CN103394106A - 蒸汽消毒器及消毒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蒸汽消毒器及消毒工艺,具体涉及一种负压低温蒸汽消毒器及消毒工艺,蒸汽消毒器包括夹层、内室,内室由前门、后门及夹层围成的空间组成,夹层内设有蒸汽通道,夹层通过管路连接夹层进汽系统,内室通过管路连接内室回空系统,夹层与内室通过管路连通,且该管路上设有第一气动控制阀,内室通过管路连接内室抽真空疏水系统,夹层通过管路连接夹层抽真空疏水系统。蒸汽消毒工艺包括:1)抽真空;2)夹层进汽;3)升温;4)消毒。本发明实现了对畏热物品的低温蒸汽消毒;通过设置内室抽真空疏水系统,能够有效地将消毒过程形成的冷凝水排出,保证了内室蒸汽的质量和温度的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸汽消毒器及消毒工艺,具体涉及一种负压低温蒸汽消毒器及消毒工艺,属于蒸汽消毒技术领域。
背景技术
采用蒸汽进行消毒灭菌由来已久,依次经历了煮沸时代、原始压力蒸汽消毒时代、重力置换下排气消毒时代、预真空压力蒸汽灭菌器时代、脉动真空压力蒸汽灭菌器时代。以上所有类型设备均采用100℃以上高温蒸汽进行消毒灭菌,这就限制了蒸汽消毒灭菌在畏热物品如纺织物、毛料、塑料、橡胶等物品上的应用。如专利号CN102423495A公开了一种脉动蒸汽灭菌工艺及其蒸汽灭菌器,该灭菌工艺包括抽真空、预热、灭菌及真空干燥等步骤;所述蒸汽灭菌器包括蒸汽灭菌盒、阀组、空气过滤器、蒸汽发生器、真空泵和自动控制系统。该专利技术消毒温度均在100℃以上,显然无法满足对畏热物品进行蒸汽消毒的需要。实际上根据饱和水蒸气Antoine公式:
ln(P)=9.3876-3826.36/(T-45.47)
其中P:水蒸气绝对压力单位MPa,T:水蒸气绝对温度单位K
而T的试用范围为290K~500K,即17℃~227℃。因此在低于100℃范围内饱和蒸汽依然适用于Antoine公式。可以通过控制蒸汽压力的相对压力为一定负压,保证蒸汽温度的稳定。
根据Antoine公式,当饱和蒸汽温度低于100℃时,饱和蒸汽相对压力为负压,即低于大气压,而常规的真空消毒灭菌器及消毒灭菌工艺无法实现负压低温消毒。
发明内容
根据以上现有技术中的不足,本发明要解决的技术问题是:提供一种蒸汽消毒器及消毒工艺,使蒸汽消毒温度低于100℃,实现畏热物品的蒸汽消毒。
本发明所述的蒸汽消毒器,包括夹层、内室,内室由前门、后门及夹层围成的空间组成,夹层内设有蒸汽通道,夹层通过管路连接夹层进汽系统,内室通过管路连接内室回空系统,夹层与内室通过管路连通,且该管路上设有第一气动控制阀,内室通过管路连接内室抽真空疏水系统,夹层通过管路连接夹层抽真空疏水系统;
夹层进汽系统包括进汽过滤器、蒸汽气动控制阀,进汽过滤器通过管路连接蒸汽气动控制阀,蒸汽气动控制阀通过管路连接夹层;
内室回空系统包括空气过滤器、进气气动控制阀,空气过滤器通过管路连接进气气动控制阀,进气气动控制阀通过管路连接内室;
内室抽真空疏水系统由内室抽真空系统、内室疏水系统组成,内室抽真空系统包括抽气气动控制阀,抽气气动控制阀通过管路分别连接内室、真空泵系统,内室疏水系统包括疏水气动控制阀,疏水气动控制阀通过管路分别连接内室、真空泵系统;
夹层抽真空疏水系统包括第三气动控制阀,第三气动控制阀通过管路分别连接夹层、真空泵系统。
通过设置内室抽真空疏水系统使内室压力能够维持在负压状态,保证内室消毒温度低于100℃,以实现对畏热物品的蒸汽消毒,通过设置夹层抽真空疏水系统使夹层压力能够维持在负压状态,避免夹层温度过高影响内室温度。
所述的真空泵系统包括水环式真空泵,水环式真空泵通过管路连接进水过滤器,该管路上设置第二电磁阀;水环式真空泵入口通过管路连接换热器壳程出口,水环式真空泵出口通过管路连接总排口;换热器壳程入口通过管路分别连接抽气气动控制阀、疏水气动控制阀、第三气动控制阀;换热器管程入口通过管路连接进水过滤器,管路上设置第一电磁阀,换热器管程出口通过管路连接总排口。内室抽真空系统、内室疏水系统、夹层抽真空疏水系统共用一个水环真空泵,节省了成本;通过设置换热器,使抽出的饱和蒸汽及冷凝水经换热降低温度后排出,避免高温损坏排水管道。
所述的进水过滤器通过管路连接总排口,管路上设置第三电磁阀,当总排口水温过高时,打开第三电磁阀通入冷却水,避免水温过高损坏管道。
所述的第三气动控制阀通过管路连接总排口,管路上设置第二气动控制阀,打开第二气动控制阀使冷凝水直接排入总排口。
本发明还提供一种蒸汽消毒工艺,依次包括如下步骤:
1)抽真空:对夹层、内室抽真空,使其相对压力达到-90KPa;
2)夹层进汽:向夹层内充入饱和蒸汽,同时对夹层进行抽真空疏水,使夹层压力稳定在预定压力-55KPa~8KPa,内室充入空气使其压力达到大气压;
3)升温:内室抽真空至相对压力-90KPa,由夹层向内室充入饱和蒸汽,同时内室疏水系统进行疏水,内室压力缓慢上升,温度同时上升,当温度达到预定值时,转入消毒阶段;
4)消毒:向内室间歇充入饱和蒸汽,维持内室蒸汽压力在-65KPa~-2KPa,温度在75℃~100℃,维持6min~90min,常规后处理。步骤3和步骤4可重复进行。
所述的步骤2中内室压力达到大气压后,进行脉动排空。
所述的脉动排空由内室抽真空至相对压力-90KPa、夹层向内室充入饱和蒸汽至相对压力-65KPa~-2KPa组成一个循环,重复该循环1~5次。
所述的步骤4内室蒸汽相对压力为-55KPa~-50KPa,温度为80℃~82℃,维持50min。
所述的消毒阶段夹层蒸汽压力大于内室蒸汽压力,其压力差小于10KPa。
所述的脉动排空循环次数为4次。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是:
本发明实现了对畏热物品的低温蒸汽消毒;通过设置内室抽真空疏水系统,能够有效地将消毒过程形成的冷凝水排出,保证了内室蒸汽的质量和温度的均匀性;通过设置夹层抽真空疏水系统,能够有效地将夹层中负压状态下的冷凝水排出,保证了夹层饱和蒸汽质量;通过脉动方式消毒及排空内室空气,保证消毒蒸汽质量,消毒效果好;消毒阶段夹层与内室蒸汽压力差值小,防止因消毒内室进蒸汽速度过快导致消毒内室温度冲高的危险;温度控制稳定,消毒阶段内室温度误差控制在1.5℃以内。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是消毒室结构示意图。
图中:1、内室;2、夹层;3、第一气动控制阀;4、安全阀;5、进气气动控制阀;6、蒸汽气动控制阀;7、蒸汽减压阀;8、进汽过滤器;9、空气过滤器;10、止回阀;11、换热器;12、第一电磁阀;13、第二电磁阀;14、进水过滤器;15、第三电磁阀;16、水环式真空泵;17、第二气动控制阀;18、抽气气动控制阀;19、疏水气动控制阀;20、第三气动控制阀;21、过滤器;22、夹层温度传感器;23、内室温度传感器;24、压力传感器;25、真空压力表;26、夹层安全阀;27、前门;28、后门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述:
实施例1:
如图1、图2所示,本发明消毒室包括前门27、后门28、夹层2,三者围成的空间组成内室1,夹层2内设有蒸汽通道,夹层2通过管路分别连接夹层进汽系统、夹层抽真空疏水系统,内室1通过管路分别连接内室回空系统、内室抽真空疏水系统,夹层2上设有夹层安全阀26,夹层2、内室1分别安装压力传感器24、真空压力表25,以检测夹层2、内室1内的压力。
内室进气系统包括第一气动控制阀3,第一气动控制阀3通过管路分别连接夹层2、内室1。
夹层进汽系统包括进汽过滤器8、蒸汽气动控制阀6,进汽过滤器8通过管路连接蒸汽气动控制阀6,蒸汽气动控制阀6通过管路连接夹层2,进汽过滤器8与蒸汽气动控制阀6之间设置蒸汽减压阀7。
内室回空系统包括空气过滤器9、进气气动控制阀5,空气过滤器9通过管路连接进气气动控制阀5,进气气动控制阀5通过管路连接内室1,该管路上安装有安全阀4。
内室抽真空疏水系统由内室抽真空系统、内室疏水系统组成,内室抽真空系统包括抽气气动控制阀18,抽气气动控制阀18通过管路分别连接内室1、真空泵系统,内室疏水系统包括疏水气动控制阀19,疏水气动控制阀19通过管路分别连接过滤器21、止回阀10,过滤器21通过管路连接内室1,该管路上设有内室温度传感器23,止回阀10通过管路连接真空泵系统。
夹层抽真空疏水系统包括第三气动控制阀20,第三气动控制阀20通过管路分别连接过滤器21、止回阀10,过滤器21通过管路连接夹层2,该管路上设有夹层温度传感器22,止回阀10通过管路连接真空泵系统。
真空泵系统包括水环式真空泵16,水环式真空泵16通过管路连接进水过滤器14,该管路上设置第二电磁阀13、止回阀10;水环式真空泵16入口通过管路连接换热器11壳程出口,水环式真空泵16出口通过管路连接总排口,管路上设止回阀10;换热器11壳程入口通过管路连接止回阀10,止回阀10通过管路分别连接抽气气动控制阀18、疏水气动控制阀19、第三气动控制阀20;换热器11管程入口通过管路连接进水过滤器14,管路上设置第一电磁阀12,换热器11管程出口通过管路连接总排口。进水过滤器14通过管路连接总排口,管路上设置第三电磁阀15。第三气动控制阀20通过管路连接总排口,管路上设置第二气动控制阀17。
工作过程如下80℃消毒程序:
a、抽真空:打开第一气动控制阀3,接通夹层2、内室1,开启水环式真空泵16,同时打开第一电磁阀12给水环式真空泵16供水,打开第二电磁阀13给换热器11供冷却水,打开抽气气动控制阀18、第三气动控制阀20对夹层2、内室1抽真空,使其相对压力达到-90KPa。
b、夹层进汽:步骤a中相对压力达到预定值后,关闭第一气动控制阀3,关闭抽气气动控制阀18,第三气动控制阀20切换为间歇工作模式直至结束,打开蒸汽气动控制阀6,向夹层2内通入饱和蒸汽,使夹层压力达到预定压力-45KPa,打开进气气动控制阀5向内室1内通入空气,至内室1压力达到大气压力,关闭进气气动控制阀5。第三电磁阀15由此阶段至结束可根据实际情况间歇工作,以向总排口注入冷却水。
c、准备就绪:第一气动控制阀3切换为间歇工作模式,保证夹层2内蒸汽压力稳定在预定压力值,打开前门27,装入消毒负载,关闭前门27。
d、脉动排空:打开抽气气动控制阀18,将内室1抽真空至相对压力-90KPa,关闭抽气气动控制阀18,打开第一气动控制阀3,由夹层2向内室1充入饱和蒸汽至内室1相对压力-55KPa,关闭第一气动控制阀3,完成一个循环。重复该循环4次,将内室1冷残留空气充分排出,保证后续步骤饱和蒸汽质量。
e、升温:打开抽气气动控制阀18,将内室1抽真空至相对压力-90KPa,关闭抽气气动控制阀18,打开第一气动控制阀3,由夹层2向内室1充入饱和蒸汽,同时使疏水气动控制阀19保持间歇工作,内室1压力缓慢上升,温度同时上升,当温度达到预定值时,转入消毒阶段。
f、消毒:第一气动控制阀3切换为间歇工作,向内室1间歇充入饱和蒸汽,维持内室蒸汽压力稳定在-55KPa~-50KPa,温度在80℃~82℃,维持50min,保持夹层2蒸汽压力大于内室1蒸汽压力,其压力差小于10KPa,消毒温度控制误差在1.5℃以内。
g、干燥:关闭第一气动控制阀3、疏水气动控制阀19,打开抽气气动控制阀18,加速内室残留水汽挥发,将内室进行充分干燥,干燥时间15min。
h、回空:关闭抽气气动控制阀18,打开进气气动控制阀5使内室压力回至大气压力。
i、结束:关闭进气气动控制阀5,打开前门27将消毒负载取出,消毒程序结束,准备进入下一个循环程序。
实施例275℃消毒程序:
工作过程b夹层进汽阶段,夹层压力达到预定压力-55KPa;
工作过程d脉动排空阶段,由夹层2向内室1充入饱和蒸汽至内室1相对压力-65KPa,循环次数3次;
工作过程f消毒阶段,蒸汽相对压力为-65KPa~-60KPa,温度为75℃~77℃,维持90min,其余同实施例1。
实施例385℃消毒程序:
工作过程b夹层进汽阶段,夹层压力达到预定压力-33KPa;
工作过程d脉动排空阶段,由夹层2向内室1充入饱和蒸汽至内室1相对压力-43KPa,循环次数5次;
工作过程f消毒阶段,蒸汽相对压力为-43KPa~-38KPa,温度为85℃~87℃,维持30min,其余同实施例1。
实施例4100℃消毒程序:
工作过程b夹层进汽阶段,夹层压力达到预定压力8KPa;
工作过程d脉动排空阶段,由夹层2向内室1充入饱和蒸汽至内室1相对压力-2KPa,循环次数1次;
工作过程f消毒阶段,蒸汽相对压力为-2KPa~3KPa,温度为100℃~102℃,维持6min,其余同实施例1。
Claims (10)
1.一种蒸汽消毒器,包括夹层(2)、内室(1),内室(1)由前门(27)、后门(28)及夹层(2)围成的空间组成,夹层(2)内设有蒸汽通道,夹层(2)通过管路连接夹层进汽系统,内室(1)通过管路连接内室回空系统,其特征在于:夹层(2)与内室(1)通过管路连通,且该管路上设有第一气动控制阀(3),内室(1)通过管路连接内室抽真空疏水系统,夹层(2)通过管路连接夹层抽真空疏水系统;
夹层进汽系统包括进汽过滤器(8)、蒸汽气动控制阀(6),进汽过滤器(8)通过管路连接蒸汽气动控制阀(6),蒸汽气动控制阀(6)通过管路连接夹层(2);
内室回空系统包括空气过滤器(9)、进气气动控制阀(5),空气过滤器(9)通过管路连接进气气动控制阀(5),进气气动控制阀(5)通过管路连接内室(1);
内室抽真空疏水系统由内室抽真空系统、内室疏水系统组成,内室抽真空系统包括抽气气动控制阀(18),抽气气动控制阀(18)通过管路分别连接内室(1)、真空泵系统,内室疏水系统包括疏水气动控制阀(19),疏水气动控制阀(19)通过管路分别连接内室(1)、真空泵系统;
夹层抽真空疏水系统包括第三气动控制阀(20),第三气动控制阀(20)通过管路分别连接夹层(2)、真空泵系统。
2.根据权利要求1所述的蒸汽消毒器,其特征在于:所述的真空泵系统包括水环式真空泵(16),水环式真空泵(16)通过管路连接进水过滤器(14),该管路上设置第二电磁阀(13);水环式真空泵(16)入口通过管路连接换热器(11)壳程出口,水环式真空泵(16)出口通过管路连接总排口;换热器(11)壳程入口通过管路分别连接抽气气动控制阀(18)、疏水气动控制阀(19)、第三气动控制阀(20);换热器(11)管程入口通过管路连接进水过滤器(14),管路上设置第一电磁阀(12),换热器(11)管程出口通过管路连接总排口。
3.根据权利要求2所述的蒸汽消毒器,其特征在于:所述的进水过滤器(14)通过管路连接总排口,管路上设置第三电磁阀(15)。
4.根据权利要求1所述的蒸汽消毒器,其特征在于:所述的第三气动控制阀(20)通过管路连接总排口,管路上设置第二气动控制阀(17)。
5.一种蒸汽消毒工艺,其特征在于:依次包括如下步骤:
1)抽真空:对夹层(2)、内室(1)抽真空,使其相对压力达到-90KPa;
2)夹层进汽:向夹层(2)内充入饱和蒸汽,同时对夹层(2)进行抽真空疏水,使夹层压力稳定在预定压力-55KPa~8KPa,内室充入空气使其压力达到大气压;
3)升温:内室(1)抽真空至相对压力-90KPa,由夹层(2)向内室(1)充入饱和蒸汽,同时内室疏水系统进行疏水,内室(1)压力缓慢上升,温度同时上升,当温度达到预定值时,转入消毒阶段;
4)消毒:向内室(1)间歇充入饱和蒸汽,维持内室蒸汽压力在-65KPa~-2KPa,温度在75℃~100℃,维持6min~90min,常规后处理。
6.根据权利要求5所述的蒸汽消毒工艺,其特征在于:所述的步骤2中内室(1)压力达到大气压后,进行脉动排空。
7.根据权利要求6所述的蒸汽消毒工艺,其特征在于:所述的脉动排空由内室(1)抽真空至相对压力-90KPa、夹层(2)向内室(1)充入饱和蒸汽至相对压力-65KPa~-2KPa组成一个循环,重复该循环1~5次。
8.根据权利要求5所述的蒸汽消毒工艺,其特征在于:所述的步骤4内室(1)蒸汽相对压力为-55KPa~-50KPa,温度为80℃~82℃,维持50min。
9.根据权利要求5或8所述的蒸汽消毒工艺,其特征在于:所述的消毒阶段夹层(2)蒸汽压力大于内室(1)蒸汽压力,其压力差小于10KPa。
10.根据权利要求7所述的蒸汽消毒工艺,其特征在于:所述的脉动排空循环次数为4次。
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