitung von Druckluft (oder eines anderen entsprechenden Gases) in den bzw. aus dem Ventilkörper 610. Ähnlich wie bei der in 16 dargestellten Anordnung sind die Löcher 622 und 626 dafür geschaffen worden, den Durchfluß des Fluids zu ermöglichen, wenn das Ventil geöffnet ist. Im Gegensatz zu 16 aber sind die Löcher mehr mittig positioniert (d.h. entlang der Längsrichtung des Ventilkörpers 610).
25 zeigt ein angetriebenes Element in einem doppeltwirkenden pneumatischen System, einschließlich magnetischer Positionsrückkopplung 634, Block 628 und Durchgangsloch 658. Somit könnte in der in 24 abgebildeten Ausführungsform der Block 628 von jedem der beiden Enden her pneumatisch angetrieben werden. In diesem Falle wird der Ventilkörper 610 wahrscheinlich länger ausfallen als in jenem Vergleichsfall, in dem das angetriebene Element aus 17 verwendet wird, so daß, wenn sich das Ventil in einer „offenen" Stellung befindet (d.h. wenn der Block 628 sich nach links bewegt hat), das Durchgangsloch 658 auf die in 24 veranschaulichten Löcher 622 und 626 ausgerichtet ist.
26 veranschaulicht einen Ventilkörper 610, der demjenigen ähnelt, der in 24 abgebildet ist, weist aber zusätzlich Verbindungsmuffen 654 auf (ähnlich denen, die in Bezug auf 18 beschrieben und veranschaulicht werden). Es ist aber zu beachten, daß die in 26 abgebildeten Verbindungsmuffen bzw. Verbinder 654 im wesentlichen in Bezug auf die Längsrichtung des Ventilkörpers 610 mittelständig positioniert sind, so daß sie ohne weiteres Platz für das Durchgangsloch 658 des Blocks 628 bieten (siehe 25).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die magnetischen Positionssensoren für die Stellung „offen" und „geschlossen", die jeweils mit 670 und 674 gekennzeichnet sind, vorzugsweise zur Wahrnehmung der Anwesenheit des in 25 gezeigten kleinen Dauermagneten 634 bestimmt. Folglich werden die Sensoren 670 und 674 zum Zweck der Rückkopplungsregelung praktisch ebenso funktionieren wie bei der Ausführungsform, die in den 16 bis 23 zu sehen ist. In diesem Falle aber werden sie die verwendete pneumatische Vorrichtung veranlassen, den Block 628 auf eine Art und Weise zweckentsprechend zu betätigen, die die vollständige Ausrichtung des Magneten 634 auf den betreffenden Schalter 670 oder 674 bewerkstelligt.
Die Betätigung des Blocks 628 (siehe 25) kann im wesentlichen auf jede Art und Weise erfolgen, die man für geeignet hält. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Luft (oder ein anderes geeignetes Gas) sowohl durch eine der beiden Ventilöffnungen 676/678 eingelassen als auch aus einer der beiden Ventilöffnungen herausgelassen werden, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung, in der der Block 628 betätigt wird. Um z.B. den Block 628 aus der Stellung „offen" in die Stellung „geschlossen" zu verschieben, kann Luft vorzugsweise durch die Ventilöffnung 676 eingelassen und gleichzeitig aus der Ventilöffnung 678 abgelassen werden. Umgekehrt kann Luft vorzugsweise durch die Ventilöffnung 678 eingelassen und gleichzeitig aus der Ventilöffnung 676 abgelassen werden, um den Block 628 aus der Stellung „geschlossen" in die Stellung „offen" zu verschieben. Beispiele für eine pneumatische Vorrichtung (z.B. eine Vorrichtung für das Einlassen und Ablassen von Luft in der soeben beschriebenen Art und Weise) würden Fachleuten bekannt erscheinen und werden deshalb hier nicht weiter beschrieben.
Die 27, 28, 29 und 30 veranschaulichen jeweils: eine Seitenansicht eines Ventilkörpers 610 mit einem darin enthaltenen angetriebenen Element 628 in der Stellung „geschlossen"; eine Draufsicht desselben in der Stellung „geschlossen"; eine Seitenansicht desselben in der Stellung „offen" und eine Draufsicht desselben in der Stellung „offen".
Weiterhin werden hier die Ventilöffnungen 676 und 678 für den Lufteintritt bzw. Luftaustritt veranschaulicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Ventilanordnung, die einen Ventilkörper 610 und ein angetriebenes Element 628 umfaßt, auf solch eine Art und Weise gesteuert werden, daß, wenn die Luft durch die Ventilöffnung 676 eingelassen und durch die Ventilöffnung 678 herausgelassen wird, das angetriebene Element 628 sich in einer geschlossenen Stellung befinden, wie in den 27 und 28 zu sehen ist, um den gleichzeitigen Durchfluß des Fluids durch die Verbindungsmuffen 654 zu verhindern. Ebenso wird sich das angetriebene Element 628 in einer geöffneten Stellung befinden, wenn die Luft durch die Ventilöffnung 678 eingelassen und durch die Ventilöffnung 676 herausgelassen wird, um gleichzeitig den Durchfluß des Fluids durch die Verbindungsmuffen 654 zu ermöglichen, wie in den 29 und 30 zu sehen ist.
Unter Bezugnahme auf 26 werden die Schalter 670, 674 vorzugsweise dafür konfiguriert, die Präsenz des Dauermagneten 634 (siehe 25) festzustellen. Auf diese Art und Weise kann die Ausrichtung des Magneten 634 auf einen der beiden Schalter 670 oder 674 feststellen, ob der Block 628 jeweils genau in der geöffneten oder geschlossenen Stellung gehalten wird. Sollte die Ausrichtung des Dauermagneten 634 auf einen der beiden Schalter nicht stimmen, kann eine entsprechende Rückkopplungsanordnung eine Korrektur bei der Bewegung der Luft in die oder aus den Ventilöffnungen 676 und 678 veranlassen, um zu gewährleisten, daß der Block 628 sich danach in ausreichender Weise bewegen wird, um zu einer vollständigen Ausrichtung des Magneten 634 auf den betreffenden Schalter 670 oder 674 zu führen und somit zu gewährleisten, daß das Ventil definitiv geöffnet oder geschlossen ist.
31 veranschaulicht eine Variante, bei der ein Gehäusekörper 610a eine zylindrische Form hat und darin Raum für ein passend geformtes angetriebenes Element 628a hat. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Element 628a ein erstes großes zylindrisches Teil 682, ein zylindrisches Verbindungsteil 684 und ein zweites großes zylindrisches Teil 686 enthalten. Vorzugsweise werden die großen Teile 682 und 686 so dimensioniert, daß sie (noch gleitfähig) genau in den Körper 610a passen, während das Verbindungsteil 684 vorzugsweise so dimensioniert ist, daß es den daran vorbei führenden Querstrom der Luft oder des Fluids minimal unterbricht und gleichzeitig noch eine ausreichende Verbindung zwischen den großen Teilen 682 und 686 gewährleistet (eine ausführlichere Darstellung der Position des Verbindungsteils 684 im Zusammenhang mit der Öffnung und Schließung des Ventils ist in den 32 und 33 zu sehen).
Vorzugsweise können die magnetischen Positionssensoren 670a und 674a, wie gezeigt, an den gegenüberliegenden Endteilen des Gehäuses 610a eingebaut werden und können als solche konfiguriert werden, um das Vorhandensein jeweils der entsprechenden Dauermagnetelemente 688 (auf der Zeichnung nicht sichtbar) und 690 festzustellen. Vorzugsweise werden die Magnetelemente 688 und 690 in ähnlicher Art und Weise wie beim oben erwähnten Magnetelement 634 funktionieren. In diesem Fall werden sie aber vorzugsweise mit ihren jeweiligen entsprechenden Sensoren 670a und 670b zusammenarbeiten.
Die Ventilöffnungen für den Lufteintritt bzw. -austritt, die mit 676 und 678 gekennzeichnet sind, können vorzugsweise, wie abgebildet, installiert werden.
32 zeigt ein Ventil, wie das in 31 in einer „geschlossenen" Stellung dargestellte, während 33 ein Ventil zeigt, wie das in 31 in einer „geöffneten" Stellung dargestellte.
Für Hochdruckanwendungen, die eine der hier in Bezug auf die 16 bis 33 beschriebenen und veranschaulichten Varianten verwenden, ist es vorstellbar, die Ventilanordnung so zu verändern, daß: der Grundkörper stark genug ist, um dem Betriebsdruck mit ausreichenden Sicherheitstoleranzen standzuhalten; die oben erwähnten Quellschweißnähte „befestigt" werden, solange sie frisch sind, um die Scherfestigkeit der Schweißnähte zu erhöhen; und der Ventilkörper 610 sich etwas verjüngt, um eine eingekeilte Dichtung in der Stellung „geschlossen" zu gewährleisten (in solch einem Fall könnte eine zum angetriebenen Element 628 passende konische Verjüngung möglicherweise die Dichtung verbessern, könnte aber auch nicht erforderlich sein).
Aus dem oben erwähnten wird man klar erkennen können, daß die vorliegende Erfindung gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform eine einfache und zuverlässige Anordnung zur Schaffung einer Ortungsrückkopplung in Betracht zieht, um im wesentlichen die präzise Positionierung eines angetriebenen Elements innerhalb eines Ventilkörpers zu gewährleisten. Außerdem wird man erkennen können, daß die Anordnungen dichtungsloser Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung eine einfache, kostengünstige Ausführung gewährleisten, die die Durchflußmengenregelung innerhalb eines hermetisch abgedichteten Ventilkörpers ermöglicht. Das Gleitelement in einem abgedichteten Gehäuse beseitigt praktisch jegliche Leckgefahr, während die Konstruktion ein zuverlässiges Ventil zu einem Bruchteil der Kosten der Ventile ergibt, die gegenwärtig zur Verfügung stehen. Die oben beschriebenen Ventile können auch als „spindellos" angesehen werden, da keine von außen kommende Spindel bzw. kein Kolben erforderlich ist, um den Ventilkörper zu durchdringen.
Ein stapelbares Niederdruck-Pendelventilsystem
Die Offenbarung wendet sich nun einem Beispiel für ein Pendelventilsystem zu, das gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Anwendung finden kann.
Vorzugsweise wird das Pendelventil (das generell mit 710 gekennzeichnet ist) sich zwischen zwei Positionen betätigen lassen, von denen die eine, die im weiteren als „Position eins" bezeichnet wird, in 34 abgebildet ist und die andere davon, die im weiteren als „Position zwei" bezeichnet wird, in 35 veranschaulicht ist.
Vorzugsweise kann ein Pendel 714 innerhalb eines Gehäuses 718 in gleitfähiger Weise untergebracht werden. Vorzugsweise sind an den gegenüberliegenden Enden der Gleitkammer 722 innerhalb des Gehäuses 718 die Federn 726 und 730 installiert, und die Federn 726 und 730 sind gleichzeitig jeweils so konfiguriert, daß sie sich auseinanderziehen und zusammendrücken, wenn die jeweils andere zusammengedrückt und auseinandergezogen wird.
Vorzugsweise weist das Ventil vier Öffnungen 734, 738, 742 und 746 auf. Vorzugsweise werden die Ventilöffnungen 734 und 738 aufeinander ausgerichtet, während die Ventilöffnungen 742 und 746 aufeinander ausgerichtet werden. Vorzugsweise enthält das Pendel 714 (ausführlicher in 36 dargestellt) ein erstes großes Teil 750 und ein zweites großes Teil 754, die miteinander durch ein Enghalsteil 758 verbunden sind. Dementsprechend führt die Verringerung des Durchmessers des Enghalsteils 758 in Bezug auf die großen Teile 750 und 754 vorzugsweise zur Bildung eines Ringspaltes 762 (siehe 34 und 35). Dementsprechend kann das Pendel 714 in der „Position eins", wie in 34 dargestellt, vorzugsweise maximal bis zum linken Rand der Figur verschoben werden, so daß der Ringspalt 762 auf die Ventilöffnungen 734 und 738 ausgerichtet ist. Umgekehrt wird das Pendel 714 in der „Position zwei", wie in 35 dargestellt, vorzugsweise maximal bis zum rechten Rand der Figur verschoben, und so wird die Ringspalte 762 auf die Ventilöffnungen 742 und 746 ausgerichtet.
Vorzugsweise ergibt sich das Enghalsteil 758 aus einem rechtwinkligen Schnitt, der rund um den von den Teilen 750 und 754 gebildeten größeren Zylinder ausgeführt wird, so daß die Orientierung des Zylinders, der aus den Teilen 750 und 754 gebildet wird, während er sich im Gehäuse 718 (oder in einer Röhre) befindet, keine Auswirkung auf die Öffnung der Ventilöffnungen hat.
Als Alternative zu der Anordnung mit den beiden Federn, die in den 34 und 35 zu sehen ist, könnte eine Feder durch ein Betätigungselement ersetzt werden, wie z.B. durch eine pneumatische Verbindung mit einer Druckquelle oder eine mechanische Verbindung mit einem Betätigungselement, das einen begrenzten Vorschub hat.
Die Offenbarung wendet sich nun einem Beispiel für eine Ventilanordnung zu, die solche pendelartigen Ventile verwendet, wie z.B. jene unter Bezugnahme auf die 34 bis 36 beschriebenen und veranschaulichten Ventile, die für das Ablassen der Luft und/oder Auspumpen eines Isolators mit elastischen Wänden (oder eines anderen umschlossenen Raumes) verwendet werden können, und zwar im Rahmen einer allgemeinen Anordnung aus Einlaßleitung, Auslaßleitung, Gebläse und Verbindungsleitungen, die derjenigen ähnelt, die weiter unten unter Bezugnahme auf die 39 und 40 beschrieben und veranschaulicht wird.
37 zeigt das Pendel in der Position „Luft abgelassen", in der ein Isolator mit elastischen Wänden (oder ein sonstiger umschlossener Raum) vor einem Sterilisierungsprozeß ausgepumpt oder aus ihm die Luft abgelassen werden kann. Veranschaulicht werden tatsächlich zwei Pendelventilkörper 714a und 714b, von denen jedes betriebsbereit ist, um die Ventilöffnungspaare 734a und 738a, 742a und 746a, 734b und 738b sowie 742b und 746b zu öffnen und zu schließen. Außerdem bietet das Pendel vorzugsweise die Möglichkeit zur Schaffung von Ringspalten (ähnlich der Spalte, die in 34 mit 762 gekennzeichnet ist).
Wie schon gezeigt wurde, können eine Einlaßöffnung 775 (d.h. eine Öffnung zur Aufnahme von Luft bzw. Gas aus einem Sterilisierungsgerät, die (das) danach zu einem Isolator oder anderen umschlossenen Raum zu überführen ist) und eine Auslaßöffnung 783 (d.h. eine Öffnung zur Rückführung von Luft bzw. Gas zu einem Sterilisierungsgerät aus einem Isolator oder umschlossenen Raum) mit einem Gebläse 766 verbunden werden. Besonders eine Ventilöffnung 778 aus dem Einlaß 775 kann sich mit der Ventilöffnung 738b verbinden, um zu einem Einlaß des Gebläses 766 zu führen, während ein Auslaß des Gebläses 766 zu den Einlaßöffnungen 734a und 742a des Pendelventils führen kann. Passende Prüfsonden 774 und 782, die von einem Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgerät ausgehen, können am Einlaß 775 und Auslaß 783 einsetzbar sein.
Was die Verknüpfung der in 37 abgebildeten Pendelventilanordnung mit einem Isolator angeht, kann die Ventilöffnung 746a vorzugsweise zu einer Isolatoreinlaßleitung 786 führen, während eine Isolatorauslaßleitung 790 zu den Ventilöffnungen 734b und 742b des Pendelventils führen kann. So wird die Luft bzw. das Gas, die (das) in den Isolator über die Ventilöffnung 746a und die Leitung 786 eingelassen wurde, anschließend über die Leitung 790 und die Ventilöffnungen 734b und 742b zurückgeführt.
Wie auch schon in 37 gezeigt wurde, kann die Ventilöffnung 738a dazu dienen, die Luft oder das Gas in die umgebende Atmosphäre abzuleiten, und die Ventilöffnung 738b kann dazu dienen, die umlaufende Luft oder das umlaufende Gas zum Gebläse 776 zu lenken.
Es kann nun anerkannt werden, daß, wenn sich die Pendel 714a/b in der in 37 gezeigten Position befinden, die Luft bzw. das Gas aus dem dazugehörigen Isolator oder umschlossenen Raum über die Leitung 790 herausgezogen wird, aber nicht über die Leitung 786 zugeführt wird. Auf diese Art und Weise und mit der in 37 dargestellten Anordnung kann der Isolator oder umschlossene Raum ausgepumpt bzw. die Luft abgelassen werden, wenn es sich um Isolatoren mit elastischen Wänden handelt, wodurch die Luft bzw. das Gas nur den Isolator oder umschlossenen Raum verläßt, aber nicht wiederaufgefüllt wird.
Wenn man also von der Annahme ausgeht, daß eine Kopplungssonde oder ein Kopplungsrohr 774 genutzt wird, um eine Zuführungsleitung vom Sterilisierungsgerät in eine Einlaßmuffe 770 einzufügen, wird die Prüfsonde 774 vorzugsweise die Ventilöffnung 778 versperren. Gleichzeitig wird man erkennen, daß die Wirkung des laufenden Gebläses 766 darin besteht, die Luft bzw. das Gas aus dem Inneren des Isolators oder umschlossenen Raumes (über die Leitung 790) abzuziehen und selbige(s) direkt in die umgebende Atmosphäre abzulassen, wenn der Ringspalt des Pendels 714b so positioniert ist, daß eine strömungsfähige Verbindung zwischen den Ventilöffnungen 734b und 738b gewährleistet ist, und wenn der Ringspalt des Pendels 714a so positioniert ist, daß eine strömungsfähige Verbindung zwischen den Ventilöffnungen 734a und 738a gewährleistet ist.
Umgekehrt wird nun auch anerkannt werden, daß, wenn die Pendel 714a/b sich in der in 38 angezeigten Position befinden, die Luft bzw. das Gas über die Leitung 786 in den Isolator oder umschlossenen Raum eingeleitet wird und anschließend über die Leitung 790 abgesaugt wird. Auf diese Art und Weise kann bei der in 38 dargestellten Anordnung eine fortlaufende Zirkulation der Luft bzw. des Gases durch den Isolator oder umschlossenen Raum stattfinden, so z.B. während eines Sterilisierungsprozesses.
Demzufolge wird an diesem Punkt die Prüfsonde 774 vorzugsweise nicht die Ventilöffnung 778 versperren. Gleichzeitig wird anerkannt werden, daß die Wirkung eines laufenden Gebläses 766 darin besteht, Luft bzw. Gas aus dem Sterilisierungsgerät (über die Einlaßöffnung 770) herauszuziehen und selbige(s) zur Einlaßleitung 786 des Isolators zu leiten, wenn der Ringspalt des Pendels 714b so positioniert ist, daß er eine strömungsfähige Verbindung zwischen den Ventilöffnungen 742b und 746b gewährleistet, und wenn der Ringspalt des Ventilkörpers 714a so positioniert ist, daß er eine strömungsfähige Verbindung zwischen den Ventilöffnungen 742a und 746a gewährleistet. Gleichzeitig wird Luft bzw. Gas, die (das) über die Einlaßleitung 786 in den Isolator oder umschlossenen Raum eingeleitet wurde, Luft bzw. Gas aus dem Inneren des Isolators oder umschlossenen Raums durch die Auslaßleitung 790 und von dort zum Auslaßstutzen 782 herausdrücken.
Zum Zweck der Verbindung der Pendel 714a und 714b und somit der Gewährleistung ihrer gemeinsamen Tandembewegung, damit die beiden in den 37 und 38 veranschaulichten Steuerpositionen herbeigeführt werden, kann im wesentlichen jede geeignete Vorrichtung verwendet werden, wie z.B. ein kurzer zylindrischer Stangenteil, der die beiden Ventilkörper entlang der Längsachsen der Ventilkörper verbindet.
Unter Bezugnahme auf die 37 und gemäß einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Prüfsonde 774 vorzugsweise so konfiguriert sein, daß, wenn sie die Pendel 714a und 714b nach links (auf der Zeichnung) gegen eine Federkraft stößt, sie an der richtigen Stelle einrastet. Somit ist es vorstellbar, die Prüfsonde 774 so zu konfigurieren, daß sie, wenn sie lediglich bis zu einer vorgegebenen Endstellung in die Muffe 770 eingefügt wird (die z.B. durch entsprechend konfigurierte und angeordnete Anschläge definiert ist), an der richtigen Stelle in der vorgegebenen Endstellung einrasten und infolgedessen die Pendel 714a und 714b dazu bringen wird, die gezeigte Konfiguration einzunehmen. Vorzugsweise wird ein kompaktes Teil der Prüfsonde 774 die Ventilöffnung 778 in ausreichendem Maße abdecken, um den Übergang von Gas oder Flüssigkeit von der Prüfsonde 774 zur Ventilöffnung 778 zu verhindern.
Andererseits kann die Prüfsonde 774, wie in 38 zu sehen ist, vorzugsweise so konfiguriert und angeordnet sein, daß sie bei teilweiser Zurückziehung der Prüfsonde 774 aus der Muffe 770 in eine zweite Position einrasten kann, die einer teilweisen, aber nicht vollständigen Einfügung der Prüfsonde 774 entspricht. In dieser Position werden die Pendel 714a und 714b vorzugsweise die gezeigte Konfiguration einnehmen und außerdem wird, wie gezeigt, eine entsprechend konfigurierte und angeordnete „Einkerbung" (oder sonstige Öffnung oder Aussparung) in der Prüfsonde 774 den Übergang von Gas oder Flüssigkeit von der Prüfsonde 774 zur Ventilöffnung 778 ermöglichen.
Solche Anordnungen, mit denen diese Art des oben beschriebenen „Einrastens in eine Position" bewerkstelligt wird, um das Halten der Prüfsonde 774 in jeder der in den 37 und 38 veranschaulichten Positionen zu ermöglichen, würden Fachleuten als bekannt erscheinen und werden somit im weiteren vorliegenden Text nicht beschrieben.
Obwohl die Pendelventile, die in Bezug auf die 34 bis 38 beschrieben und veranschaulicht worden sind, hauptsächlich in Bezug auf ein Gaserzeugungssystem beschrieben und veranschaulicht worden sind, wie z.B. das hier beschriebene und veranschaulichte System, ist es vorstellbar, sie auch unter Bedingungen und in Zusammenhängen zu verwenden, die sich von Gaserzeugungssystemen unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung zieht gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform eine Anordnung in Betracht, wie z.B. jene, die in den 39 und 40 schematisch dargestellt ist. Wie in den 39 und 40 zu sehen ist, kann ein Einlaß 775 (der umlaufende Luft bzw. Gas aus einem Sterilisierungsmittelgenerator aufnimmt) vorzugsweise Zuleitungen 786 und 792 haben, die davon abzweigen. Die Leitung 792 kann vorzugsweise vom Einlauf des Gebläses 766 zu den Ventilöffnungen 738b und 778 (siehe 37 und 38) führen, wobei eine Auslaßleitung 794 des Gebläses von den Pendelventilöffnungen 734a und 742a (siehe 37 und 38) weg führt. Wie gezeigt, kann die Leitung 786 dann vorzugsweise zum Filter 126 und Isolator 110 führen. Somit kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Gebläse 766 so konfiguriert sein, daß Luft bzw. Gas in der Nähe des Einlasses 775 zirkulieren kann, um eine fortgesetzte Zirkulation der Luft bzw. des Gases durch den Isolator 110 und den dazugehörigen Sterilisierungsmittelgenerator (nicht abgebildet) zu ermöglichen.
Nach dem Passieren des Filters 142 kann die umlaufende Luft bzw. das umlaufende Gas, die bzw. das aus dem Isolator austritt, durch die Leitung 790 in die Pendelventilöffnungen 734b und 742b (siehe 37 und 38) geleitet werden und von dort entweder zum Gebläse 766 in der Betriebsart „Luftablassen" (wie in 37 abgebildet) oder zum Auslaßstutzen 782 in der Betriebsart „Zirkulieren" (wie in 38 abgebildet) geleitet werden.
Es wird verstanden werden, daß die in den 39 und 40 veranschaulichten Ansichten, wo erforderlich, teilweise übertrieben dargestellt werden, um das Gebläse 766 und seine Anschlüsse hervorzuheben. Eingedenk dieser Besonderheit werden die folgenden Komponenten lediglich schematisch veranschaulicht, um die Zeichnung zu vervollständigen: Leitung 796a (die im Zusammenhang mit den 37 und 38 von der Ventilöffnung 746b zur Auslaßöffnung 783 führen würde) und Leitung 796b (die im Zusammenhang mit den 37 und 38 aus der Öffnung 738a in die umgebende Atmosphäre führen würde).
Eine Art und Weise, um Luft bzw. Gas im Kreislauf in den Isolator 110 hinein und aus ihm heraus zu leiten, ist oben ausführlicher beschrieben worden, und zwar unter Bezugnahme auf die 37 und 38. Als solche veranschaulichen die 37 und 38 sowie die dazugehörige Beschreibung eine Anordnung, bei der die Grundstruktur von Einlaß- und Auslaßleitungen aus einem Sterilisierungsgerät, Einlaß- und Auslaßleitungen eines Isolators, Gebläse sowie Verbindungsleitungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dafür verwendet werden können, die Luft aus einem mit elastischen Wänden versehenen Isolator vor einem Sterilisierungsprozeß abzulassen und Luft bzw. Gas während eines Sterilisierungsprozesses in den Isolator hinein und aus ihm heraus zirkulieren zu lassen.
Es wird verstanden werden, daß die oben in Bezug auf die 34 bis 40 beschriebene und veranschaulichte Anordnung als besonders geeignet für eine „Einzelgebläseanordnung" angesehen worden ist, das heißt eine Anordnung, in der nur ein Isolatorgebläse 766 dafür verwendet wird, das sterilisierende Gas in einem Isolator 110 sowie auch durch ein dazugehöriges Sterilisierungsgerät zirkulieren zu lassen. Es ist aber auch vorstellbar, daß ein Sterilisierungsgerät selbst mit einem Gebläse versehen wird, um die Zirkulation zu unterstützen. Ein Beispiel dafür wird weiter unten unter Bezugnahme auf 41 beschrieben und veranschaulicht. In diesem letztgenannten Szenarium, in dem mehr als ein Gebläse Verwendung finden könnte, ist es möglich, eine Anordnung zu verwenden, die von der Ventilanordnung abweicht, die unter Bezugnahme auf die 34 bis 40 beschrieben und veranschaulicht wird. Insbesondere in solch einem Zusammenhang ist es möglich, im wesentlichen die Pendelventilanordnung aufzuheben, die unter Bezugnahme auf die 34 bis 40 veranschaulicht und beschrieben wird, und einfach die existierenden Ventilanordnungen zu nutzen, die schon in den Sterilisierungsgeräten vorhanden sind, um zuerst einen Isolator oder umschlossenen Raum auszupumpen (oder wenn es sich um einen Isolator mit elastischen Wänden handelt, aus ihm die Luft abzulassen) und dann sterilisierendes Gas durch den Isolator bzw. umschlossenen Raum sowie das Sterilisierungsgerät zirkulieren zu lassen. So ist es z.B. möglich, das oben erwähnte Auspumpen bzw. Ablassen der Luft zu bewerkstelligen, indem man einfach die Ventile des Systems betätigt, um so die Luft bzw. das Gas aus einem Isolator bzw. umschlossenen Raum und aus der Entlüftungsöffnung auf dem gleichen Wege abzuleiten (z.B. unter Bezugnahme auf die 41, indem man die Ventile 282, 218 und 290 geschlossen hält, während das Ventil 306 [und möglicherweise 1222] offen bleibt). Ebenso kann eine Zirkulation herbeigeführt werden, indem man die Ventile des Systems so betätigt, wie weiter unten unter Bezugnahme auf 44 gezeigt wird.
Einrichtung und Betrieb von Gaserzeugungssystemen – Überblick
Die Offenbarung wendet sich nun verschiedenen Verfahren zu, die in Verbindung mit einem Gaserzeugungssystem gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Um die Erörterung dieser Verfahren zu erleichtern, wird zuerst Bezug auf die 41 bis 45 genommen, die vereinfachte schematische Veranschaulichungen verschiedener Grundbestandteile eines Gaserzeugungssystems gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Es wird verstanden werden, daß der Terminus „Gaserzeugungssystem" als austauschbar gegen den Terminus „Gasgenerator" und möglicherweise sogar „Gaserzeugungs- und Rückgewinnungssystem" angesehen werden kann.
41 veranschaulicht ein Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsgerät 210, das gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann und auch schematisch die Adaptervorrichtung 215, die Gaserzeugungsvorrichtung 260 und Rückgewinnungsvorrichtung 310 in einer Art und Weise zeigt, die der 8 ähnelt.
Ausgehend vom Einlaßteil 222 können dort Chlordioxidsensoren 1210 und 1214 installiert werden, die jeweils weitgehend jenem Sensor im Aufbau ähnlich sein könnten, der unter Bezugnahme auf die 14 und 15 beschrieben und veranschaulicht wird. Wie auf der Abbildung zu sehen ist, kann der Sensor 1210 eine beträchtliche Länge aufweisen (hier in schematischer und übertriebener Darstellung gezeigt), um die Messung von geringen ClO₂ Konzentrationen zu erleichtern, während der Sensor 1214 erheblich kleiner sein könnte, um die Messung von hohen ClO₂ Konzentrationen zu erleichtern.
Außer dem zweiten Chlordioxidsensor 1214 könnte vorzugsweise ein geeigneter Temperatur- und Feuchtigkeitssensor 1218 installiert werden.
Eine Leitung 286, die derjenigen ähnelt, die unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben und veranschaulicht wird, könnte sich dann zwischen den „Ein" und „Aus" Seiten des Gaserzeugungssystems 210 erstrecken und könnte auch – ähnlich der in 6 veranschaulichten – ein Regelventil 290 und eine Heizungs- bzw. Befeuchtungsvorrichtung 298 enthalten.
Eine Leitung (möglicherweise ähnlich der Leitung 302, die unter Bezugnahme auf 6 veranschaulicht und beschrieben wird), die an der Abzweigung zur Leitung 286 vorbei verläuft, könnte ein Regelventil 306 enthalten. Diese Leitung könnte dann vorzugsweise zur Rückgewinnungsvorrichtung 310 führen. 41 zeigt die Einbeziehung des Regelventils 1222 und eine gesamte Rückgewinnungsvorrichtung 310, die verschiedene Komponenten enthalten könnte, die zu einer Waschvorrichtung gehören, die in 6 veranschaulicht wird.
Vorzugsweise eine Entlüftungsleitung 1226 kann von der Rückgewinnungsvorrichtung 310 abgehen und an einer geeigneten Entlüftungsöffnung 1230 enden.
41 veranschaulicht eine Gasversorgungsanlage 1234. Die Gasversorgungsanlage 1234 könnte einen geeigneten Behälter umfassen, der z.B. 2% Cl₂ und 98% N₂ enthält, obwohl andere Inhaltsarten selbstverständlich auch denkbar sind. Diese Anlage 1234 könnte vorzugsweise in ein Regelventil 270 hineinführen, an das sich ein Drucksensor 1238 anschließt (um festzustellen, ob Gas von der Versorgungsanlage 1234 fließt), und dann zu einem entsprechend angeordneten und konfigurierten Chlordioxidgasgenerator 274 weiterführen. Der Ausgang des Gasgenerators 274 könnte in das Regelventil 282 führen, das wiederum in eine Leitung führen könnte, die selbst zum Auslaßteil 226 führt. Bevor man aber zum Auslaßteil 226 kommt und im Anschluß an die Abzweigung zur Leitung 286 könnte hier vorzugsweise ein „Luft ein" Teil 212 vorgesehen werden (möglicherweise sehr ähnlich jenem Teil, das unter Bezugnahme auf 6 beschrieben und veranschaulicht wird), das selbst ein Filter 214 enthält, das dann vorzugsweise in das Steuerventil 218 und dann in die Leitung hineinführen könnte, die zum Auslaßteil 226 führt.
41 zeigt auch schematisch die Einbeziehung eines Gebläses 1240 am Einlaßteil 222 der Adaptervorrichtung 215. Dieses Gebläse 1240 kann dafür vorgesehen sein, die Zirkulation des sterilisierenden Gases in Verbindung mit irgendeinem Gebläse zu „steigern", das mit dem Isolator oder einem anderen umschlossenen Raum verbunden ist. In solch einem Zusammenhang wird anerkannt werden, daß das Verfahren zum Ablassen der Luft aus dem Inneren des Isolators oder umschlossenen Raumes und/oder zum Auspumpen in einer Art und Weise stattfinden kann, über die weiter oben als Alternative zur Ventilanordnung gesprochen wird, die unter Bezugnahme auf die 34 bis 40 beschrieben und veranschaulicht wurde.
Die 42 bis 45 veranschaulichen unterschiedliche Betriebsarten, die in Übereinstimmung mit einem Gaserzeugungs- und Rückgewinnungssystem verwirklicht werden können, wie z.B. das in 41 veranschaulichte. Man wird anerkennen, daß verschiedene in den 42 bis 45 veranschaulichte Ventile und besonders die Ventile 218, 282, 290, 306 und 1222 alternativ veranschaulicht werden, und zwar entweder als geöffnet oder geschlossen, je nachdem welche Betriebsart ausgeführt wird.
Als kurze, vorläufige Übersicht wird anerkannt werden, daß:

• eine Betriebsart „Zirkulationsströmung", wie in 42 veranschaulicht, die Zirkulation der Luft oder eines anderen Gases im geschlossenen Kreislauf betreffen könnte, die (das) anfänglich im Isolator 1310 enthalten war, bevor irgendein sterilisierendes Gas eingeleitet wurde, und auch die Regelung der Systemfeuchtigkeit betreffen könnte;
• eine Betriebsart „Gasinjektionsströmung", wie in 43 veranschaulicht, die Injektion einer großen Menge sterilisierenden Gases in den eigentlichen Isolator betreffen könnte, wobei die Messungen dann im Anschluß erfolgen, um zu gewährleisten, daß tatsächlich nur eine im voraus festgelegte Menge des sterilisierenden Gases eingeleitet wird;
• eine Betriebsart „Einwirkungsströmung", wie z.B. die in 44 veranschaulichte, die fortgesetzte Zirkulation des sterilisierenden Gases in und aus dem Isolator 1310 über einen vorgegebenen Zeitraum betreffen könnte; und
• eine Betriebsart „Luftspülströmung", wie z.B. die in 45 veranschaulichte, die Spülung und/oder Rückgewinnung des sterilisierenden Gases aus dem Isolator 1310 betreffen könnte, indem Frischluft (oder ein anderes geeignetes Gas) in den Isolator 1310 eingeleitet und das gesamte sterilisierende Gas durch die Rückgewinnungsvorrichtung 310 herausgepreßt wird.

42 zeigt eine graphische Darstellung der „Zirkulationsströmung" und veranschaulicht viele der in 41 gezeigten Bestandteile und zusätzlich ein Filter 214 im „Lufteintrittsteil" 212. (Möglicherweise könnte das Filter 214 ein standardmäßiges Filter zur Kontaminationsvermeidung sein, das für die Beseitigung von Partikeln mit beträchtlicher Größe aus dem eingehenden Luftstrom konfiguriert ist, während die Filterung kleinerer Partikel mit Hilfe eines Filters am Isolator 1310 erfolgen könnte, wie z.B. eines „HEPA-Filters".) Wie gezeigt, wird bei der Betriebsart „Zirkulationsströmung" vorzugsweise Gas aus dem Isolator 1310 entfernt sowie durch das Einlaßteil 222 und von dort zur Querleitung 286 (siehe 41) befördert, woran sich ihre Rückführung zum Isolator 1310 durch das Auslaßteil 226 anschließt. Vorzugsweise können die entsprechenden Regelventile durch eine zweckdienliche Programmierung und/oder Software gesteuert werden, um die in 42 veranschaulichte Betriebsart herbeizuführen.
43 ist im wesentlichen die gleiche Darstellung wie 42, veranschaulicht aber die Betriebsart „Gasinjektionsströmung". Bei dieser Betriebsart wird Gas vorzugsweise durch das Auslaßteil 226 in den Isolator 1310 eingeleitet. Überschüssiger Druck wird über das Einlaßteil 222 abgelassen und zur Rückgewinnungsvorrichtung 310 (siehe 41) weitergeleitet. Vorzugsweise können die entsprechenden Regelventile durch zweckdienliches Programmieren und/oder Software gesteuert werden, um die Betriebsart herbeizuführen, die in 43 veranschaulicht ist.
44 ist im wesentlichen die gleiche Ansicht, wie die in den 42 und 43 gezeigte, stellt aber die Betriebsart „Einwirkungsströmung" dar. Die Strömung ähnelt im wesentlichen der in 42 gezeigten. Vorzugsweise können die entsprechenden Regelventile durch zweckdienliches Programmen und/oder Software gesteuert werden, um die in 44 dargestellte Betriebsart herbeizuführen und selbige über einen im voraus festgelegten Zeitraum aufrechtzuerhalten.
45 ist im wesentlichen die gleiche Ansicht, wie die in den 42, 43 und 44 gezeigte, veranschaulicht aber die Betriebsart „Luftspülströmung". Ähnlich wie bei der Betriebsart „Gasinjektionsströmung", die in 43 veranschaulicht wird, wird das Gas vorzugsweise vom Einlaßteil 222 zur Rückgewinnungsvorrichtung 310 (siehe 41) fließen. Aber im Gegensatz zur Betriebsart „Gasströmung", die in 43 dargestellt ist, wird die Luft vorzugsweise in die Leitung weiterströmen, die über das „Lufteintrittsteil" 212 zum Auslaßteil 226 führt. Vorzugsweise können die entsprechenden Regelventile durch zweckdienliches Programmieren und/oder Software gesteuert werden, um die in 45 dargestellte Betriebsart herbeizuführen.
Es wird anerkannt werden, daß das in 41 sowie in den 42-45 dargestellte Ventil 1222 als ein „Wäscherumgehungsventil" angesehen werden kann. Wenn dieses „Wäscherumgehungsventil" geschlossen ist, wird das Gas vorzugsweise direkt in den eigentlichen Wäscher weiterfließen (falls es das Ventil 306 bereits passiert hat). (Bei der Alternative kann das „Wäscherumgehungsventil" 1222 sich öffnen, wenn eine ausreichende Menge mindestens eines Wirkstoffes zurückgewonnen worden ist, so daß das Gas das System dann über die Entlüftungsöffnung 1230 verlassen kann.)
Es wird anerkannt werden, daß gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die verschiedenen Betriebsarten, die oben in Bezug auf die 42 bis 45 beschrieben und veranschaulicht wurden, in geeigneter Weise realisiert werden können, besonders über die Steuerung der entsprechenden Ventile. So kann bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine automatische Vorrichtung zur Öffnung und Schließung jedes einzelnen der Ventile 218, 282, 290, 306 und 1222 zu den entsprechenden Zeitpunkten oder zumindest als Reaktion auf Vorgänge installiert werden, die von einem Bediener gestartet wird (z.B. durch Knopfdruck). Es ist auch vorstellbar, die Übergänge von einer Betriebsart zur anderen höchstmöglich zu automatisieren. So z.B. ist das für den Übergang von der in 43 dargestellten Betriebsart „Injektionsströmung des Sterilisierungsmittels" zur in 44 dargestellten Betriebsart „Einwirkungsströmung" durch automatische Datenübertragung von einem der beiden ClO₂ Sensoren 1210 und 1214 oder von beiden zu einer Zentralrecheneinheit denkbar, die beim Erreichen eines akzeptablen Schwellenwertes dazu übergehen kann, das Wäscherventil 306 zu schließen und das Zirkulationsventil 290 zu öffnen.
Es wird weiterhin anerkannt werden, daß andere Bestandteile eines Gaserzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung in eine maximal automatisierte Vorrichtung integriert werden kann. So z.B. kann der in den 41 bis 45 dargestellte „Feuchtigkeitsregelungsblock" 298 dafür konfiguriert sein, die Feuchtigkeit automatisch zu regulieren. Das kann durch entsprechende Verfahren zur Gewährleistung der Rückkopplung erreicht werden, die Fachleuten bekannt erscheinen würden.
46 veranschaulicht in schematischer Form eine allgemeine Steuervorrichtung 1510, die gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Wie aus der Abbildung ersichtlich, kann die Steuervorrichtung 1510 eine Zentralrecheneinheit (CPU) 1520 enthalten, um die Eingabedaten vom Drucksensor 1560 (angebracht am Isolator 1310 und konfiguriert für die Messung des darin vorhandenen Drucks), von den Chlordioxidsensoren 1210 und 1214 sowie vom Temperatur- bzw. Feuchtigkeitssensor 1218 zu erfassen. Die Steuervorrichtung 1510 wiederum enthält vorzugsweise zweckgebundene Steuerelemente für die Ventile 1530, Temperatur und Feuchtigkeit 1540 und für das Systemgebläse 1550. Besonders die Ventilsteuerung 1530 dient vorzugsweise dazu, selektiv jedes Ventil und alle Ventile 218, 270, 282, 1222, 306 und 290 zu betätigen. Die Wärme- bzw. Feuchtigkeitsregelung 1540 dient vorzugsweise dazu, die Temperatur, Wärme und Feuchtigkeit des Systems mit Hilfe der Heizungs- und Befeuchtungsvorrichtung 298 zu regeln. Und die Gebläsesteuerung 1550 dient vorzugsweise dazu, ein oder mehrere Bestandteile einer Gebläsevorrichtung des Systems zu steuern (wie z.B. das mit 1240 gekennzeichnete).
Die Offenbarung wendet sich nun verschiedenen spezifischen Verfahrensweisen zur Handhabung der verschiedenen Bestandteile eines Gaserzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zu, um eine große Vielzahl von Zielen zu erreichen.
Jetzt aber wird ein allgemeines Schema für den Betrieb eines Gaserzeugungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zum ersten kann von der Annahme ausgegangen werden, daß die Vorrichtung von dem umschlossenen Raum getrennt ist, der sterilisiert oder dekontaminiert werden soll.
Der umschlossene Raum wird wahrscheinlich einen Einlaßstutzen und einen Auslaßstutzen haben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Einlaß- und Auslaßteile des umschlossenen Raumes sowie die Einlaß- und Auslaßteile des Sterilisierungsgerätes durch geeignete narrensichere Anschlüsse verkörpert werden. Im wesentlichen kann jeder Typ eines „narrensicheren" Anschlußsystems für diesen Zweck verwendet werden. So z.B. ist es in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, zwei unterschiedliche Stecher/Buchse (male/female)-Anschlußsysteme zu verwenden, wenn auch in ihnen die Stecher- und Buchse-Anschlußteile zwischen dem Sterilisierungsgerät und dem Isolator oder umschlossenen Raum aufgeteilt werden. Mit anderen Worten, die Einlaß- und Auslaßteile des Sterilisierungsgerätes werden vorzugsweise einen Stecher-Anschluß und einen Buchsen-Anschluß (nicht unbedingt in dieser Reihenfolge) enthalten und die Einlaß- und Auslaßteile des Isolators oder umschlossenen Raumes werden vorzugsweise ein Stecher-Anschlußteil enthalten, das mit dem Buchsen-Anschlußteil des Sterilisierungsgerätes kompatibel ist, sowie ein Buchsen-Anschlußteil enthalten, das mit dem Stecher-Anschlußteil des Sterilisierungsgerätes kompatibel ist (nicht unbedingt in dieser Reihenfolge). Vorausgesetzt also, daß die richtigen Stecher- und Buchsen-Anschlußteile an dem entsprechenden Einlaß- bzw. Auslaßteil entweder des Sterilisierungsgerätes oder des Isolators bzw. umschlossenen Raumes installiert worden sind, kann ein narrensicheres Anschlußsystem erreicht werden, das nach der zu Beginn erforderlichen Installation des Anschlußsystems gewährleisten wird, daß das Auslaßteil des Sterilisierungsgerätes immer mit dem Einlaßteil des Isolators bzw. umschlossenen Raumes korrekt verbunden sein wird, und daß das Auslaßteil des Isolators bzw. umschlossenen Raumes immer mit dem Einlaßteil des Sterilisierungsgerätes korrekt verbunden sein wird.
Es ist nun davon auszugehen, daß die anschließenden Arbeitsgänge, die mit dem Sterilisierungsgerät und in Verbindung mit dem betreffenden umschlossenen Raum ausgeführt werden, in einer Art und Weise und mit einer Geschwindigkeit voranschreiten können, wie sie vom Bediener oder von den Bedienern gewünscht werden. Wenn es aber tatsächlich gewünscht wird, einen Sterilisierungsvorgang durchzuführen, wird wahrscheinlich eine gewisse Sicherheit darüber gebraucht, daß andere Startvorgänge zuerst durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang ist es aber vorstellbar, entweder solche Arbeitsgänge automatisch in eine logische Reihenfolge zu bringen oder jeden einzelnen Arbeitsvorgang mit einem manuellen Auslöseimpuls in Gang zu setzen, wie z.B. durch Knopfdruck eines Bedieners. Beide Szenarien werden in der vorliegenden Erörterung behandelt werden.
Deshalb wird, sobald das Sterilisierungsgerät mit dem umschlossenen Raum verbunden ist, mindestens ein erster Arbeitsvorgang, d.h. die Betriebsart „Zirkulationsströmung", vorzugsweise durchgeführt. Die tatsächliche Art und Weise, in der die Zirkulation zwischen dem Isolator und Sterilisierungsgerät gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, wird weiter unten in einem anderen Abschnitt dieser Offenbarung beschrieben.
Um die Betriebsart „Zirkulationsströmung" auszuführen, wie in 42 veranschaulicht, müssen – ausgehend vom abgebildeten Aufbau – folgende Kriterien erfüllt werden:

– Wäscherventil 306 muß geschlossen sein,
– Zirkulationsventil 290 muß geöffnet sein
– Gasventil 282 (und vorzugsweise auch das in 41 gezeigte Gaszuführungsventil 270) muß geschlossen sein (wobei der Gasgenerator 274 vorzugsweise ausgeschaltet sein muß) und
– Steuerventil 218 muß geschlossen sein.

Als erster Schritt in der Betriebsart „Zirkulationsströmung" wird vorzugsweise das Gebläse 1240 eingeschaltet, um so zumindest die Luftzirkulation zu gewährleisten.
Im Zusammenhang mit einem Isolator mit elastischen Wänden wird es wünschenswert sein, das Ventil 290 (das „Zirkulationsventil") zu schließen und das Ventil 306 (das „Wäscherventil") zu öffnen, um so aus dem Isolator 1310 die Luft abzulassen, damit eine bestimmte Menge des Sterilisierungsmittels eingespritzt werden kann.
Sobald die Luft aus dem Isolator 1310 ordnungsgemäß abgelassen und/oder abgepumpt ist, und zwar so wie es durch die Parameter bestimmt wird, die vorzugsweise in der Zentralrecheneinheit 1520 (siehe 46) gespeichert sind, können die Ventile 218 und 306 geschlossen werden, während das Ventil 290 geöffnet werden kann. Das ermöglicht den Übergang zur Betriebsart „Zirkulationsströmung".
Im Zusammenhang mit einem Isolator mit „starren Wänden" findet eine andere Art der Beschickung statt, für die ein bevorzugtes Beispiel weiter unten in dem Abschnitt mit dem Titel „Durchflußbasierter Beschickungsalgorithmus ..." erörtert wird.
An dieser Stelle kann die Zirkulation, falls gewünscht, ohne Einleitung irgendeines sterilisierenden Gases weiterlaufen, und zwar in der Absicht, die Feuchtigkeit zu regulieren, die in der zirkulierenden Luft vorhanden ist. Es ist vorstellbar, eine im voraus festgelegte Anzahl von Durchflußzyklen solange durchzuführen, bis ein vorgegebener Feuchtigkeitsgrad erreicht wird, und zwar gemäß der Messung durch den Feuchtigkeitssensor 1218 und Regelung durch den Feuchtigkeitsregelungsblock 298. Für diesen Zweck kann ein entsprechender Rückkopplungsschaltungsaufbau verwendet werden. Möglicherweise könnte, nachdem solch ein wunschgemäßer Feuchtigkeitsgrad erreicht ist, ein optisches oder akustisches Signal an den Bediener übermittelt werden, mit dem bestätigt wird, daß die tatsächlichen Arbeitsvorgänge in dem umschlossenen Raum oder Isolator 1310 stattfinden können (vorausgesetzt, daß die gewünschte Feuchtigkeit im Isolator 1310 vorhanden ist).
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann es einen automatischen Übergang zwischen der Betriebsart „Zirkulationsströmung" und der Betriebsart „Gasinjektionsströmung" geben, nachdem die im System vorhandene Luft während einer vorgegebenen Anzahl von Zyklen umgewälzt worden ist, und nachdem festgestellt worden ist, daß es im System kein Leck gibt (oder zumindest kein Leck oberhalb einer vorgegebenen und vorprogrammierten Sicherheitsschwelle). Als alternative Möglichkeit könnte ein optisches oder akustisches Signal zum Bediener übermittelt werden, wenn eine solche Phase erreicht ist, um so den Bediener zu veranlassen, auf einen Knopf zu drücken oder einen anderen mechanischen oder elektronischen Auslöseimpuls zu geben, um die nächste Phase einzuleiten.
Unter Bezugnahme auf 43 wird dann vorzugsweise entweder durch automatischen Übergang oder durch manuellen Eingriff des Bedieners der Übergang zum „Gasinjektionsströmung" erfolgen. Bei Einleitung dieser Phase wird sich das Zirkulationsventil 290 vorzugsweise schließen, während sich das Gasventil 282 vorzugsweise öffnen wird. Und das Wäscherventil 306 wird sich, wenn erforderlich, vorzugsweise öffnen, um den Isolatordruck oder Systemdruck aufrechtzuerhalten.
Der Gasgenerator 274 kann dann in herkömmlicher Weise aktiviert werden (einschließlich Öffnung des Ventils 270) und kann ein solches sterilisierendes Gas, wie z.B. Chlordioxidgas, über die Einlaßöffnung 226 in den Isolator 1310 einleiten. Beim Austritt des sterilisierenden Gases (gemischt mit Luft) aus dem Isolator 1310 über den Anschluß 222 können Messungen der Chlordioxidkonzentration vorzugsweise durch eine der beiden oder durch beide Sensoren 1210 und 1214 vorgenommen werden. Mittels Rückkopplungsregelung beim Erreichen einer bestimmten Konzentration des Chlordioxids im System, die durch beide Sensoren oder durch einen von ihnen festgestellt wird, wird vorzugsweise ein Signal automatisch ausgesendet, um den Übergang zur nächsten Betriebsart auszulösen, die in diesem Fall die Betriebsart „Einwirkungsströmung" ist.
Beim Übergang zwischen der Betriebsart „Gasinjektionsströmung" und „Einwirkungsströmung" wird das Wäscherventil 306 vorzugsweise schließen, und zwar zusammen mit der Öffnung des Zirkulationsventils 290 und der Schließung des Gasventils 282.
Während der Betriebsart „Einwirkungsströmung", und zwar möglicherweise dann, wenn die Arbeitsvorgänge innerhalb des Isolators 1310 wunschgemäß durchgeführt werden, ist es vorstellbar, die Konzentration des zirkulierenden sterilisierenden Gases innerhalb des Systems (mit Hilfe der Chlordioxidsensoren 1210 und/oder 1214) sowie den Wärme- und Feuchtigkeitsgrad ununterbrochen zu überwachen. Falls zu irgendeinem Zeitpunkt diese Parameter von einem vorgegebenen Bereich abweichen (der vorzugsweise im zentralen Regelungssystem gespeichert ist), könnten die optischen und/oder akustischen Signale an den Bediener übermittelt werden, um ihn oder sie zu veranlassen, entweder den Arbeitsvorgang zu stoppen oder die Parameter entsprechend nachzustellen. Als Alternative könnten diese Parameter automatisch durch ein entsprechendes Rückkopplungssystem justiert werden, das durch das zentrale Regelungssystem geregelt wird.
Sobald die gewünschten Arbeitsvorgänge im Isolator 1310 abgeschlossen sind und es gewünscht wird, zumindest zeitweilig den Betrieb des Sterilisierungsgerätes und Isolators 1310 einzustellen, kann dann vorzugsweise der Übergang zur Betriebsart "Luftspülströmung" erfolgen, wie in 45 veranschaulicht. Vorzugsweise wird dieser Übergang manuell ausgelöst, wahrscheinlich wenn der Bediener bemerkt, daß der Übergang zu erfolgen hat (als Alternative ist aber auch vorstellbar, einen automatischen Übergang auszulösen, nachdem eine im voraus festgelegte Zeitspanne verstrichen ist. Und das könnte von einem optischen bzw. akustischen Signal begleitet werden, um die Aufmerksamkeit des Bedieners zu wecken).
Bei der Auslösung des Übergangs zur Betriebsart „Luftspülströmung" wird sich das Zirkulationsventil 290 schließen, das Steuerventil 218 öffnen und das Wäscherventil 306 ebenfalls öffnen. An diesem Punkt wird das Wäscherumgehungsventil 1222 vorzugsweise geschlossen sein, damit das gesamte austretende Gas zur Rückgewinnungsvorrichtung 310 weiterfließen kann.
Die Steuerung der Betriebsart „Luftspülströmung" kann in einer beliebigen Anzahl von Möglichkeiten erfolgen, von denen einige schon weiter oben unter Bezugnahme auf die Rückgewinnungsvorrichtung 310 beschrieben worden sind. Wie in jenem Abschnitt beschrieben wurde, kann auch ein anderer Chlordioxidsensor installiert werden, der in geeigneter Art und Weise das Gas überwachen kann, das gerade dabei ist, durch den Wäscher 334 zu fließen und in die umgebende Atmosphäre abgelassen zu werden. Es ist vorstellbar, daß bei bestimmten Chlordioxidkonzentrationen im Gas das Gas über das Ventil 1222 zur Entlüftungsöffnung 1230 abgeleitet wird. Diese Art von Steuerung kann auch unter Verwendung der Sensoren 1210 und 1214 erfolgen.
Aus dem oben Dargelegten wird klar erkannt werden, daß ein bedeutsamer Vorteil des gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaffenen Systems in der Rückkopplungsüberwachung der Konzentration des Gases (oder Fluids) besteht. Besonders bei einem kontinuierlichen Kreislauf des Gases, der in das und aus dem Zielvolumen führt, ist es möglich, fortlaufend die Gaskonzentration zu überwachen und, falls erforderlich, einen Ausgleich für Leckverluste zu schaffen. So ist bei einem Leck im System das Leck viel schneller (durch einen Ausgleich der Leckverluste) und zuverlässiger zu beheben als in einem herkömmlichen System, in dem es keinen Kreislauf gibt.
Anordnung zur Anpassung eines Gaserzeugungs- und Rückgewinnungssystems an ein Zielvolumen
Es wird nun anerkannt werden, daß gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Sterilisierungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ohne weiteres mit einer großen Vielzahl von Zielvolumen zusammengefügt werden kann, wie z.B. Isolatoren oder andere umschlossene Räume.
Auf diese Art und Weise wird man anerkennen, daß nur zwei Anschlüsse für den Isolator erforderlich sind, nämlich am Einlaß zum Isolator und am Auslaß vom Isolator. Solche Anschlüsse sind z.B. in 46 mit 1405a und 1405b gekennzeichnet.
47 veranschaulicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Konzept mit modularen, austauschbaren und selektiv integrierbaren Bereichen. Gekennzeichnet mit 1710 ist ein Erzeugungssystem, das z.B. dem punktierten Bereich 260 in den 8 und 41 entsprechen könnte (d.h. jener Bereich, der Komponenten enthält, die die Erzeugung von sterilisierendem Gas betreffen). Der Bereich 1720 andererseits kann als eine „Adapteranordnung" angesehen werden, die z.B. dem punktierten Bereich 215 in den 8 und 41 entsprechen könnte (d.h. jener Bereich, der Komponenten enthält, die dazu dienen, das Gas aus dem Isolator oder einem anderen umschlossenen Raum zu entnehmen, es von dort zu extrahieren und es entweder in den Kreislauf zurückzuführen oder es zu einer Rückgewinnungsvorrichtung zu leiten).
Außerdem könnte die Rückgewinnungsvorrichtung 1730 noch als ein anderer modularer Bereich dargestellt werden und z.B. dem punktierten Bereich 310 entsprechen, der in den 8 und 41 zu sehen ist (d.h. jener Bereich, der Komponenten enthält, die dazu dienen, verbrauchtes Gas in die umgebende Atmosphäre abzulassen und/oder im voraus festgelegte Teile davon zurückzugewinnen).
So wird auf diese Weise anerkannt werden, daß eine mehrere Teile enthaltende modulare Anordnung beabsichtigt ist, in der jede der drei oben erwähnten modularen Komponenten (Erzeugungsvorrichtung 1710, Adaptervorrichtung 1720 und Rückgewinnungsvorrichtung 1730) eines der singulären, diskreten Objekte sein kann, die selektiv miteinander oder mit anderen kompatiblen modularen Komponenten integrierbar sind. Dafür wird jede modulare Komponente vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem aufweisen, das ihr ermöglicht, ohne weiteres mit anderen modularen Komponenten integrierbar zu sein. Folglich wird die Erzeugungsvorrichtung 1710 vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 1713 haben, das einen erleichterten Anschluß an eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 1717 einer Adaptervorrichtung 1720 ermöglicht. Ebenso wird die Adaptervorrichtung 1720 vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 1723 haben, das einen erleichterten Anschluß an eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 1727 einer Rückgewinnungsvorrichtung 1730 ermöglicht. Schließlich wird die Adaptervorrichtung 1720 vorzugsweise eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 1725 haben, das einen erleichterten Anschluß an eine Schnittstelle oder ein Anschlußsystem 1813 eines bestimmten Zielvolumens 1810 ermöglicht (d.h. ein Mikrobenisolator oder ein anderer umschlossener Raum).
Unter Bezugnahme auf 8 als einem einschränkungslosen Beispiel wird hier anerkannt werden, daß die Kopplung der Anschlußsysteme 1713 und 1717 z.B. an einem Punkt zwischen dem Ventil 282 und der Überschneidung mit der Querleitung 286 erfolgen könnte. Außerdem könnte die Kopplung der Anschlußsysteme 1723 und 1727 z.B. an einem Punkt zwischen dem Ventil 306 und der Abzweigung 314 erfolgen. Ebenso wird unter Bezugnahme auf 46 als einem einschränkungslosen Beispiel anerkannt werden, daß die Kopplung der Anschlußsysteme 1725 und 1813 am Einbauplatz der Anschlüsse 1405a und 1405b erfolgen könnte. Auf jeden Fall wird anerkannt werden, daß die allgemeine Anordnung der in 47 veranschaulichten modularen Komponenten und Anschlußsysteme deutlich eine breites Spektrum von Anschlußsystemen und Bausteinsystemen beabsichtigt, das im wesentlichen auf jede Art und Weise konfiguriert und angeordnet werden kann, die man für zweckentsprechend hält.
Es wird jetzt auch anerkannt werden, daß die hier in Bezug auf 47 beschriebene und veranschaulichte modulare Anordnung eine gewaltige Flexibilität und Vielseitigkeit in der Hinsicht ermöglicht, daß eine große Auswahl von Komponenten, die das Erzeugungssystem 1710, die Adaptervorrichtung 1720 und die Rückgewinnungsvorrichtung 1730 verkörpern, miteinander ausgetauscht werden kann, was ein breites Spektrum von Permutationen beim Zusammenbau eines Gesamtsystems für die Erzeugung, Zuführung, Extraktion und Rückgewinnung von Gas ermöglicht (z.B. von sterilisierendem oder dekontaminierendem Gas). Selbstverständlich werden solche Permutationen maßgeblich von ihrer praktischen Durchführbarkeit bestimmt. Es wird aber anerkannt werden, daß hier ein Grad der Vielseitigkeit erreicht wird, der früher nicht realisierbar gewesen wäre. Außerdem würde in dem Fall, daß der eine oder andere modulare Bereich einer Reparatur oder Auswechslung bedarf, das hier beabsichtigte modulare System eine Kosteneinsparung zur Folge haben, und zwar im Hinblick darauf, daß nur ein Teil des gesamten Systems repariert oder ausgewechselt werden müßte.
Außerdem können Gesamtanordnungen einer Erzeugungsvorrichtung 1710, Adaptervorrichtung 1720 und Rückgewinnungsvorrichtung 1730 so konfiguriert und angeordnet werden, damit sie insgesamt mit einem bestimmten Zielvolumen 1810 kompatibel sind.
Außerdem ist es in Anbetracht der Modularität des hier beschriebenen Systems möglich, folgende Möglichkeiten in Betracht zu ziehen: die Verwendung einer oder mehrerer Erzeugungsvorrichtungen 1710 ohne die Nutzung einer Rückgewinnungsvorrichtung 1730; die Verwendung einer oder mehrerer Rückgewinnungsvorrichtungen 1730 ohne die Nutzung einer Erzeugungsvorrichtung 1710; und weder die Verwendung einer Erzeugungsvorrichtung 1710 noch einer Rückgewinnungsvorrichtung 1730 (wobei eine Adaptervorrichtung 1720 ausschließlich für die Zirkulation vorgesehen ist).
Gemäß mindestens einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können alle Geräte zur Messung der Systemparameter (wie z.B. solche Geräte, die den Konzentrationssensoren 1210/1214, dem Temperatur- bzw. Feuchtigkeitssensor 1218 und Drucksensor 1560 ähnlich sind, die alle unter Bezugnahme auf die 41 bis 46 beschrieben und veranschaulicht worden sind) in der Adaptervorrichtung 1720 des modularen Systems enthalten sein. Insofern würde es nicht notwendig sein, im Zusammenhang mit einer bestimmten modularen Adaptervorrichtung 1720 zu gewährleisten, daß irgendein Zielvolumen 1810, an das die Adaptervorrichtung 1720 anzuschließen ist, irgendwelche derartigen Geräte umfaßt. Folglich können die Geräte in der Adaptervorrichtung 1720 im wesentlichen für eine Verwendung in Verbindung mit einer beträchtlichen Anzahl unterschiedlicher Zielvolumen 1810 verwendet werden, womit entweder die Notwendigkeit einer zusätzlichen gerätetechnischen Ausstattung (die als eine zeitweilige Zugabe zu einem verbundenen Adapter-Zielvolumen-System hinzugefügt werden würde) oder die Notwendigkeit einer gerätetechnischen Ausstattung im Zielvolumen selbst ausgeschlossen wird und somit potentiell erhebliche Kosteneinsparungen realisiert werden.
Insofern, wie ein Zielvolumen 1810, wie z.B. ein Isolator oder ein anderer umschlossener Raum, mit einem oder mehreren eigenen Gebläsen ausgestattet werden könnte, ist es denkbar, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch ein oder mehrere Gebläse in die Adaptervorrichtung 1720 einzubeziehen (z.B. in einer Art und Weise, die der in 41 in Bezug auf das Gebläse 1240 veranschaulichten ähnelt). Auf diese Art und Weise kann der Durchfluß des Gases innerhalb des gesamten verbundenen Systems durch solch ein zusätzliches Gebläse „gesteigert" werden, einschließlich des Gasstroms, der in das und aus dem Zielvolumen 1810 fließt. Ebenso ermöglicht die in 47 veranschaulichte modulare Vorrichtung die Einbeziehung der Adaptervorrichtungen 1720, bei denen Gebläse fehlen, und die danach für die Ausbreitung und Umwälzung des Gases ausschließlich auf das Isolatorgebläse angewiesen sein würden (diese Variante könnte z.B. im Zusammenhang mit kleinen Zielvolumen 1810 zweckdienlich sein, die keine großen Durchflußgeschwindigkeiten für die Einleitung, Extraktion und Umwälzung des Gases erfordern dürften.
So veranschaulicht 48 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der entsprechend den in 47 veranschaulichten Prinzipien eine Wagenvorrichtung zur Anwendung kommt. Auf diese Weise kann der Wagen 1610 gleichzeitig entsprechend konfigurierte und angeordnete modulare Bereiche 1710, 1720 und 1730 zur Verwendung bei einem festgelegten Zielvolumen tragen. Außerdem kann ein Regelsystem 1630, das für die verwendeten modularen Bereiche 1710, 1720 und 1730 entsprechend konfiguriert und angeordnet ist, auch auf dem Wagen 1610 untergebracht werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Sterilisierungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen die Bestandteile enthalten, die schematisch in 48 veranschaulicht sind, nämlich ein allgemeines Rahmengestell 1610, ein Regelsystem 1630 und ein Systemgehäuse 1640.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das oben erwähnte Rahmengestell die Form eines mit Rädern versehenen Wagens (mit Rädern 1612) annehmen, wobei dieser Wagen sowohl als Aufbaugerüst als auch als Mittel zur Fortbewegung des Sterilisierungsgerätes dienen kann.
Eine Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie z.B. diejenige, welche schematisch mit 1630 in 48 und/oder mit 1510 in 46 gekennzeichnet ist, kann in einem nichtleitenden Gehäuse mit einer durchsichtigen Tür eingebaut werden und das Gehäuse kann an dem Systemwagen angebracht werden.
Schließlich kann ein Edelstahlgehäuse 1640 den Systemwagen überdecken und am richtigen Platz angeschraubt oder anderweitig daran befestigt werden. Vorzugsweise wird das Gehäuse 1640 so konfiguriert und angeordnet sein, daß es das System schützt, ein unbefugtes Eingreifen in den Prozeßablauf verhindert und eine Arbeitsfläche bietet. Vorzugsweise wird das Gehäuse 1640 auch mit Türen versehen sein, die sich öffnen lassen, um Zugang für die Auswechslung beliebiger Verschleißteile des Systems zu gewähren.
Für Zwecke einer Bedienerschnittstelle kann im wesentlichen jede geeignete Anordnung genutzt werden, wie z.B. eine quadratische 9-Zoll LCD-Anzeigetafel 1650 und ein Drucker 1655. Diese beiden Komponenten können auch so konfiguriert und angeordnet sein, daß sie ohne weiteres an dem Systemgehäuse angebracht werden können. Auf herkömmliche Art und Weise könnte solch eine LCD-Anzeigetafel gekennzeichnete Berührungsflächen enthalten, die durch einen Bediener zu betätigen sind.
Eine mögliche Außenkonfiguration wird in den 49 und 50 veranschaulicht. Laut Abbildung können darin ein Abdeckgehäuse 1640, ein herkömmlicher Bildschirmmonitor 1660, eine Bedienkleintastatur bzw. Bedienkleintastaturen 1665 sowie ein Drucker 1655 Platz finden.
51 veranschaulicht eine Anordnungsvariante, in die ein recht großes Zielvolumen 1810 aufgenommen werden könnte (z.B. ein beträchtlich großer Raum, der für die Sterilisierung oder Dekontaminierung vorgesehen ist, oder sogar ein großer tragbarer Raum, der für ähnliches vorgesehen ist, wie z.B. der Innenraum eines Sattelzuganhängers mit 18 Rädern). Bei dieser Anordnungsvariante beschickt die Erzeugungsvorrichtung 1710, die möglicherweise für die Erzeugung eines sterilisierenden oder dekontaminierenden Gases konfiguriert ist, eine erste Adaptervorrichtung 1720a über ein allgemeines Anschlußsystem 1715. Ihrerseits kann diese erste Adaptervorrichtung das Zielvolumen 1810 über ein allgemeines Anschlußsystem 1775a beschicken. Weiterhin kann das Zielvolumen 1810 (über ein allgemeines Anschlußsystem 1775b) eine zweite Adaptervorrichtung 1720b beschicken, die ihrerseits die Rückgewinnungsvorrichtung 1730 über ein allgemeines Anschlußsystem 1726 beschickt.
Somit können gemäß der in 51 veranschaulichten Ausführungsform zwei separate Adaptervorrichtungen zur Anwendung kommen. Bei einer Variante kann die Beschickung von der ersten Adaptervorrichtung 1720a zum Zielvolumen 1810 und von dort zur zweiten Adaptervorrichtung 1720b in einer Richtung und linear verlaufen (d.h. das gesamte sterilisierende oder dekontaminierende Gas, das in das Zielvolumen 1810 eintritt, wird anschließend abgezogen und dann abgelassen). Bei einer anderen Variante kann eine von beiden oder beide Adaptervorrichtungen 1720a/b dazu dienen, das sterilisierende Gas, das in das Zielvolumen 1810 eingeleitet worden ist, dem Kreislauf wieder zuzuführen. So könnte z.B. die erste Adaptervorrichtung 1720a das sterilisierende Gas oben links am Zielvolumen 1810 einleiten (ausgehend von der in 51 veranschaulichten Ansicht) und auch das Gas aus dem Zielvolumen 1810 unten links extrahieren. Zusätzlich könnte die zweite Adaptervorrichtung 1720b das sterilisierende Gas aus dem Zielvolumen 1810 oben rechts extrahieren und es dann wieder in das Zielvolumen 1810 unten rechts einleiten. Auf diese Art und Weise könnte eine kontinuierliche Zirkulation in Form einer „Acht" beim Zielvolumen 1810 erreicht werden. Für diesen Zweck kann jede Adaptervorrichtung 1720a/1720b mit einem eigenen Gebläse ausgestattet werden, insbesondere wenn es sich um recht große Zielvolumen 1810 handelt.
Um für jedes Regelsystem die Verbindung mit allen dazugehörigen modularen Bereichen (1710, 1720a, 1720b und 1730) in der in 51 gezeigten Variante aufrechtzuerhalten, können im wesentlichen alle geeigneten Mittel der Fernübertragung verwendet werden (d.h. Funkübertragung, Drahtübertragung, „Ethernet" etc.).
Die vorliegende Erfindung kann gemäß mindestens einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform als etwas angesehen werden, was allgemein ein modulares System zur Dekontaminierung mindestens eines Teils eines Ziels in Betracht zieht, wobei das modulare System umfaßt:
mindestens ein modularer Bereich (A), der eine Vorrichtung aufweist für:
die selektive Zuführung des dekontaminierenden Gases zum Ziel; und
die selektive Rückführung des Gases zurück zum Ziel; und
mindestens einer von:
mindestens einem modularen Bereich (B), der eine Vorrichtung zur Erzeugung von dekontaminierendem Gas aufweist; und
mindestens einem modularen Bereich (C), der eine Vorrichtung zur selektiven Extraktion von dekontaminierendem Gas weg vom Ziel aufweist.
Vorrichtung zur Programmierung der Steuerung
Die Offenbarung wendet sich jetzt einer Vorrichtung zur Programmierung der Steuerung zu, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Allgemein beabsichtigt ist eine Selbstvalidationsvorrichtung, die die genaue Ausführung der einzelnen Schritte eines Sterilisierungsprozesses gewährleistet. Alle Funktionen und Verfahrensschritte sind selbstüberwachend. Jede Betriebsstörung wird prompt durch ein Warnsignal gemeldet und ruft, wo zutreffend, eine automatisierte Reaktion hervor.
Vorzugsweise wird eine modulare und auf Schablonen (templates) beruhende Softwarearchitektur den Programmierer im Zusammenhang mit der Einstellung eines autonomen (d.h. kundenspezifisch angepaßten) Sterilisierungsprogramms bei der Einführung eines Sterilisierungsgerätes der vorliegenden Erfindung in ein neues Betriebsumfeld (d.h. ein neuer Isolator oder ein anderer umschlossener Raum) anleiten. Schließlich wird das System, sobald es ausgeführt ist, auf zwei Ebenen selbstvalidierend sein. Auf einer Ebene werden die Elemente der Softwareschablonen eine Schritt für Schritt abzuarbeitende Prüfliste zur Prüfung des Systems und des Prozeßbetriebes zur Verfügung stellen. Weiterhin enthält jeder Schritt des Produktionszyklus festkodierte Validierungsparameter, mit deren Hilfe die Betätigung eines bestimmten Validierungsschalters das System vorher darauf einstellen wird, eine prozeßprüfende Version des nächsten Zyklus ablaufen zu lassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden verschiedene Eigenschaften in den Softwareschablonen verwendet, wie weiter unten kurz beschrieben wird.
Die Steuervorrichtung (wie z.B. die in 46 mit 1510 gekennzeichnete) wird ununterbrochen alle Dienstprogramme und Geräte überwachen. Jede Betriebsstörung, die bei einem Gegenstand festgestellt wird, wird ein Warnsignal (alarm) auslösen und als Folge den nächsten Schritt zum „Start" des Prozesses unterbinden (disable). Umgekehrt wird es so sein, daß beim Fehlen eines Warnsignals der nächste Schritt zum „Start" des Prozesses freigegeben wird.
Alle Funktionen und Schritte werden auf erfolgreichen Start und Ausführung überprüft bzw. überwacht, wie es der Funktion oder dem Schritt zweckentsprechend ist. Jede festgestellte Betriebsstörung wird ein entsprechendes Warnsignal auslösen, das dann die Störung (failure) einem Schritt (step) oder einer Funktion zuordnen wird.
Im Rahmen eines Sterilisierungsprozesses, der gemäß der vorliegenden Erfindung abläuft, wird ein Schritt und nur ein Schritt zu einem gegebenen Zeitpunkt aktiv sein, insbesondere aber jene Schritte, die weiter oben unter Bezugnahme unter anderem auf die 42 bis 45 beschrieben und veranschaulicht worden sind. Wenn weiterhin bei einem bestimmten Schritt festgestellt wird, daß er zu keinem Zeitpunkt aktiv gewesen ist, oder wenn mehrere Schritte festgestellt werden, die zu irgendeinem Zeitpunkt gleichzeitig aktiv gewesen sind, wird die Steuervorrichtung (wie z.B. jene, die in 46 mit 1510 gekennzeichnet ist) vorzugsweise in eine Abbruch-Abfolge eintreten, die eine sichere Rückkehr zu einem benutzergesteuerten Zustand garantieren wird.
Da jeder der Schritte, die einen Teil des Sterilisierungsprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, in gewissem Maße von der Zeit bestimmt wird, in der er aktiv ist, wird vorzugsweise eine „Prozeßunterbrechungsbedingung" zur Anwendung kommen, bei der, falls irgendein Schritt nicht in einer maximal zulässigen Zeit abgeschlossen wird (und die z.B. in einem Teil des Speichers der in 46 dargestellten Zentralrecheneinheit (CPU) 1520 gespeichert ist), ein entsprechendes Warnsignal (alarm) (z.B. akustisches, optisches, gedrucktes etc.) ausgelöst werden kann, um den Bediener oder die Bediener zu alarmieren, damit sie eingreifen.
Im Falle, daß solch ein Alarmzustand ausgelöst wird, aber in einem vorgegebenen Zeitraum kein Eingreifen des Bedieners erfolgt, wird die Steuervorrichtung vorzugsweise das Sterilisierungsgerät veranlassen, in eine Abbruch-Abfolge einzutreten, die dem fehlgeschlagenen Schritt entspricht, und somit eine sichere Rückkehr zu einem benutzergesteuerten Zustand zu garantieren.
Schließlich wird der Prozeß in einer dem aktiven Schritt entsprechenden Art und Weise abgebrochen, wenn die Voraussetzungen dafür vorliegen, und zwar bei jedem Schritt im Sterilisierungsprozeß, der ansonsten die Sicherheit beeinträchtigen oder die Produktintegrität gefährden könnte (z.B. die Sterilität oder die physikalischen Eigenschaften eines Gegenstandes gefährden könnte, der innerhalb des Isolators oder eines anderen umschlossenen Raumes einer Sterilisierung unterzogen wird).
Die Schritte können durch eine der folgenden beiden Verfahren ausgelöst werden:

– Die „Betätigung in geordneten Schritten" (Sequential Step Activation; SSA) gewährleistet die zwangsläufige Überwachung der Schrittablaufsteuerung bei einer vom Bediener gewählten, vorher bestimmten Abfolge von Schritten. Der einzige Prozeßschritt, der imstande ist, am Ende jedes laufenden Schritts zu starten, ist der nächste programmierte Schritt. Zu jeder Zeit ist ein vorprogrammierter Abbruchschritt auslösungsbereit, wenn es sich durch die Notwendigkeit des Prozesses oder durch die Eingabe des Bedieners erforderlich macht.
– Die „Betätigung in zufälligen Schritten" (Random Step Activation; RSA) ermöglicht andererseits eine vom Bediener bestimmte Definition einer Abfolge von Schritten, die eine situationsgebundene, kundenspezifische Sterilisierungsabfolge enthalten werden. Die kundenspezifische Abfolge wird erzeugt durch die Verbindung des mit einer Ordnungszahl (l bis n) versehenen Prozeßschritts mit einem schrittspezifischen Kode zur Ermittlung der erforderlichen Schrittfunktionen. Die Prozeß- oder Zeitablaufsollwerte (process or timing set points) werden erforderlichenfalls mit jedem Schritt verknüpft. Wenn der kundenspezifische Zyklus abläuft, wird die Schrittnummer um l bis n weiterrücken, sobald jeder Schritt erfolgreich zum Abschluß kommt. Wenn ein Prozeßabbruch erforderlich ist, wird die RSA-Abfolge deaktiviert. Der vorprogrammierte Abbruchschritt (abort step) wird die programmierte Abbruch-Abfolge (abort sequence) auslösen und der Prozeß wird ihr bis zu einem sicheren Zustand folgen. Dieses Verfahren zur Betätigung in zufälligen Schritten ist für die Entwicklung und Prüfung von Prozessen geeignet. Es verleiht der Flexibilität auch Sicherheit, ist aber im allgemeinen nicht für validierte Produktionssysteme geeignet.

Eine Programmierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jetzt unter Bezugnahme auf die begleitenden 52 bis 58 anerkannt werden. Die 52 bis 58 veranschaulichen jeweils die Programmierungsschablonen, die für alle Funktionen eines Sterilisierungsprozesses verwendet werden können, und die nötigenfalls vervielfältigt und editiert (d.h. kundenspezifisch angepaßt) werden können. Die in den 52 bis 58 dargestellten Beispiele werden in herkömmlicher Kettenleiter-Logikschaltung (ladder logic) präsentiert. Es ist aber als sicher anzunehmen, daß die Verfahren und Schablonen (templates), die hier in Betracht gezogen werden, im wesentlichen mit jeder geeigneten Programmierungssprache verwendet werden können. Es wird auch weiterhin dort Bezug auf die 41 bis 46 genommen, wo es angebracht ist.
Erstens wird anerkannt werden, daß jeder Prozeßschritt in einem Sterilisierungsverfahren (z.B. Zirkulationsströmung, Injektionsströmung des Sterilisierungsmittels etc.) eine oder mehrere Funktionen umfaßt. Zu solchen Funktionen gehören z.B. die Gasinjektion (d.h. die Öffnung eines Ventils, wie z.B. des Ventils 282 in den 41 bis 46) oder die Erzeugung eines Vakuums (ist möglicherweise machbar mit einer herkömmlichen Vakuumpumpe, um den Innenraum eines Isolators oder eines anderen umschlossenen Raumes 1310 auszupumpen, und kann ersatzweise durch eine Gebläsevorrichtung durchgeführt werden, wie z.B. die in 46 mit 1410 gekennzeichnete).
Vorzugsweise wird jeder genannte Schritt die entsprechenden Stellantriebe aktivieren, oder sogar einen Regelkreis, der die entsprechenden Stellantriebe selbst aktivieren wird, um die mit diesem Schritt verbundene Funktion auszuführen. So z.B. wird der Schritt „Gasinjektion" gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen in der Zentralrecheneinheit (CPU) 1520 gespeicherten Regelkreis veranlassen, das Ventil 282 zu öffnen, das Ventil 290 zu schließen und das Ventil 306 zu öffnen, und zwar über die Ventilsteuervorrichtung 1530. Ebenso werden entsprechende Steuereinrichtungen vorzugsweise auch den Gasgenerator 274 selbst aktivieren.
Demgemäß wird unter Bezugnahme auf 52 anerkannt werden, daß die „Funktionsschablone" dazu dient, die unmittelbar bevorstehende Funktion eindeutig zu bestimmen, sobald der Schritt aktiv ist.
Der untere Teil der 52 veranschaulicht die schematische Darstellung einer „Funktionsüberwachung". Da insbesondere jede Funktion zu einer anfänglichen Veränderung der Systemparameter führt, kann eine solche anfängliche Veränderung dazu genutzt werden, den einschlägigen Regelkreis daran zu erinnern, daß die Funktion tatsächlich begonnen hat. Dabei kann das mit dieser Funktion verbundene Warnsignal von Anfang an solange ausgeschaltet bleiben, bis möglicherweise die vorbestimmten Systemparameter verletzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die hier in Betracht gezogenen Schablonenanordnungen vorzugsweise so konfiguriert sein, daß jeder Schritt seine eigene Vorwärtsbewegung und Beendigung überwacht. Insbesondere und vorzugsweise sind vorher auf Zeitbasis eingestellte Warnsignale (pre-set time-based alarms) hier vorgesehen, die die unvorschriftsmäßige Beendigung eines Schrittes oder einen Schrittausfall signalisieren. Generell wird ein ausgefallener Schritt ein Warnsignal auslösen, bei dem der betreffende Schritt beendet und nicht ohne Eingreifen des Bedieners fortgesetzt wird. Falls innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums ein Eingreifen des Bedieners nicht erfolgt, wird die vorprogrammierte Abbruch-Abfolge ausgeführt und das System wird zu einem benutzergesteuerten Zustand zurückkehren.
Ein „sollwertgesteuerter" (set-point-driven") Schritt wird solange ausgeführt, bis ein vorbestimmter Prozeßwert erreicht wird. Ein Beispiel dafür ist die Injektion von sterilisierendem Gas (siehe 43), die vorzugsweise solange andauern wird, bis eine vorbestimmte Konzentration des sterilisierenden Gases von den Sensoren 1210/1214 festgestellt wird. Eine einfache Ungleichheit wird den Schritt vorzugsweise solange einklinken, bis der Sollwert erreicht ist (d.h. falls der gemessene Parameterwert, z.B. die Konzentration des sterilisierenden Gases, nicht gleich der vorbestimmten, gewünschten Konzentration ist, wird der Schritt weiter ausgeführt). 57 veranschaulicht das Einklinken des Sollwerts in Anbetracht der Sollwertschritte.
Ein „zeitgesteuerter" (set-time-driven) Schritt wird nur einen vorbestimmten Zeitraum lang andauern und wird demzufolge dann enden, wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt-Zeitgeber für eine beliebige Zeitspanne deaktiviert werden, in der bestimmte Schrittparameter nicht erfüllt werden. Außerdem wird eine einfache Ungleichheit den Schritt vorzugsweise solange einklinken, bis die Zeitanforderungen erfüllt sind (d.h. wenn die verstrichene Zeit nicht gleich der vorbestimmten Zeit ist, wird der Schritt fortdauern). 57 veranschaulicht auch das Einklinken auf Zeitbasis in Anbetracht der auf Zeitbasis erfolgenden Schritte.
Hin und wieder kann sich auch ein „zusammengesetzter („compound" Schritt" erforderlich machen, bei dem der Schritt solange andauert, bis sowohl ein Sollwert erreicht als auch ein erforderlicher Zeitraum abgelaufen ist. Demzufolge umfassen solche Schritte zwei Schaltklinken (latches), und zwar eine für den Sollwert und die andere für die Zeit.
53 (a bis c) veranschaulicht verschiedene Voreinstellungen der Schrittzeit (step time), die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Anwendung finden können, und die anschließend dafür verwendet werden können, entsprechende Warnsignale auszulösen.
53(a) zeigt die Voreinstellung eines „Mindestzeit-Zeitgebers" „minimum time" timer preset), der dazu dient, die Auslösung eines „Mindestzeit-Warnsignals" zu veranlassen, falls ein Schritt eher zu Ende geht, als durch einen vorbestimmten unteren Grenzwert vorgesehen ist.
53(b) zeigt die Voreinstellung eines „Höchstzeit-Zeitgebers" „maximum time" timer preset), der dazu dient, die Auslösung eines „Höchstzeit-Warnsignals" zu veranlassen, falls ein Schritt über einen vorbestimmten Höchstzeitgrenzwert hinausgeht.
53(c) zeigt die Voreinstellung eines „Schrittausfall-Zeitgebers" („step fail" timer preset), der dazu dient, den Schritt während seiner Ausführung oder sogar den gesamten Sterilisierungsprozeß abzubrechen, falls ein Schritt nach einem „Höchstzeit-Warnsignal" fortgesetzt wird und nach einer genau festgelegten Alarmzeitspanne (d.h. nach einer genau festgelegten Zeit im Alarmzustand) kein Bediener eingreift.
Die 54(a) bis (c) veranschaulichen die tatsächlichen Warnsignale, die die in den 53(a) bis (c) gezeigten Voreinstellungen verwenden.
Vorzugsweise werden zwei Schrittzeitgeber verwendet, um die Schrittausführung zu überwachen, die beide zurückgesetzt werden, sobald ein neuer Schritt beginnt. So z.B. wird in 55 ein „Zeit-pro-Schritt-Zeitgeber" („time in step" timer) gezeigt, der dazu dient, die Zeit aufzuzeichnen, die während des Schritts vergangen ist. Andererseits zeichnet ein „Zeiteinsparungszeitgeber" („time made good" timer), wie z.B. der in 56 dargestellte, die kumulative Zeit auf, während der die Schrittparameter-Anforderungen eingehalten werden. Diese „Zeiteinsparung" bildet dann die Basis für die Einhaltung der erforderlichen Zeit pro Schritt, wie sie in der Verfahrensspezifikation festgelegt ist.
Wenn man sich jetzt der 57 zuwendet, ist darin die schematische Darstellung einer Schrittsteuerung beabsichtigt, die der Auswahl einer Betätigung in geordneten Schritten (SSA) oder einer Betätigung in zufälligen Schritten (RSA), wie weiter unten erläutert, Rechnung tragen kann.
Wenn die SSA gewählt wird, wird Schritt X (Step X-1) ausgelöst, sobald Schritt X-1 (Step X-1) zum Abschluß kommt. Bei diesem Verfahren ist ein Schritt und nur ein Schritt für die Betätigung zuständig, sobald der vorhergehende Schritt zum Abschluß kommt. Der normale Schritt (siehe 57) aktiviert, wenn der vorhergehende Schritt normal zum Abschluß gekommen ist, ohne in den Abbruchzustand zu geraten. Der Abbruchschritt (siehe 58) wird aktiviert, wenn der laufende Schritt in einem Abbruchzustand endet.
Wenn die RSA gewählt wird, wird Schritt X aktiviert, wenn der vom Bediener gewählte Kode richtig ist. Der Kode ist ein Kode aus einer Abfolge, die durch eines der folgenden Verfahren in eine logische Reihenfolge gebracht werden kann. Andere Verfahren können zur Anwendung kommen, aber diese sind die gebräuchlichsten:

1. Manuelle Ablaufsteuerung (manual sequencing): Der Bediener gibt den Kode und die Sollwerte für den laufenden Schritt ein.
2. Wirbeltrommel (Tenor Drum): Eine Abfolge vorkonfigurierter Kodes und Sollwerte wird durch den Abschluß der Prozeßschritte gesteuert.
3. Sollwertprogrammierung (Set Point Programming; SPP): Ein Programmierungshilfsmittel aus dem Honeywell Control Software System, das eine zeit- und prozeßgesteuerte Abfolge numerischer Kodes und entsprechender Sollwerte zur Verfügung stellt.

Zur Vereinfachung der Programmierung, wie in 57 dargestellt, wird die RSA programmiert, die SSA aber nicht eindeutig definiert. Wenn die RSA inaktiv ist (FALSCH, (FALSE)), ist die SSA standardmäßig aktiv.
Ein Schrittabschluß ist entsprechend den in den 57 und 58 gezeigten Schrittschablonen beabsichtigt.
Wenn ein Prozeßschritt seinen Zielsollwert erreicht hat, oder wenn die Zeit pro Schritt abgelaufen ist, geht der Schritt normal zu Ende. Die Schablone zeigt, daß der Schritt solange eingeklinkt bleibt, bis sowohl „SCHRITTZEIT" („STEP TIME") als auch „SCHRITTSOLLWERT" („STEP SET POINT") erreicht sind. Beide müssen erreicht werden, um die Schaltklinke zu unterbrechen, wie es für einige Schritte zutreffend ist. Für die meisten Schritte kommt nur eine Verzweigung zur Anwendung. Beachten Sie, daß die Prozeßschrittverzweigungen beim Fehlen des Kennzeichens (Flag) „VALIDIEREN" („VALIDATE") aktiv sind und die Verfahrenssollwerte und Werte in Kraft sind.
Wenn andererseits das „Validations-Kennzeichen" vom Bediener eingestellt worden ist, sind die normalen Verzweigungen „SCHRITTZEIT" („STEP TIME") und „SCHRITTSOLLWERT" („STEP SET POINT") inaktiv und die Verzweigungen ZEIT VALIDIEREN (VALIDAT TIME) und SOLLWERT VALIDIEREN (VALIDATE SETPOINT) sind aktiviert. Die Schritte bewirken die Ausführung und Beendigung so, wie es für den Normalen Schrittabschluß beschrieben ist, aber die Validationszeit und Sollwerte bleiben in Kraft.
Auf Bedienerbefehl (vorzugsweise privilegierter Bedienerbefehl) wird das „ZWANGSSCHRITT-KENNZEICHEN" („FORCE STEP FLAG") für die Dauer eines Maschinenzyklus aktiv sein. Dieses wird den zur Zeit aktiven Schritt ohne Rücksicht auf die Zeit pro Schritt oder den Prozeßzustand beenden. Der folgende Schritt wird auf normale Art und Weise beginnen. Die Schablone zeigt, daß der Schritt nicht eingeklinkt ist, wenn der "ZWANGSSCHRITT" („FORCE STEP") auf "RICHTIG" („TRUE") steht. Die geöffnete Schaltklinke beendet den Schritt. In einem validierten Prozeß stellt das Erzwingen eines Schrittes eine Prozeßabweichung dar und muß mit Verfahren behandelt werden, die dem Prozeß entsprechen.
Auf Bedienerbefehl oder als Reaktion auf Erfordernisse der Prozeßsicherheit oder Produktintegrität wird das Kennzeichen „ABBRUCH" („ABORT") auf „RICHTIG" („TRUE") gestellt. Die Schrittschablonen in den 57 und 58 zeigen, daß jeder Prozeßschritt, falls er aktiv ist, ausgeklinkt (unlatched) wird, sobald „ABBRUCH" „RICHTIG" ist, und gesperrt wird, falls er inaktiv ist. Das setzt die vorprogrammierte Abbruch-Abfolge (Abort sequence) in Gang. Der zur Zeit laufende Schritt wird unverzüglich beendet. Für jeden Schritt in einem abgebrochenen Prozeß gibt es einen und nur einen möglichen nächsten Schritt. Am Ende der Abbruch-Abfolge wird das System wieder in einen sicheren Zustand überführt. Eine Abbruchschrittschablone wird in 58 vorgestellt. Beachten Sie, daß das Kennzeichen ABBRUCH sowohl einen Abbruch einleitet als auch das Kennzeichen der Betätigung in zufälligen Schritten auf „OFF" (AUS) stellt. Die Abbruch-Abfolge ist eine spezielle Abfolge der Betätigung in geordneten Schritten, die nicht abgebrochen werden kann.
Es wird anerkannt werden, daß ein Zeitgebersatz allen Schritten dient. Zu Beginn jedes Schrittes werden die Voreinstellungen der Zeitgeber durch den neuen Schritt zurückgesetzt und die Zeitgeber starten dann von neuem.
Da die oben beschriebene Ablaufsteuerung möglicherweise durch manuelle Betätigung eines Bedieners gestartet werden kann, wird anerkannt werden, daß ein der vorliegenden Erfindung entsprechender Prozeß eine solche Ablaufsteuerung automatisiert. Weiterhin wird im Kontext einer automatischen Ablaufsteuerung anerkannt werden, daß ein Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung es ermöglichen wird, daß die Abfolge oder jeder beliebige der einzelnen Prozeßschritte im Falle eines vorher bestimmten „Ausfalls" („failure") abgebrochen wird.
Da ein Sterilisierungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ohne weiteres an jeden beliebigen der vielen verschiedenen umschlossenen Räume anpaßbar sein soll, die für eine Sterilisierung vorgesehen sind, wird anerkannt werden, daß ein Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung auch einer gewissen Standardisierung der durchgeführten Prozeßabfolgen Rechnung tragen wird. Mit anderen Worten die Software für die Schablonenprogrammierung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein Grundgerüst bereit, das für eine sehr große Vielfalt von Sterilisierungsgeräten und -verfahren als allgemein gebräuchlich gilt, wobei dieses Gerüst jedoch entsprechend den Erfordernissen der jeweils vorliegenden Situation modifiziert und aufgebaut werden kann.
So ist es z.B. vorstellbar, eine Steuervorrichtung zu installieren, in der der Bediener die Parameterbereiche für das Sterilisierungsgerät und den Prozeß vorher einstellen kann, die nicht verletzt werden dürfen und, falls sie verletzt werden, zu einem Alarm und/oder Abbruch führen, wie oben erörtert.
Es wird auch anerkannt, daß es auch Parameter geben kann, die dazu tendieren, in Bereiche zu fallen, die einem sehr breiten Spektrum von Sterilisierungsgeräten und Prozessen gemeinsam sind. In diesem Falle können solche Parameter schon in das betreffende Steuergerät vorprogrammiert werden.
Es wird anerkannt werden, daß der Aspekt der „Selbstvalidation" („self validation") der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu bekannten Anordnungen einzigartige Vorteile bietet. Insbesondere ein großer Teil der herkömmlichen Validationssoftware tendiert dazu, unter betrieblichen Einsatzbedingungen von der Software getrennt zu sein, die tatsächlich ein Sterilisierungs- oder Dekontaminierungsverfahren durchführt. Aber gemäß mindestens einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet die hier in Betracht gezogene „Selbstvalidationsanordnung" einen Teil genau derselben Anordnung, die ein Sterilisierungs- bzw. Dekontaminierungsverfahren durchführt, bei dem zwecks Durchführung eines Validationsdurchlaufs die in 57 abgebildete Schablone z.B. nur durch eine „Kennzeichensetzung" („flagging") für die Anforderung eines Validationsdurchlaufs verändert zu werden braucht. Das kann z.B. dadurch erreicht werden, daß der Bediener lediglich auf einen Knopf drückt oder eine andere Art von Auslöseimpuls gibt.
Es wird weiterhin anerkannt werden, daß die hier besprochene Schablonenanordnung es ermöglicht, mindestens zwei Schritte eines Sterilisierungsvorgangs in einer Abfolge, die vom Bediener aus einer vorbestimmten oder einer vom Bediener bestimmten Abfolge ausgewählt wird, automatisch auszuführen. Gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine vom Bediener bestimmte Abfolge als eine „situationsgebundene" Abfolge angesehen werden.
Es wird außerdem anerkannt werden, daß das hier erörterte System in der Hinsicht „deterministisch" ist, daß es fähig ist, sich selbst zu überwachen und festzustellen, ob es einen Abfolgeschritt ordnungsgemäß ausführt.
Durchflußbasierter Beschickungsalgorithmus
Die Offenbarung wendet sich nun der Beschreibung eines durchflußbasierten Beschickungsalgorithmus für die Gaszuführung zu, der gemäß mindestens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Dieser Algorithmus kann am besten unter Bezugnahme auf die 41 bis 46 eingeschätzt werden.
Im allgemeinen verbindet das Konzept der durchflußbasierten Beschickung:

• die Gaszufuhr, die auf einem berechneten Wert beruht; und
• die Gaszufuhr als Reaktion auf die Rückkopplungsregelung,

Dieses System kann vorzugsweise das Kreislaufsystem umfassen, das in 43 mit Pfeilen gekennzeichnet ist, und zwar zusammen mit dem Druckwächtersensor 1560 und der Steuerung 1510, die in 46 zu sehen sind.
Wenn die durchflußbasierte Beschickung gestartet wird, ist das Gasventil 282 offen. Das Aktivgas wird aus dem Gasgenerator 274 durch das Ventil 282 eingelassen, während jegliche Entlüftung durch das Ventil 306 erfolgt. Die Erstbeschickung dauert dann über eine bestimmte Zeit „T" an, die durch folgende Formel definiert wird: T = (VC/FR) K, wobei:

V: = Nutzvolumen des zu sterilisierenden Behälters (m³. 0,0283 (ft³)
C: = Sterilisierungskonzentration (mg/L).
F: = Konzentration des am Ventil 282 (mg/L) eingeleiteten Gases.
R: = Durchflußmenge des Gases, das am Ventil 282 eingeleitet wird (m³. 0,0283/Minute) (ft³/Minute).
T: = Beschickungszeit (Minuten)
K: = Prozentuale Korrektur für den Kammerinhalt, oder prozentualer Anteil des frei gebliebenen Volumens.

Im Anschluß an die Erstbeschickung werden die Zirkulationsgeräte innerhalb des Isolators oder umschlossenen Raums 1310 vorzugsweise aktiviert, um das Aktivgas gleichmäßig zu verteilen. Wenn das Steuersignal vom Konzentrationssensor 1214 anzeigt, daß die Konzentration geringer als C ist, werden sich die Ventile 270 und 282 vorzugsweise öffnen, um weiteres Gas einzulassen.
Während der „Gasinjektionsphase" (wie in 43 gezeigt) kann sich das Ventil 306 vorzugsweise öffnen, um Überdruck abzulassen. Ebenso wird das Ventil 306 vorzugsweise geöffnet, wenn der Druckwächter 1560 (oder ein anderes Drucküberwachungsgerät) signalisiert, daß der Druck den Sollwert erreicht oder überschritten hat, um diesen Druck innerhalb des Behälters (z.B. Isolator 1310) aufrechtzuerhalten. Wenn die Konzentration C erreicht ist, erfolgt der Übergang zur „Einwirkungsphase" (wie in 44 gezeigt).
Da also ein Verfahren zur Einleitung einer vorbestimmten Gasmenge in einen leckdichten Behälter beabsichtigt ist, wird das System Ventile verwenden, um ein Aktivgas in den Behälter einzulassen und Gas erforderlichenfalls abzulassen, um den Druck und die Konzentration aufrechtzuerhalten. Die Steuervorrichtung, einschließlich der Zentralrecheneinheit (CPU) 1520, wird die Ausführung einer vorbestimmten Abfolge von Anweisungen steuern. Das Verfahren kann für alle Arten von Isolatoren angewendet werden, ungeachtet ihres beabsichtigten Innendruckes (d.h. ungeachtet, ob bei atmosphärischem Druck, Vakuum oder positivem Druck).
So wird also in Übereinstimmung mit einem durchflußbasierten Beschickungsalgorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung anerkannt werden, daß die gasförmige Sterilisierung praktisch jedes umschlossenen Raums durch die Beseitigung des Problems der unter Druck stehenden Sterilisierungssysteme ermöglicht wird. Kleine, druckempfindliche Mikrobenisolatoren können ohne Schaden sterilisiert bzw. dekontaminiert werden. Ebenso kann das in großen Gewerberäumen oder Containern erfolgen. In allen Fällen besteht im wesentlichen keine Notwendigkeit, den Rauminhalt des zu sterilisierenden Raumes auszupumpen oder auf andere Weise zu behandeln. Außerdem erlaubt der zeitlich gesteuerte Durchfluß eines sterilisierenden Gases mit einer bekannten Konzentration bei einer bekannten Durchflußgeschwindigkeit die direkte Berechnung des zugeführten Sterilisierungsmittels. Weiterhin wird die Konzentration durch einen Sensor überwacht (z.B. solch einer, wie der in 46 mit 1214 gekennzeichnete) und einer Rückkopplungsregelung durch den Computer unterzogen, und folglich werden die indirekten Berechnungen ausgeschlossen, die bei den unter Druck stehenden Systemen häufig vorkommen.
Wenn im vorliegenden Text nichts anderes erklärt wird, kann angenommen werden, daß alle bisher beschriebenen Komponenten und/oder Prozesse gegebenenfalls als austauschbar mit ähnlichen Komponenten und/oder Prozessen angesehen werden können, die an anderer Stelle in der Beschreibung offenbart wurden, wenn dazu keine gegenteiligen Angaben vorliegen.
Es sollte anerkannt werden, daß die Geräte und Verfahren der vorliegenden Erfindung so konfiguriert und durchgeführt werden können, wie es für die Anwendung zweckmäßig erscheint. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht nur als veranschaulichend, aber nicht als restriktiv anzusehen. Der Geltungsbereich der Erfindung wird eher von den folgenden Ansprüchen als von der vorangehenden Beschreibung bestimmt. Alle Veränderungen, die unter die Bedeutung und in den Bereich der Gleichwertigkeit der Ansprüche fallen, sind in ihren Geltungsbereich einzubeziehen.

Claims

Gerät (30) zur Dekontaminierung mindestens eines Abschnitts eines umschlossenen Raums (39), wobei das Gerät aufweist: Vorrichtung (260) zur Bereitstellung von dekontaminierendem Gas; Vorrichtung (215) für den selektiven Beginn der Zuführung von dekontaminierendem Gas in den umschlossenen Raum; Vorrichtung (310) für das selektive Ermöglichen der permanenten Extraktion von Gas aus dem umschlossenen Raum; und Ablaufsteuervorrichtung (1510), um automatisch und in einer Abfolge, die vom Bediener aus einer vorbestimmten und einer vom Bediener bestimmten Abfolge ausgewählt wird, mindestens zwei der folgenden Schritte auszuführen: (i) Bereitstellung von dekontaminierendem Gas; (ii) Beginn der Zuführung von dekontaminierendem Gas in den umschlossenen Raum; und (iii) Extraktion von Gas aus dem umschlossenen Raum, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung eine Vorrichtung für die wählbare Selbstvalidation der Ablaufsteuervorrichtung während der Ausführung einer Abfolge aufweist.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) weiterhin eine Vorrichtung zum Überwachen des Geräts und zum Feststellen, ob das Gerät einen Schritt der Abfolge ordnungsgemäß ausführt, aufweist.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) weiterhin eine Vorrichtung für die Gewährleistung, daß das Gerät zu einem gegebenen Zeitpunkt einen und nur einen Schritt der Abfolge ausführt, aufweist.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) weiterhin eine Vorrichtung zum automatischen Abbrechen der Abfolge aufweist, wenn festgestellt wird, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt kein Schritt der Abfolge ausgeführt wird.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) weiterhin eine Vorrichtung zum Rückführen des Geräts in einen Aus-Zustand aufweist, wenn die Abfolge durch die Vorrichtung zum automatischen Abbrechen abgebrochen wird.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) weiterhin eine Vorrichtung zum automatischen Abbrechen der Abfolge aufweist, wenn festgestellt wird, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt zwei oder mehr Schritte der Abfolge gleichzeitig ausgeführt werden.
Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) eine Vorrichtung zum Rückführen des Geräts in einen Aus-Zustand aufweist, wenn durch die Vorrichtung zum automatischen Abbrechen ein Abbruch erfolgt.
Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) eine Vorrichtung aufweist, um wählbar einen der folgenden Schritte auszuführen: eine Abfolge mit Betätigung in geordneten Schritten, wobei die Schritte in einer festen, vorher bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden; und eine Abfolge mit Betätigung in zufälligen Schritten, wobei die Schritte in einer zufällig bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden.
Gerät nach Anspruch 1, welches weiterhin eine Vorrichtung für den selektiven Einlaß von Luft in den umschlossenen Raum aufweist.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) eine Vorrichtung zum selektiven vorherigen Festsetzen von Betriebsparametern für zumindest einen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, aufweist.
Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) eine Vorrichtung zum selektiven vorherigen Festsetzen von Betriebsparametern für alle Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, aufweist.
Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorher festsetzbaren Betriebsparameter zumindest einen der folgenden einschließen: Gasdruck in dem umschlossenen Raum, Konzentration von dekontaminierendem Gas in dem umschlossenen Raum, Gasfeuchtigkeit in dem umschlossenen Raum und Gastemperatur in dem umschlossenen Raum.
Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) eine Vorrichtung zum automatischen Abbrechen zumindest eines der Schritte (i) und (ii), wie in Anspruch 1 definiert, aufweist, wenn zumindest ein Grenzwert der vorher festsetzbaren Betriebsparameter nicht eingehalten wird.
Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der vorher festsetzbaren Betriebsparameter als Wertebereich ausgedrückt wird.
Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) weiterhin eine Vorrichtung zum Auslösen eines Alarms aufweist, wenn zumindest ein Grenzwert der vorher festsetzbaren Betriebsparameter nicht eingehalten wird.
Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuervorrichtung (1510) anpaßbare Programmierungsschablonen für jeden Schritt der Festlegung der vorher festsetzbaren Betriebsparameter aufweist.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Mindest-Schrittzeit für einen beliebigen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, gestattet.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Höchst-Schrittzeit für einen beliebigen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, gestattet.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Ausfall-Schrittzeit für einen beliebigen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, gestattet.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Abbruch-Abfolge für zumindest einen der Schritte (i) und (ii), wie in Anspruch 1 definiert, gestattet.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Einrichtung eines Zeit-pro-Schritt-Zeitgebers gestattet, der dazu dient, die Zeit aufzuzeichnen, die bei einem beliebigen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, vergangen ist.
Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Einrichtung eines Zeiteinsparungs-Zeitgebers gestattet, der dazu dient, die kumulative Zeit aufzuzeichnen, während der ausgewählte Schrittparameter-Anforderungen bei einem beliebigen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 1 definiert, eingehalten wurden.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl von Bedingungen gestattet, die erforderlich sind, um einen Schritt abzuschließen, wobei diese Bedingungen zumindest eine der folgenden einschließen: eine Zeit, innerhalb welcher der Schritt abzuschließen ist; und zumindest eine Parameterbedingung, die vor dem Abschluß des Schritts erfüllt sein muß.
Verfahren zur Dekontaminierung zumindest eines Teils eines Zielvolumens, aufweisend: Bereitstellung von dekontaminierendem Gas; selektiver Beginn der Zuführung von dekontaminierendem Gas in einen umschlossenen Raum; selektives Ermöglichen der permanenten Extraktion von Gas aus dem umschlossenen Raum; Ausführung von zumindest zwei der nachfolgenden Schritte automatisch und in einer Abfolge, die vom Bediener aus einer vorbestimmten und einer vom Bediener bestimmten Abfolge ausgewählt wird: (i) Bereitstellung von dekontaminierendem Gas; (ii) Beginn der Zuführung von dekontaminierendem Gas in den umschlossenen Raum; und (iii) Extraktion von Gas aus dem umschlossenen Raum; und wählbare Selbstvalidation dieser Schritte während der Ausführung der Abfolge von Schritten.
Verfahren nach Anspruch 24, welches weiterhin den Schritt der Überwachung der Schritte und der Feststellung, ob ein Schritt der Abfolge ordnungsgemäß ausgeführt wird, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 24, welches weiterhin den Schritt der Gewährleistung, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt ein und nur ein Schritt der Abfolge ausgeführt wird, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 26, welches weiterhin den Schritt des automatischen Abbruchs der Abfolge aufweist, wenn festgestellt wird, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt kein Schritt der Abfolge ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, welches weiterhin den Schritt des Rückführens in einen Aus-Zustand aufweist, wenn die Abfolge abgebrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 26, welches weiterhin den Schritt des automatischen Abbruchs der Abfolge aufweist, wenn festgestellt wird, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt zwei oder mehr Schritte der Abfolge gleichzeitig ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 29, welches weiterhin den Schritt des Rückführens in einen Aus-Zustand aufweist, wenn die Abfolge abgebrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 30, welches weiterhin den Schritt der wählbaren Ausführung eines der folgenden Schritte aufweist: eine Abfolge mit Betätigung in geordneten Schritten, wobei die Schritte in einer festen, vorher bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden; und eine Abfolge mit Betätigung in zufälligen Schritten, wobei die Schritte in einer zufällig bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 24, welches weiterhin den Schritt des selektiven Einlasses von Luft in den umschlossenen Raum aufweist.
Verfahren nach Anspruch 24, welches weiterhin den Schritt der wählbaren vorherigen Festsetzung von Betriebsparametern für zumindest einen der Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 24 definiert, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 33, welches weiterhin den Schritt der wählbaren vorherigen Festsetzung von Betriebsparametern für alle Schritte (i), (ii) und (iii), wie in Anspruch 24 definiert, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die vorher festsetzbaren Betriebsparameter zumindest einen der folgenden einschließen: Gasdruck in dem umschlossenen Raum, Konzentration von dekontaminierendem Gas in dem umschlossenen Raum, Gasfeuchtigkeit im Zielvolumen und Gastemperatur in dem umschlossenen Raum.
Verfahren nach Anspruch 34, welches weiterhin den automatischen Abbruch zumindest eines der Schritte (i) und (ii), wie in Anspruch 24 definiert, aufweist, wenn zumindest ein Grenzwert der vorher festsetzbaren Betriebsparameter nicht eingehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der vorher festsetzbaren Betriebsparameter als Wertebereich ausgedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 36, welches weiterhin den Schritt der Auslösung eines Alarms aufweist, wenn zumindest ein Grenzwert der vorher festsetzbaren Betriebsparameter nicht eingehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die vorher festsetzbaren Betriebsparameter für jeden Schritt mit anpaßbaren Programmierungsschablonen festgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Mindest-Schrittzeit für einen beliebigen der folgenden Schritte gestattet: (a) Bereitstellung von dekontaminierendem Gas; (b) Beginn der Zuführung von dekontaminierendem Gas in den umschlossenen Raum; und (c) Extraktion von Gas aus dem umschlossenen Raum.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Höchst-Schrittzeit für einen beliebigen der Schritte (a), (b) und (c), wie in Anspruch 40 definiert, gestattet.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Ausfall-Schrittzeit für einen beliebigen der Schritte (a), (b) und (c), wie in Anspruch 40 definiert, gestattet.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl einer Abbruch-Abfolge für zumindest einen der Schritte (a) und (b), wie in Anspruch 40 definiert, gestattet.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Einrichtung eines Zeit-pro-Schritt-Zeitgebers gestattet, der dazu dient, die Zeit aufzuzeichnen, die bei einem beliebigen der Schritte (a), (b) und (c), wie in Anspruch 40 definiert, vergangen ist.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine der anpaßbaren Schablonen die Einrichtung eines Zeiteinsparungs-Zeitgebers gestattet, der dazu dient, die kumulative Zeit aufzuzeichnen, während der ausgewählte Schrittparameter-Anforderungen bei einem beliebigen der Schritte (a), (b) und (c), wie in Anspruch 40 definiert, eingehalten wurden.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der anpaßbaren Schablonen die Vorauswahl von Bedingungen gestattet, die erforderlich sind, um einen Schritt abzuschließen, wobei diese Bedingungen zumindest eine der folgenden einschließen: eine Zeit, innerhalb welcher der Schritt abzuschließen ist; und zumindest eine Parameterbedingung, die vor dem Abschluß des Schritts erfüllt sein muß.