CN103182093B - 一种过氧化氢蒸汽灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过氧化氢蒸汽灭菌装置。本发明包括过氧化氢汽化系统、过氧化氢蒸汽循环扩散系统、过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统和灭菌空间环境参数监控系统。本发明采用多通道闪蒸加热的方式，将过氧化氢溶液均匀滴加在汽化盘上并瞬间汽化，由风机涡流气流将蒸汽快速带出汽化器，进入圆形喷射装置，避免了过氧化氢过加热和液滴的存在。圆形喷射装置设置多个喷射口并带有整流装置，可将过氧化氢蒸汽快速均匀扩散到消毒空间各个角落。本发明过氧化氢蒸汽灭菌装置能够快速可控地产生真正的过氧化氢蒸汽，并能快速均匀地扩散。

Description

一种过氧化氢蒸汽灭菌装置

技术领域

本发明涉及微生物灭菌领域，更具体地说，涉及一种通过使用过氧化氢蒸汽杀灭微生物，对手术室、生物安全实验室、制药车间等空间及空间内物品进行灭菌的装置。

背景技术

目前国内手术室、生物安全实验室和制药车间等领域的灭菌采用传统的灭菌方式，普遍存在灭菌不彻底、存在灭菌死角，或者灭菌周期长、效率低，或者灭菌剂残留严重、对人员和环境带来较大危害等缺点。

液体过氧化氢的杀菌性能得到认可已有100多年的历史了，具有环保高效的特点。但是，液体过氧化氢要求很高的浓度和很长的接触时间，才具有杀孢子能力。后来，经研究发现气态过氧化氢在低浓度的状态下比在液体状态下具有更高的杀孢子能力，主要原理是生成游离的氢基，用于进攻细胞成分，包括脂类、蛋白质和DNA，从而达到对细菌的灭活。过氧化氢蒸汽是将过氧化氢溶液加热汽化，由于液体变成气体后单位体积将扩大1000倍，因此能够快速地充满整个灭菌空间，且比喷雾具有更强的穿透能力，灭菌周期短，经济性强。然而过氧化氢汽化及空间混匀扩散效果的不理想导致了目前过氧化氢蒸汽灭菌设备普遍存在空间灭菌效果不一致，对多孔物体穿透性较差的问题。

现有的过氧化氢灭菌装置，往往直接在需灭菌的场所将过氧化氢液体加热汽化，对空间进行灭菌，这种方式很难控制过氧化氢的汽化速度，造成过氧化氢在汽化过程中发生爆炸事故，带来不安全因素，也会导致过氧化氢过热分解，起不到灭菌作用。申请号为200610100871.6描述了一种过氧化氢汽化装置，采用微孔加热的方式，能控制加热温度和汽化速度。但微孔无法使汽化的过氧化氢快速完全喷出，在内部容易导致过氧化氢过热分解。

过氧化氢汽化在空间扩散过程同时也是冷凝过程，如果扩散不迅速及时，将导致空间混匀扩散效果的不理想，过氧化氢蒸汽灭菌设备普遍存在空间灭菌效果不一致，对多孔物体穿透性较差的问题。实用新型专利200920031190.8所述的过氧化氢蒸汽灭菌装置，虽然能够精确控制过氧化氢汽化量，但没有使过氧化氢蒸汽快速均匀扩散的装置和方法。

另外，过氧化氢蒸汽灭菌后不能直接排放至大气中，需要安全处理，而前文引述的两个专利均未提供过氧化氢蒸汽的后处理方法。专利 CN 200957200Y虽然提到了一种过氧化氢蒸汽催化器，但催化分解后需用干燥器进行除湿，增加了过氧化氢蒸汽灭菌运行成本。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺点，而提供的一种过氧化氢蒸汽灭菌装置。

本发明所述的过氧化氢蒸汽灭菌装置，其特征在于，包括过氧化氢汽化系统、过氧化氢蒸汽循环扩散系统、过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统和灭菌空间环境参数监控系统；

所述过氧化氢汽化系统包括过氧化氢溶液瓶、蠕动泵、液体检测器、过氧化氢溶液滴注管、汽化盘、加热管、加热管温度传感器、导流板和过氧化氢蒸汽输送保温管；

所述过氧化氢蒸汽循环扩散系统包括汽化器风机、分支汽化管、扩散导流罩、扩散风机、主循环密闭阀和过滤器。

所述过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统包括过氧化氢循环去除密闭阀、过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器和过氧化氢蒸汽去除循环风机；

所述灭菌空间环境参数监控系统压力传感器、过氧化氢蒸汽浓度传感器、温度传感器和湿度传感器；

所述过氧化氢溶液瓶通过设置蠕动泵的导管连接液体检测器，液体检测器一端连接末端设置于气化室的过氧化氢溶液滴注管；气化室内设置安装加热管的汽化盘、加热管温度传感器和导流板，气化室底部安装汽化器风机，汽化器风机连接依次设置压力传感器、过氧化氢蒸汽浓度传感器、温度传感器和湿度传感器的气化管道，气化管道连接设置过滤器的主管道；气化室顶部连接过氧化氢蒸汽输送保温管，过氧化氢蒸汽输送保温管连接末端设置于扩散导流罩周围的分支汽化管，扩散导流罩周围设置连接扩散管道的扩散风机，扩散管道分别连接主管道的主循环密闭阀和去除管道的氧化氢循环去除密闭阀，去除管道依次设置过氧化氢蒸汽去除循环风机和过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器。

分支汽化管末端设置喷嘴，分支汽化管和喷嘴的数量为圆周均匀分布的6个。

扩散导流罩位于汽化过氧化氢喷嘴周围，扩散导流罩的数量为6个。

汽化盘被加热管加热到足够温度，蠕动泵将过氧化氢溶液瓶中的过氧化氢水溶液通过过氧化氢溶液滴注管滴注到汽化盘上，过氧化氢溶液汽化为过氧化氢蒸汽，汽化器风机将蒸汽经过氧化氢蒸汽输送保温管和分支汽化管输送到喷嘴处。扩散风机将空气经过滤器和密闭阀后从扩散导流罩吹出，扩散导流罩位于汽化过氧化氢喷嘴周围，吹出的空气混合过氧化氢蒸汽扩散至灭菌空间。

过氧化氢蒸汽浓度传感器、温度传感器和湿度传感器位于汽化器风机所连接的管道上，其作用是检测灭菌空间的温度、湿度和过氧化氢蒸汽浓度，反馈给控制系统，然后根据需要控制灭菌装置各部件的工作状态。

本发明采用多通道闪蒸加热的方式，将过氧化氢溶液均匀滴加在汽化盘上并瞬间汽化，由风机涡流气流将蒸汽快速带出汽化器，进入圆形喷射装置，避免了过氧化氢过加热和液滴的存在。圆形喷射装置设置多个喷射口并带有整流装置，可将过氧化氢蒸汽快速均匀扩散到消毒空间各个角落。采用高效空气过滤器与活性炭、二氧化锰颗粒物共同组成过氧化氢蒸汽快速分解去除装置，能快速将灭菌后的蒸汽分解去除，达到降低灭菌周期的目的，同时该装置分解蒸汽产生的水分直接被高效空气过滤器和活性炭颗粒吸收，无需额外采用干燥机除湿，具有节能环保的特点。

本发明过氧化氢蒸汽灭菌装置能够快速可控地产生真正的过氧化氢蒸汽，并能快速均匀地扩散。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图中各标号说明如下：

1、过氧化氢溶液瓶，2、蠕动泵，3、液体检测器，4、汽化器风机，5、汽化盘和加热管，6、温度传感器，7、导流板，8、过氧化氢溶液滴注管 ，9、压力传感器，10、过氧化氢蒸汽浓度传感器，11、温度传感器，12、湿度传感器，13、分支汽化管，14、扩散导流罩，15、喷嘴，16、扩散风机，17、过滤器，18、过氧化氢循环去除密闭阀、19、主循环密闭阀，20、过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器，21、过氧化氢蒸汽去除循环风机。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，本实施例描述的本发明描述的过氧化氢蒸汽灭菌装置，它包括过氧化氢汽化系统、过氧化氢蒸汽循环扩散系统、过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统和灭菌空间环境参数监控系统等四部分。过氧化氢汽化系统包括过氧化氢溶液瓶1、蠕动泵2、液体检测器3，汽化器风机4、汽化盘和加热管5、温度传感器6、导流板7、过氧化氢溶液滴注管8和过氧化氢蒸汽输送保温管22。过氧化氢蒸汽循环扩散系统包括分支汽化管13、扩散导流罩14、喷嘴15、扩散风机16、过滤器17和主循环密闭阀19。过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统包括过氧化氢循环去除密闭阀18、过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器20和过氧化氢蒸汽去除循环风机21。灭菌空间环境参数监控系统包括压力传感器9、过氧化氢蒸汽浓度传感器10、温度传感器11、湿度传感器12及未在图中标示的显示器和操作面板等。

本实施例工作时，主循环密闭阀19开启，过氧化氢循环去除密闭阀18关闭，汽化器风机4和扩散风机16启动，汽化盘5在嵌入其中的加热管加热下温度达到130℃-140℃，蠕动泵2将过氧化氢溶液瓶1中的过氧化氢溶液经过氧化氢溶液滴注管8滴注到汽化盘5上，过氧化氢溶液受热瞬间汽化为过氧化氢蒸汽，然后过氧化氢蒸汽被汽化器风机4吹出汽化室，经过氧化氢蒸汽输送保温管和分支汽化管13到达喷嘴15，分支汽化管13和喷嘴15的数量为圆周均匀分布的6个。扩散风机16将经过滤器17净化后的空气输送到扩散导流罩14，整流罩的数量也为6个。扩散导流罩14内喷出的气流与喷嘴15内喷出的过氧化氢蒸汽混合后向灭菌空间喷出，迅速扩散混匀至整个灭菌空间。灭菌空间内过氧化氢蒸汽浓度达到设定值时，蠕动泵2停止工作，过氧化氢溶液汽化停止，灭菌空间暴露在过氧化氢蒸汽中足够时间后，主循环密闭阀19关闭，过氧化氢循环去除密闭阀18和过氧化氢蒸汽去除循环风机21开启，将灭菌空间中的空气抽过过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器20，过氧化氢蒸汽在过滤器20中被吸收并分解为氧气和水，持续该状态直至灭菌空间内过氧化氢蒸汽浓度达到或低于相关标准规定的环境安全浓度，整个灭菌过程结束，此时可直接关闭过氧化氢蒸汽灭菌装置。

在实施例中，本发明进行一次灭菌大致需要4个步骤：

（1）灭菌空间预处理阶段，根据灭菌空间尺寸和过氧化氢蒸汽浓度计算所需过氧化氢溶液量，然后启动汽化器向灭菌空间加湿，直至湿度达到或高于70%。

（2）过氧化氢蒸汽注入阶段，湿度达到或高于70%时，过氧化氢汽化器完全工作，进入过氧化氢蒸汽注入阶段，此时灭菌空间过氧化氢蒸汽浓度持续上升，直至达到预定值，关闭汽化系统。

（3）过氧化氢蒸汽灭菌阶段，在设定浓度下，持续对灭菌空间内微生物进行灭活，期间过氧化氢蒸汽浓度会因为分解和泄露而降低，过氧化氢汽化系统会根据浓度传感器反馈信息实时开启进行蒸汽补充。

（4）灭菌空间过氧化氢蒸汽吸收分解阶段，灭菌结束后，灭菌空间内过氧化氢蒸汽需要吸收分解，使浓度低于达到环境安全的要求。过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统通过含有活性炭和二氧化锰的活性过滤器吸收并分解灭菌空间内的过氧化氢蒸汽。

Claims (3)

1.一种过氧化氢蒸汽灭菌装置，其特征在于，包括过氧化氢汽化系统、过氧化氢蒸汽循环扩散系统、过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统和灭菌空间环境参数监控系统；

所述过氧化氢汽化系统包括过氧化氢溶液瓶、蠕动泵、液体检测器、过氧化氢溶液滴注管、汽化盘、加热管、加热管温度传感器、导流板和过氧化氢蒸汽输送保温管；

所述过氧化氢蒸汽循环扩散系统包括汽化器风机、分支汽化管、扩散导流罩、扩散风机、主循环密闭阀和过滤器；

所述过氧化氢蒸汽循环吸收分解系统包括过氧化氢循环去除密闭阀、过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器和过氧化氢蒸汽去除循环风机；

所述灭菌空间环境参数监控系统压力传感器、过氧化氢蒸汽浓度传感器、温度传感器和湿度传感器；

所述过氧化氢溶液瓶通过设置蠕动泵的导管连接液体检测器，液体检测器一端连接末端设置于气化室的过氧化氢溶液滴注管；气化室内设置安装加热管的汽化盘、加热管温度传感器和导流板，气化室底部安装汽化器风机，汽化器风机连接依次设置压力传感器、过氧化氢蒸汽浓度传感器、温度传感器和湿度传感器的气化管道，气化管道连接设置过滤器的主管道；气化室顶部连接过氧化氢蒸汽输送保温管，过氧化氢蒸汽输送保温管连接末端设置于扩散导流罩周围的分支汽化管，扩散导流罩周围设置连接扩散管道的扩散风机，扩散管道分别连接主管道的主循环密闭阀和去除管道的过氧化氢循环去除密闭阀，去除管道依次设置过氧化氢蒸汽去除循环风机和过氧化氢蒸汽吸收分解过滤器。

2.根据权利要求1所述的过氧化氢蒸汽灭菌装置，其特征在于，分支汽化管末端设置喷嘴，分支汽化管和喷嘴的数量为圆周均匀分布的6个。

3.根据权利要求2所述的过氧化氢蒸汽灭菌装置，其特征在于，扩散导流罩位于汽化过氧化氢喷嘴周围，扩散导流罩的数量为6个。