CN104080483A - 蒸汽消毒器 - Google Patents

Abstract

一种用于医疗设备的蒸汽消毒器(1)包括供料系统(30)、排出系统(40)和净化系统(50)。供料系统适于将物料供送到消毒腔(20)中，且该供料系统包括至少一个用于容纳消毒流体(1a)的主罐(31)。所述排出系统适于将排放流体(1b)从消毒腔(20)中排出。所述净化系统适于将所述消毒流体和排放流体(1a,1b)中的至少一种流体从所述供料系统和排出系统(30,40)中的至少一个系统抽出，并将所抽出的流体引入所述主罐(31)中，所述净化系统包括适于对所抽出的流体进行过滤的清洁装置(51)。

Description

蒸汽消毒器

技术领域

本发明涉及权利要求1的前序部分中所述的那种类型的蒸汽消毒器。

更具体地说，本发明涉及一种蒸汽消毒器，使用温度和压力十分高的饱和蒸汽，对外科或牙科仪器(后面将简称为医疗设备)进行消毒和/或杀菌。

背景技术

众所周知的是，在任何手术期间，为了防止感染或出现其他类似问题，使用已经被高标准地消毒的医疗设备是最重要的。

因此，已经设计了各种消毒器，它们使用不同的方法对所述设备进行高标准的消毒/杀菌。

这类消毒器的一个例子是化学消毒器，其使用化学物质(如，环氧乙烷或乙醇盐)对设备进行杀菌消毒。

另一种类型的消毒器是等离子体消毒器，其使用气体(如，等离子态过氧化氢)对医疗设备消毒。

这两种类型的消毒器尽管能保证高标准地消毒，但并不经常被使用，因为它们使用的物质倾向于在被消毒的设备上形成残留物。特别地，由于所述残留物会对病人引起感染或其他类似问题，因此需要仔细和彻底冲洗设备而将它们清除掉，这样虽然能去除掉残留物，但是导致成本增加，消毒效果降低。

另一种类型的消毒器使用辐射能(紫外线辐射、γ射线或微波)来对医疗设备消毒。

这些消毒器由于制造成本和使用成本高，因此很少被使用。

由于上面所概括的原因，因此，使用最广泛的消毒器是蒸汽消毒器，也称之为消毒蒸锅，其与上述消毒器不同的是，制造和使用成本特别经济。更重要的是，由于其体积小，因此使用简单，易安装在实验室中。

目前公知的蒸汽消毒器包括容纳水的主罐、消毒腔、供料系统、干燥装置和排出系统。待被消毒的设备放置在消毒腔中。供料系统适于将水从主罐中抽出，将水转变成蒸汽，然后将蒸汽输送到消毒腔中。干燥装置适于例如通过使用一股热空气来干燥所述设备。排出系统适于将废弃流体排出，该废弃流体是消毒过程留下的液体、剩余气体/蒸汽。

专利US 5348711 A、GB 1235952 A和US 6379613号中描述了这类蒸汽消毒器的一些实例。

将饮用水(其是主要管道中的水)输送给这些蒸汽消毒器，由于存在微生物菌群，因此这些消毒器不是特别合适的，但是，微生物菌群在类型和浓度方面通常无害(在任何情况下，在消毒过程中可被消除掉，但是会增加残留细菌负荷的危险)。

在某些情况下，例如，自来水供应水管退化的情况下，所述微生物菌群可能包括有害的微生物，如果这些有害的微生物接触粘膜或内脏器官，将会导致严重的并发症。如果存在浓度过高的所述微生物，与正常条件相比，将会降低消毒效果，增加风险程度。

另外，如果在消毒器中使用受污染的水，生物膜将会形成在管和罐内部，从而将会逐渐增加潜在有害且绝对不适宜的微生物的浓度。

最后，由于使用普通饮用水而导致的主要问题是：存在水垢和其他悬浮固体残余物，它们最终将会形成积垢。

所述物质含有有机成分(如细胞碎屑)和无机矿物质，它们起到营养成分的作用，提供生长基质，从而促进微生物扩展。

另外，这些积垢会导致液压系统的部件(阀、泵等)出现断裂、堵塞和过早磨损的危险。

为了克服上述问题，经常使用外部系统，即，通常为反渗透系统，在这种反渗透系统中，使用膜片来保留溶质，从而获得基本上不含矿物质的已消毒的水，因此该已消毒的水导电率低。

反渗透消毒系统具有一些重要的缺点，如，成本高。

这种反渗透系统的另一重要缺点是，其净化能力会迅速降低。

与所述缺点相关的另一问题是：由于水不被完全消毒，因此，当水在被使用之前滞留在主罐中时，细菌负荷将会增加，从而蒸汽消毒器所达到的消毒标准将会降低。

蒸汽消毒器可配置内部过滤器来取代上述反渗透系统，当水从主罐流到蒸汽产生器中时，该内部过滤器将对水进行过滤，从而降低水的导电率和细菌负荷。

为了保证高水平的脱矿质作用和消毒效果，所述内部过滤器由十分昂贵的高性能材料制成，体积也大。

配置有内部过滤器的消毒器涉及到的一个重要问题是：所述过滤器必须能在短时间内净化水。

因此，为了保证高水平的脱矿质作用和消毒效果，所述内部过滤器由十分昂贵的高性能材料制成，体积也大。

另一问题是，由所述内部过滤器所保证的消毒标准倾向于迅速降低，因此，要求频繁地维护。

内部过滤器涉及的另一个与上述问题不相上下的问题是，过滤水的速度相对慢，因此，显著增加消毒循环时间。

为了克服所述问题，保证过滤速度快，这类过滤器体积通常特别大，因此十分昂贵。

发明内容

在这种情况下，本发明的技术目的是设计一种能基本上克服上述缺点的蒸汽消毒器。

在所述技术目的范围内，本发明的一个重要目的是提供一种蒸汽消毒器，其能保证消毒标准高、用于消毒过程的水的导电率低。

另一重要目的是提供一种蒸汽消毒器，其即使在多次循环使用之后，能保证水的高水平的净化和消毒效果，因此，不要求频繁的维护。

通过所附的权利要求1中的蒸汽消毒器能实现上述技术目的和特定目的。

从属权利要求中描述了优选实施例。

附图说明

图1示出了根据本发明的蒸汽消毒器。下面将参照图1详细描述本发明的优选实施例，通过下面的详细描述可清楚看出本发明的特征和优点。

具体实施方式

参照所述附图，附图标记1整体表示根据本发明的蒸汽消毒器。

蒸汽消毒器实质上包括用于医疗设备(尤其用于牙科仪器和类似设备)的消毒系统，并使该系统运行。该消毒系统通过使用蒸汽形态的消毒流体1a(通常为脱矿质水)进行所述消毒，所述消毒流体的特征在于，其压力和温度高。

蒸汽消毒器1包括消毒腔20、供料系统30、排出系统40和净化系统50。医疗设备放置在上述消毒腔内并在其中被消毒。上述供料系统适于将消毒流体1a供送到消毒腔20中。上述排出系统适于将排放流体1b从消毒腔20中排出。上述净化系统适于将消毒流体1a和排放流体1b中的至少一种流体从供料系统30和排出系统40中的至少一个系统中抽出且对抽出的流体进行清洁，然后将其引入供料系统30中。

消毒腔20通常由用于医疗设备(优选适用于牙科仪器或类似设备)的小体积容器构成。该消毒腔是现有公知的一种消毒腔，通常由一种几乎为圆筒形、由不锈钢制成的结构构成。

供料系统30包括：主罐31；至少一个第一泵32；以及蒸汽产生装置33。所述主罐适于集聚消毒流体1a；所述第一泵适于使蒸汽流体1a在主罐31和所述消毒腔20之间流动；所述蒸汽产生装置是现有公知的一种蒸汽产生装置，如图1简单所示，适于将流体1a从液体形态转变为蒸汽形态。

主罐31配置有特定的测试传感器31a，其适于检测消毒流体1a的生化特性。这类测试传感器31a可包括导电率计量装置和/或细菌负荷测量装置。导电率计量装置通过测量浸没在消毒流体1a中的两个电极之间的电流来测量消毒流体的微西门子值以确定流体1a的导电率。细菌负荷测量装置通过流式细胞分析或比浊法确定出流体1a的细菌负荷和内毒素含量。

有益地，主罐31还可配置有测量装置31b，该测量装置b适于测量容纳在所述罐31中的消毒流体1a的容积和压力，以确定出流体1a的容积和压力的最小值和最大值，从而发出存在太多或太少消毒流体1a的信号。

排出系统40包括卸载罐41、一个或更多个电磁阀42和一系列排出管43。所述卸载罐适于收集从消毒腔20流出的排放流体1b，该卸载罐可装配有将流体1b排放到外界的出口41a。所述电磁阀适于使排放流体1b从消毒腔20流到卸载罐41中。所述排出管适于用作流体通道将卸载罐41和消毒腔20连接。

还配置有真空泵44和过滤器45。所述真空泵适于使卸载罐41减压以将卸载罐41中的气体排出。过滤器45适于净化通过真空泵44被抽出的气体，之后，该气体通过第二排出管45a被排放到外界。

特别地，真空泵44从卸载罐41中抽出气体和蒸汽混合物以降低卸载罐41内部的压力，从而，便于将溶解在所述排放流体1b中的气体从所述排放流体中消除掉，同时，由于沸点降低，还便于使排放流体1b蒸发。

过滤器45可包括过滤膜，例如，过滤膜由树脂制成，适于降低气体中的细菌含量，从而，当所述气体被排出时，其差不多已被充分净化，这样就不易污染环境。

卸载罐41(类似于主罐31)配置有第二测量装置41a，该第二测量装置适于测量容纳在所述卸载罐41内的排放流体1b的容积和压力，以确定出排放流体1b的容积和压力的最小值和最大值，从而至少发出表明太满这一状态的信号。

除了包括所述供料系统30和排出系统40以外，消毒器1还包括净化系统50，该净化系统适于将两种流体1a和1b中的至少一种流体从相关的供料系统30和排出系统40中抽出，将该抽出的流体净化，然后将其排到主罐31中。

所述净化系统50包括清洁装置51、抽吸回路52和卸载回路53。所述清洁装置适于至少净化消毒流体1a。所述抽吸回路适于用作流体通道将主罐31和清洁装置51连接。所述卸载回路适于用作流体通道将所述清洁装置51和主罐31连接。

清洁装置51适于至少净化消毒流体1a以降低流体中的细菌负荷和导电率。因此，所述清洁装置包括第一过滤装置51a和第二过滤装置51b。第一过滤装置适于对流体进行消毒，即，通过消除掉流体1a中的细菌和微生物来降低细菌负荷。第二过滤装置适于通过去除掉溶解在消毒流体1a中的金属而降低导电率。

第一过滤装置51a适于至少降低被处理流体的细菌负荷，特别地，降低被处理流体中的细菌负荷和内毒素含量。因此，第一过滤装置包括过滤元件，过滤元件由聚合物材料(如，乙酸纤维、聚酰胺、聚砜和聚丙烯腈)制成，或，可供选择地，过滤元件由无机材料(如，堇青石、硼硅玻璃和氧化铝)制成。特别地，第一过滤装置51a包括由无机材料制成的过滤元件，更特别地，包括薄膜式过滤元件。优选地，第一过滤装置51a是多孔陶瓷制过滤器。

第二过滤装置51b包括由树脂或适于降低被处理流体的导电率的其他类似材料制成的过滤元件。特别地，第二过滤装置51b包括由树脂制成的过滤元件，更特别地，包括由离子交换树脂制成的过滤元件，离子交换树脂通过释放流体中的阳离子和/或阴离子，可降低被溶解的矿物质含量，从而降低流体的导电率。

抽吸回路52包括一系列管，它们适于将流体1a从主罐31中抽出，从而将流体1a直接输送到清洁装置51中。

可供选择地，如图1所示，抽吸回路包括一系列适于将消毒流体1a输送到卸载罐41中的管道，以在排放流体1b到达清洁装置51之前被冷却。

这种情况下，因此该抽吸回路包括热交换器52a，其适于让消毒流体1a冷却排放流体1b，例如，该热交换器由布置在罐41内的盘管换热器构成，以在流体1a和1b之间以传导方式进行热交换。

为了充分发挥清洁装置51的用处，净化系统50还可包括第二抽吸回路54、阀55、泵56和冷却装置57。所述第二抽吸回路适于作为流体通道将卸载罐41和清洁装置51连接。所述阀适于调节朝清洁装置51流动的流量。所述泵适于使流体1a和1b在回路52、53和54内流动。所述冷却装置适于在流体1a和1b到达清洁装置51之前将其冷却。

特别地，阀55由三通阀构成，其适于让流体1a和1b交替地通过，从而可让清洁装置51交替地过滤流体1a和1b。

可供选择地，阀55适于混合流体1a和1b以同时过滤它们。特别地，这种情况下，阀55可配置有适于调节流体流的恒温器，从而，从所述阀55流出的流体的温度保持低于固定阈值。

蒸汽消毒器1可包括另一净化系统60，其适于将卸载系统40与供料系统30连接，并在排放流体1b与消毒流体1a混合之前将排放流体1b清洁。

所述的另一净化系统60包括另一过滤装置61、辅助抽吸回路62、辅助卸载回路63和另一泵65。所述另一净化装置配置有与过滤装置51a和51b基本上相同的清洁装置61a和61b，适于净化所述排放流体1b。辅助抽吸回路适于作为流体通道连接卸载罐41和所述另一过滤装置61。辅助卸载回路适于作为流体通道连接主罐31和所述另一过滤装置61。泵65适于使排放流体1b在所述另一净化系统60内流动。

所述另一净化系统60还可包括另一冷却装置64和另一阀66。所述另一冷却装置适于在排放流体1b到达所述另一过滤装置61之前将该排放流体冷却。所述另一阀优选是三通阀，由于该另一阀设置在所述另一过滤装置61和主罐31之间，因此可让操作者将被过滤的排放流体1b引入主罐31中，或可供选择地，通过出口67将排放流体1b排出。

最后，蒸汽消毒器1可配置有除气装置70，其适于将至少溶解在消毒流体1a中的气体消除掉。

所述消毒装置(图中未示出)例如包括容器71和另一真空泵72。容器71设置在热交换器52a和阀55之间，这样，一旦流体1a从热交换器52a中吸收了热量，容器71就可容纳流体1a。所述另一真空泵适于将容纳在容器71中的气体排出以降低容器71中的压力，从而便于将消毒流体1a与溶解在其中的气体分离。特别地，所述另一真空泵72适于将从消毒流体1a中排出的气体引入过滤器45或其他类似过滤器中，以在该气体排放到外界之前将该气体净化。

本发明实施了一种用于消毒医疗设备的新方法。

所述方法包括消毒步骤、排出步骤和净化步骤。在消毒步骤中，将消毒流体1a从主罐中抽出以对消毒腔20中的医疗设备进行消毒。在排出步骤中，将排放流体1b从消毒腔20中排出，然后将其收集在卸载罐41中。在净化步骤中，合适地清洁流体1a和1b中的至少一种流体。

首先，对消毒器1做一些准备工作，即，用消毒流体1a填充主罐31，然后，通过使用测试传感器31a来分析消毒流体1a，以测试消毒流体1a是否具有所要求的生化特性。特别地，测试传感器31a测试所述消毒流体1a是否具有满足要求的导电率值和细菌负荷值，更特别地，测试导电率和细菌负荷以及内毒素含量是否符合先前设定的值。

如果所述导电率值和细菌负荷值不理想，就起动净化步骤。在净化步骤中，通过使用净化系统50，消毒系统消除掉溶解在消毒流体1a(其从主罐31中抽出)中的气体，之后，所述流体1a流入冷却装置57中，达到适于清洁的理想温度，从而通过清洁装置51而被净化，然后，将所述流体再次引入主罐31中。

一旦所述主罐31中的流体1a具有所要求的生化特性，即，构成主罐31中的流体1a的水的细菌负荷和导电率几乎为零，那么，净化步骤结束，这样则可起动消毒和卸载步骤。特别地，当消毒流体的导电率值大致小于15微西门子(microsiemens)时，更特别地，大致小于10微西门子，优选大致小于5微西门子，更优选大致为0微西门子时，可中断所述净化步骤。具体地，当流体1a的温度大致在40℃至70℃的范围内，优选在50℃至60℃的范围内时，中断该步骤。

可供选择地，操作者可设定连续执行净化步骤。换句话说，不管主罐31中的流体1a的细菌负荷和导电率如何，可以一直连续地执行净化步骤。更详细地，这种情况下，消毒流体1a通过消毒系统50被连续清洁，以防止流体1a滞留在主罐31中，同时，保持导电率和细菌负荷为理想值，即，几乎为零。

最后，如果已经执行消毒步骤和排出步骤多次，那么，主罐31中的消毒流体1a的量将不足，或者，罐41中将会有太多排放流体1b，此时起动净化步骤。在净化步骤中，通过清洁所述排放流体1b而将其转变为消毒流体1a，然后将消毒流体1a引入主罐31中。

在该步骤中，净化系统50从卸载罐41中抽出排放流体1b，通过冷却装置57和/或将排放流体1b与从主罐31中流出的消毒流体1a混合，来调节排放流体1b的温度；通过使用清洁装置51来净化流体1b，最后将流体1b引入主罐31中。

另外，为了加速给主罐31补充流体，还可起动所述另一净化系统60，净化系统60以与系统50相同的方式，通过所述另一冷却装置64冷却排放流体1b，通过使用所述另一清洁装置61净化流体1b，然后将其引入主罐31中。

最后，如果测试传感器31检测出细菌负荷、内毒素含量和/或导电率降低的速度减小，那么消毒器1例如将通过特定的光学/声学指示器发出信号，表明需要置换掉一个或更多个相关的过滤装置51a、51b或一个或更多个清洁装置61a、61b。特别地，如果传感器31a没有检测出正被测试的参数有任何变化，那么，消毒器1将发出需要更换一个或更多个所述装置51a、51b、61a、61b的信号。一旦主罐31中的消毒流体1a达到所需水平，那么，测试传感器31a将再次分析主罐31中的消毒流体1a的生化特性，从而，决定所述流体是否适于消毒，或者，在流体不具有所需的生化特性的情况下决定是否需要执行新的净化步骤。

本发明具有一些重要优点。

第一个重要的优点是，蒸汽消毒器1使用体积特别小、价格合适的过滤装置，该过滤装置能够实现高标准的消毒，同时，其制造和操作成本特别经济。

通过该新颖的净化系统50能达到所述优点。该净化系统界定了封闭回路，这意味着，消毒流体1a多次通过清洁装置51，这样，清洁装置51能多次处理消毒流体1a，这与现有系统不同，在现有系统中，流体仅在单次通过期间被清洁。

能多次清洁消毒流体1a将防止清洁装置51的效率降低，这意味着，蒸汽消毒器1所需的维修操作十分少，因此，性能可靠，使用寿命长。

系统中设置对流体1a、1b进行冷却的冷却装置57和任何其他冷却装置64，可将消毒流体1a总是保持在适于消毒的理想温度下，从而让清洁装置51、61的操作达到最优。因此，可进一步保证系统在成本和质量方面的所述优点。

特别地，由于具有冷却装置57、64，因此，清洁装置51、61中的流体总是能保持在理想温度下，从而可通过第二过滤装置51b的树脂进行过滤。

通过合适地混合排放流体1b和消毒流体1a，阀55可调节进入清洁装置51中的流体的温度，从而便于清洁流体，这样就能进一步保证实现上述方面中的优点。

另一优点是，由于能通过清洁装置51一直净化消毒流体1a，因此，该消毒流体总是具有理想的生化特性，不会发生公知的蒸汽消毒器通常出现的退化现象。

由于消毒流体1a中的细菌负荷和导电率几乎一直为零，因此具有另一重要优点，即，能避免在供料系统30中形成生物膜，从而，可避免在消毒步骤之前污染消毒流体1a。

特别地，由于具有清洁装置51、61，因此，消毒器1能通过使用几乎无细菌负荷、导电率几乎为0微西门子的流体1a运行消毒循环。

由于能连续执行净化步骤，因此能保证实现所述方面的优点。

另一优点是，净化系统50、60可使排放流体1b被清洁，从而可让流体1b能再次用于新的消毒步骤。特别地，所述可能性可让蒸汽消毒器1通过给定量的流体几乎执行无数次消毒循环，从而，提高了消毒器1的独立性。

另一优点是，排放流体1b一旦被清洁，就能将其排放到外界。详细地说，由于所述另一阀67设置在所述另一清洁装置61下游，因此，流体1b在被清洁之后能被排到主罐31中，或可供选择地，通过出口67被排到外部，从而能保证实现上述方面的优点。另外，将三通阀和排放出口(分别类似于阀66和出口67)插入在清洁装置51和主罐31之间，从而可实现上述解决方案。

另一个不相上下的重要优点是，由于排放流体1b没有被排放到外界环境中，因此，蒸汽消毒器1能避免污染该消毒器外部的环境。

在不脱离本发明构思的范围的情况下，可对在此所述的本发明进行改进和变化。在此所述和在此请求保护的所有元素可用等同元素替代，本发明的范围包括所有其他细节、材料、形状和尺寸。

Claims (10)

1.一种用于医疗设备的蒸汽消毒器(1)，该蒸汽消毒器包括：

供料系统(30)，其适于将物料供送给消毒腔(20)，且该供料系统具有至少一个用于容纳消毒流体(1a)的主罐(31)；

排出系统(40)，其适于将排放流体(1b)从所述消毒腔(20)排出；

其特征在于：该蒸汽消毒器包括净化系统(50)，该净化系统适于将所述消毒流体和排放流体(1a,1b)中的至少一种流体从所述供料系统和排出系统(30,40)中的至少一个系统抽出，并将所抽出的流体引入所述主罐(31)中，所述净化系统(50)包括适于对所抽出的流体进行过滤的清洁装置(51)。

2.根据权利要求1的蒸汽消毒器(1)，其中，所述净化系统(50)包括抽吸回路(52)和卸载回路(53)，所述抽吸回路适于作为流体通道而连接所述主罐(31)和所述清洁装置(51)，所述卸载回路适于作为流体通道而连接所述清洁装置(51)和所述主罐(31)。

3.根据前述一个或多个权利要求的蒸汽消毒器(1)，其中，所述净化系统(50)包括第二抽吸回路(54)，该第二抽吸回路适于作为流体通道而连接所述排出系统(40)和所述清洁装置(51)。

4.根据前述权利要求的蒸汽消毒器(1)，其中，所述排出系统(40)包括适于容纳所述排放流体(1b)的卸载罐(41)，并且其中，所述第二抽吸回路(54)适于作为流体通道而连接所述卸载罐(41)和所述清洁装置(51)。

5.根据前述一个或多个权利要求的蒸汽消毒器(1)，其中，所述净化系统(50)包括阀(55)，该阀适于使所述清洁装置(51)交替地过滤所述消毒流体和排放流体(1a,1b)。

6.根据前述一个或多个权利要求的蒸汽消毒器(1)，包括另一净化系统(60)，该另一净化系统包括：

另一过滤装置(61)，其适于清洁所述排放流体(1b)；

辅助抽吸回路(62)，其适于作为流体通道而连接所述排出系统(40)和所述另一过滤装置(61)；以及，

辅助卸载回路(63)，其适于作为流体通道而连接所述主罐(31)和所述另一过滤装置(61)。

7.一种用于医疗设备的消毒方法，包括以下步骤：

消毒步骤，在该消毒步骤中，从主罐(31)中抽出消毒流体(1a)而用于在消毒腔(20)中消毒；

排出步骤，在该排出步骤中，将排放流体(1b)从所述消毒腔(20)中排出；

其特征在于：该方法包括净化步骤，在该净化步骤中，清洁所述消毒流体和排放流体(1a，1b)中的至少一种，并将所清洁的流体引入所述主罐(31)。

8.根据前述权利要求的消毒方法，其中，在所述净化步骤中，从所述主罐(31)中抽出所述消毒流体(1a)，将所抽出的所述消毒流体净化，然后将净化后的所述消毒流体再次引入所述主罐(31)中。

9.根据权利要求7-8中的一个或多个权利要求的消毒方法，其中，在所述净化步骤中净化所述排放流体(1b)，然后将净化后的所述排放流体引入所述主罐(31)中。

10.根据权利要求7-9中的一个或多个权利要求的消毒方法，其中，不间断地执行所述净化步骤。