CN1013732B - 物品干燥和灭菌的方法和装置 - Google Patents

Abstract

物品干燥和灭菌的方法及装置。现有技术在物品干燥和灭菌方面存在着部分干燥较差，往往会损坏物品。本发明的任务在于不使用有害于环境的气体和液体的前提下，提供物品干燥和灭菌的完美有效的方法和装置。解决本发明任务的方法在于将物品置于密闭干燥灭菌箱的处理室中，先在30-70℃较低温度下干燥，接着在升温至125-135℃下进行有效灭菌。密闭的内循环通过冷凝器与外界空气紧密接触。本发明的方法和装置可用于各种物品的干燥和灭菌。

Description

本发明涉及物品干燥和灭菌的方法及装置，特别是洗涤物，尤指敏感织物、纯毛织物、被子、垫子、羽绒被褥、毛毯、皮革，以及其他任何物品，例如餐具、医疗器械、梳子、剪子、刷子、刀具和刮须器具。物品如织物置放或悬挂在干燥灭菌箱的处理室内，在无机械运动的情况下进行干燥和灭菌，并且在干燥后直接进行灭菌。

人们已知有各种不同的干燥和灭菌方法。现有各种转鼓式烘干机都能在不同温度条件下将织物干燥，它们都是在被干燥织物的不断运动的同时，结合热空气的供给进行干燥的。除了这些转鼓式烘干机之外，还有各种干燥箱，悬挂在干燥箱内的洗涤物品暴露在热空气或室温下进行干燥。

通常洗涤物品的灭菌不是在干燥装置内进行的，而是需要采用其他方法。从卫生学和微生物学方面，已知有各种灭菌方法，这些方法对洗涤物的灭菌来说都是重要的方法。为了使对温度敏感的洗涤物彻底灭菌，121℃和2巴蒸汽压的压热器处理是一项使用颇多的方法，但在温度高于160°时，使用该方法会使衣物遭到损坏。为了在室温下进行灭菌，灭菌物品可以暴露在某些气体中，如环氧乙烷、甲醛、氯和臭氧等，或置于含有例如氧化剂或醛类（甲醛）一类消毒剂的水介质中对要灭菌物品进行灭菌。然而人们一定会注意到，化学方法总是非常费时费力的。此外，对敏感物品采用γ射线照射也可以进行灭菌，而用X射线照射则不能达到剂量效率。

现今采用30、60和90℃的洗涤方法都是以不对洗涤物进行沸煮为前提的，同时还考虑到许多种织物对温度很敏感，高温会损坏洗涤物的质地。至今所有洗涤方法还都伴随很大的机械负荷，同时还限制了洗涤温度的提高。由于同样的原因，转鼓式烘干机在对温度很敏感的织物也不采用高温干燥，一般温度约为50～60℃，因为织物在温度和机械负荷下，在很短的时间内就会受到永久性损坏。由此可见，现有的洗涤方法以及洗涤及紧接着在转鼓式烘干机中进行烘干，确有可能把洗涤物洗涤干净的，然而都不能对洗涤物接着进行灭菌，因此还必须将烘干的洗涤物紧接着进行一系列彻底的灭菌步骤。

为此，在将洗涤物和服装进行洗涤后，还必须紧接着进行灭菌操作。由于织物在高温即160℃时会受到损坏，所以织物必须通过高压釜、化学物质或射线照射进行灭菌。高压釜的操作，对于未受过技术训练的外行来说是危险的。但是高压釜的使用，一方面需要达到121℃的高温，从而使其若干部分都具有这样的高，另一方面需要达2巴的压力，因此必须具有开启系统复杂的压力室。此外，高压釜要求高度技术保养，从而显着增加该系统的费用。

但是洗涤物也可通过化学方法灭菌。此时必须考虑所用的化学物质，即当这些化学物质未从织物中完全去除时，不会对以后的穿着者的皮肤产生副作用。因为高分子化学物质残留在洗涤物内，则会在以后穿着者身上引起对疾病的防卫反应，例如过敏性反应。然而采用这些化学物质，不仅对穿着者发生麻烦，而且去除这些物质也属难题。如系气体物质，则会释放到循环的空气中去;如系液体物质，则会增加污水量。于是，不可避免地大量污染空气和河水。用γ射线照射进行灭菌也存在一定问题。诚然这种处理可以杀菌，无需加热灭菌物品或接受化学物质，但是必须考虑到，这种照射剂量并不能由X射线仪器得到的，而是只有通过天然放射性核素才能产生。因此除了增加设备费用问题外， 还要解决防护问题。

本发明的任务在于以特殊简单的方法进行干燥和灭菌，在负担合理费用的条件下，缩短干燥和灭菌的时间，避免使用污染环境的气体或水溶性物质，以极其简便的方式使未经专门技术训练的使用者也能安全操作，在干燥过程中以及灭菌时与洗涤物接触的空气处于密封循环系统中，排除了环境污染的可能性。

解决本发明任务的途径在于：空气在内循环和外循环系统中流动，通过冷凝器，两个系统相互紧密配合，干燥结束后，借助冷凝器停止凝结，灭菌后，冷凝器则被冷却。干燥灭菌时，在暖空气温度低于100℃即45～60℃下进行凝结，在热空气温度121～130℃下，优先采用125～130℃进行灭菌。

按本发明的温度范围能够进行充分灭菌，对于专业人员来说这是难以想像的。在这样温度条件下能够灭菌，则与现有技术相矛盾的，因为众所周知，要进行干燥灭菌只有在160℃甚至更高的温度条件下才有可能。

为了证明在事实上能够灭菌，进行了各种不同的试验。将污染物置于本发明干燥灭菌箱内的不同部位上，所用的试验菌有：金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、枯草杆菌和白色念株菌。这些菌广为传播，前三种菌在医院内都属问题菌，因为这些菌由于其抗抗菌素性很难消灭。这些试验菌培养在完全培养基中，并以很高浓度涂在织物上。部分试验菌与完全培养基混合，另一部分则与血液混合。这些混合物即完全培养基和血液，通常满足了试验菌所容许的防护范围，使其能够经受极端的环境条件。在本发明的干燥灭菌箱内，污染物所经受的温度为125～130℃。接着，在灭菌条件下，将污染物移至灭菌过的完全培养基中。在37℃下，培养8天，这个时间足以证明存活菌在培养基中明显生长。这一系列试验的结果证明，对所有未形成内生孢子的细菌而言，30分钟的有效 灭菌时间就足够了。为了彻底灭菌，对生成内生孢子的菌而言，120分钟的灭菌时间也足够了。使用本发明的干燥灭菌箱，灭菌物品在125～130℃温度条件下，经过120分钟以上的灭菌，就能达到安全灭菌。

这些条件对本专业领域而言，完全是新提出的条件。

使用本发明的干燥灭菌箱，在待烘干织物上的细菌不会进入周围环境，这个问题是通过密封的内循环系统解决的。

通常织物并不经受125～130℃的温度。在这个温度范围进行操作是可能的，因为要满足各种不同的条件。干燥阶段优先采用从40～65℃开始，在121～130℃高温阶段时，织物没有机械负载。

本发明与现有技术相比，具有许多优点。

所有织物如混纺织物、棉制品、纯毛织物、纯丝织品、纯合成纤维织品和纯粘胶织品，都能很好地进行干燥和灭菌。此外，例如皮革、皮鞋或羽绒被褥，都能经受这种处理，并且还对这些领域的卫生非常有利。在干燥过程中，使用了一个很好的方法，因为不用蒸汽操作，而仅仅采用水分蒸发，即干燥是在常压下，在水沸点以下的温度进行的。洗涤物是悬挂在干燥灭菌箱内进行操作的，因此，与转鼓式烘干机相反，不会导致洗涤物的磨损、折痕和撕破。洗涤物也不会起毯、变形、褪色和收缩，最终使洗涤物经久耐用，对使用者来说，费用因素也非常明显。

干燥后，洗涤物非常滑爽，几乎不需要再作进一步处理，因此同样可以降低费用。

与转鼓式烘干机相反，本发明的干燥灭菌箱占地面积很小。与转鼓式烘干机相比，由于本发明的干燥灭菌箱在机械结构上简单得多，所以安装毫无问题。由于只有气体在流动，所以不存在由器具侧壁或底板上传出的声音。

由于本发明的干燥灭菌箱不存在燃烧危险，所以工作时对此也无 需多加注意。由于本发明的干燥灭菌箱的各个零部件都采用成熟技术加工，所以可靠性很高，使医院和旅馆感到很大兴趣。医院和诊所借助这种干燥灭菌箱，能够对工作服、医疗器械、餐具和炊具，还有毛巾、床单和衣服进行灭菌。因而不再需要动用昂贵的器具或化学物质，这些化学物质有时确能起到消毒作用，但大大加重了环境的负担，而本发明提供了以极其简便的方式对消毒物品进行灭菌。因此，这种干燥灭菌箱必然会引起医院的极大兴趣，因为部分传染病确是由医院病人传染的，即所谓的医院交叉传染病。这种菌可以用药物或化学物质予以消灭，但也被认为很有问题，因为这种菌具有特殊的抗药性，然而这种菌对加温灭菌却很敏感。

本发明对理发店具有同样重要的意义，按照本发明的方法，对梳子、剪刀、刷子、刀具和刮须器具都可进行灭菌。

附图系本发明的最佳实施例，从图中可更具体地说明本发明的优点。

附图说明如下：

图1干燥灭菌方法的示意图，

图2干燥灭菌箱的正视剖面图，

图3干燥灭菌箱下部平面图，其中配置有离心鼓风机和冷凝器，

图4干燥灭菌箱侧视图，带C、D截面的剖视图，

图5干燥灭菌箱侧视图，带A、B截面的剖视图，

图6冷凝器透视图。

图1说明本发明方法的过程。洗涤物置于室温的干燥灭菌箱内，干燥不超过1.5小时。温度一般升至65℃左右。借助冷凝器从空气内循环中除去水分，如果空气湿度达到大约65%，转换干燥灭菌箱开关，使内层空气非常缓慢地流动，外层冷却循环完全关闭，使内部温度升高至125～130℃左右，保持大约15分钟。

实际上有效的灭菌阶段在此以后才进行，这个过程历时一小时以上，在此期间通过自动调节系统使干燥灭菌箱内保持恒温，该自动调节系统由与内腔接触的温度传感器、额定值传感器和调节热敏电阻组成。由于灭菌时的空气循环，配置在内壁外但在内层气流内的热敏电阻，对内腔较小的温度变化的反应予以调节。

灭菌后即对消毒物品冷却，这种冷却是通过内层气流的充分流动和启动外层冷却达到的。从而在很短的时间内，温度下降到90～100℃左右。冷却后，干燥灭菌箱内的洗涤物和内层各部分的温度约为30～40℃，因此对使用人员毫无危险。此后，干燥灭菌箱又可继续使用。

干燥灭菌箱内壁的优点在于由绝热材料制成，这种材料应对空气湿度的变换并不敏感。使用干燥灭菌箱还要求内壁不因湿热和极端干燥的迅速变换而遭到损坏。

另外，必须保证绝热材料在织物和干燥灭菌箱内壁之间的接触部位或夹持部位，不会在织物上产生可能形成的黄颜色。但是对有些敏感织物，在与金属面和金属壁接触处，不能确保不产生这种黄色斑迹。

此外，这种绝热材料还必须在灭菌过程中，使用人员偶而打开干燥灭菌箱后，干燥灭菌箱内壁与裸手接触时，不会烧坏使用人员的手。另外，这种绝热材料具有很大的优点，即由于吸热性很小和绝热性很高，所以冷却快，耗能少。

如果与干燥灭菌箱的内壁一样，干燥灭菌箱的外壁也是由绝热材料制成，则对周围环境具有良好的绝热性。这种干燥灭菌箱的优点在于，在内层高温加热与环境温度之间具有良好的绝热性。其结果能够节省加热用的能源、冷却迅速，不必设置用于保护周围家具和四周墙壁的繁杂而又占用空间的隔热防护板。因此，这种干燥灭菌箱可以直接与另一架仪器或墙壁邻接，无需散热和隔热的空间。

为了加速冷却，还可采用其他方法，即通过外壁（例如侧壁通道、 顶部通道和/或背部通道）吸入冷空气进行冷却。

图2给出干燥灭菌箱的正视剖面图。干燥灭菌箱内腔1的内侧壁22具有气孔4，空气通过气孔4进入内腔并从内腔中排出。空气通过干燥灭菌箱内腔的进气通道2进入内腔并通过气孔4从内腔中排出，从而经由排气通道3到达冷凝器7。气流通过冷凝器7后，被内循环的离心鼓风机5抽吸，接着通过热敏电阻6，从而结束内系统循环。在冷凝器7下面，有一个集水盘8，二者通过排水口17相互连接，如图3所示。

为了保证良好的绝热性，内侧壁22、外侧壁9、背壁16、门12、顶盖11和内底10都是绝热结构。

为了相应冷却冷凝器7，在开启式的外循环中，吸入外部空气，再经冷凝器7，被外循环的离心鼓风机13接受后，再由离心鼓风机13排出干燥灭菌箱。如图6所示，外部冷空气由进水口19吸入冷凝器，经过冷凝器的薄板18，由该冷凝器的排水口20排出。由于冷凝器以反向冷凝方式工作，所以外部冷空气在经过薄板18时温度升高。

为了防止驱动内循环离心鼓风机5的电动机14温升过高，将该电动机14配置在内循环外部。

由侧视图和平面图所示，所有零部件即离心鼓风机5，13，冷凝器7和集水盘8都配置在底座15上。

如果需要将这些零部件的部分或全部都配置在干燥灭菌箱的上部，当然也是可以的。

零件序号

1干燥灭菌箱内腔    11顶盖

2进气通道    12门

3排气通道    13离心鼓风机

4气孔    14电动机

5离心鼓风机    15底座

6热敏电阻    16背壁

7冷凝器    17排水口

8集水盘    18薄板

9外侧壁    19进水口

10内底    20排水口

22内侧壁

Claims (10)

1、物品干燥和灭菌的方法，特别是洗涤物，尤指敏感织物、纯毛织物、被子、垫子、羽绒被褥、毛毯、皮革、以及其他任何物品，例如餐具、医疗器械、梳子、剪子、刷子、刀具和刮须器具，将物品置放或悬挂在干燥灭菌箱的处理室内，在无机械运动的情况下进行干燥和灭菌，并且在干燥后直接进行灭菌，其特征在于，气流进入由冷凝器相互紧密配合的内外两个循环系统，在暖空气温度低于100℃下凝结，干燥结束后借助冷凝器停止凝结，在热空气温度为121～130℃下进行灭菌，灭菌后冷凝器被冷却。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于，灭菌的热空气温度为125～130℃。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于，凝结的暖空气温度为45～60℃。

4、根据权利要求1的方法，其特征在于，灭菌时内循环的气流显着减少。

5、根据权利要求1的方法，其特征在于，灭菌时外循环的空气不流动。

6、实施权利要求1的方法的干燥灭菌箱，该干燥灭菌箱包括内腔和由内腔带气孔的内壁与外壁构成的循环系统以及配置在该循环系统中的冷凝器，其特征在于，干燥灭菌箱具有由电动机分别驱动的两个鼓风机，其中一个用于干燥灭菌内循环，另一个用于冷却外循环。

7、根据权利要求6的干燥灭菌箱，其特征在于，内壁由绝热材料构成。

8、根据权利要求6的干燥灭菌箱，其特征在于，整个内腔覆盖着一层由绝热材料制成的绝热层。

9、根据权利要求6的干燥灭菌箱，其特征在于，外壁由绝热材料构成。

10、根据权利要求6的干燥灭菌箱，其特征在于，部分冷空气被侧壁通道、顶盖通道和/或背壁通道的外壁吸收，以冷却所述外壁。

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