CN104288798A - 一种蒸汽消毒器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸汽消毒器，其包括：蒸煮锅总成，其具有灭菌腔，灭菌腔的底部设有电热元件，灭菌腔的上部设有排气管，排气管上设有排气控制阀；压力水箱，其底部与灭菌腔底部经供水管路相连，供水管路上设有水量控制阀；双向气泵，其通过调压管路与压力水箱相连，调压管路上设有调压控制阀，其另通过热风管路与灭菌腔连通，热风管路上设有热风控制阀；电路板总成，其与双向气泵、电热元件、排气控制阀、水量控制阀、调压控制阀及热风控制阀相连；机壳，安装于上述部件的外部，为上述的部件提供支撑及防护。其兼具清洗、消毒及烘干功能，在同一灭菌腔内分时段进行，无需人为转移消毒物品，使用更加方便快捷，提高了消毒处理效率，且降低了消毒物品转移过程中二次污染的几率。其采用巧妙的设计，使其结构更加简单，紧凑、小巧灵活，零部件综合利用率高，制造成本及使用成本均得到了较好的控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种消毒装置，尤其涉及一种可用于对医疗器械或碗筷等进行消毒的蒸汽消毒装置。
背景技术
临床上医用的非一次性医疗器械，每次使用后均需进行消毒处理，然后无菌存放，家庭或酒店中使用的碗、筷、奶瓶等餐具，必要时也应进行消毒处理。通过高温蒸煮及产生的高温蒸汽来灭菌消毒，是一种灭菌效果好、操作成本低的消毒手段，进而使得蒸汽消毒装置使用较为普遍。
目前市场上的蒸汽消毒装置，大都功能单一，利用率低，不能对待消毒物品进行清洗预处理，通过蒸汽灭菌后不能对物品进行烘干处理，必要时需转移至另外的干燥装置进行处理，取拿过程中极易粘附细菌而造成二次污染，也增加了操作的繁琐性，降低了物品消毒的操作效率。
理论上，在蒸汽消毒装置上集成清洗功能及烘干功能，并不困难，但需增设单独的清洗系统与烘干系统，而清洗系统需具有水路、压力装置等，烘干系统则需具有气路、风机及加热装置等，使得最终的蒸汽消毒装置结构复杂，零部件较多，体积笨重，成本较高，难以被市场所认可。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将清洗、消毒、烘干功能集于一体，使用方便快捷的蒸汽消毒器；本发明另一目的则是使其结构趋于简单化，提高功能部件的利用率，降低消毒器整体制造及使用成本。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种蒸汽消毒器，其包括：
蒸煮锅总成，其具有一可密闭的灭菌腔，灭菌腔的底部设有电热元件，灭菌腔的上部设有排气管，排气管上设有排气控制阀；
压力水箱，其底部与灭菌腔底部经供水管路相连，而构成一连通器装置，供水管路上设有水量控制阀；
双向气泵，其通过调压管路与压力水箱相连，其可为压力水箱提供正压及负压，调压管路上设有调压控制阀，双向气泵另通过热风管路与灭菌腔连通，热风管路中空气与压力水箱中的热水换热而升温，热风管路上设有热风控制阀；
电路板总成，其与双向气泵、电热元件、排气控制阀、水量控制阀、调压控制阀及热风控制阀相连，为上述部件提供工作电流，根据预设程序控制上述部件工作状态；
机壳，安装于上述部件的外部，为上述的部件提供支撑及防护。
将待消毒的物品放入灭菌腔内，且使灭菌腔处于密闭状态，即可依次进行：
(1)清洁处理
在电路板总成控制下，排气控制阀处于打开状态，水量控制阀处于打开状态，调压控制阀处于打开状态，双向气泵处于工作状态，热风控制阀处于关闭状态，电热元件处于非工作状态；双向气泵向压力水箱提供正压时，压力水箱内部的水经供水管路流入灭菌腔中，双向气泵向压力水箱提供负压时，灭菌腔中的水回流至压力水箱中，由此经过液面高低往复变化及流动实现对待消毒物品的清洗。
(2)消毒处理
在电路板总成控制下，保证灭菌腔内存有部分水时，使排气控制阀处于关闭状态，水量控制阀处于关闭状态，调压控制阀处于关闭状态，双向气泵处于非工作状态，热风控制阀处于关闭状态，电热元件处于工作状态；由于灭菌腔处于密封状态，电热元件对其内部的水加热，而产生大量蒸汽，起到消毒杀菌的目的。
(3)烘干处理
在电路板总成控制下，排气控制阀处于打开状态，水量控制阀处于打开状态，调压控制阀处于打开状态，双向气泵为压力水箱提供负压，热风控制阀处于关闭状态，电热元件处于非工作状态，压力水箱内由于压力降低，而驱使灭菌腔内的水全部回流至压力水箱中；然后在在电路板总成控制下，排气控制阀处于打开状态，水量控制阀处于关闭状态，调压控制阀处于关闭状态，热风控制阀处于打开状态，电热元件处于非工作状态，双向气泵为热风管路提供空气，热风管路中的空气经压力水箱内回收的热水加热后，流入灭菌腔中，对消毒后的物品进行烘干，废气经排气控制阀排出。
上述的清洁处理、消毒处理及烘干处理可根据电路板总成中的程序预设，而自动连续完成，亦可手动多每个环节进行单独启动或关闭。
本发明具有如下有益效果：本发明公开的蒸汽消毒器兼具清洗、消毒及烘干功能，在同一灭菌腔内分时段进行，无需人为转移消毒物品，使用更加方便快捷，提高了消毒处理效率，且降低了消毒物品转移过程中二次污染的几率。其采用巧妙的设计，使其结构更加简单，紧凑、小巧灵活，零部件综合利用率高，制造成本及使用成本均得到了较好的控制，具体表现在：(1)双向气泵，其一方面可为压力水箱提供正压和负压，进而对灭菌腔内水量进行控制，同时可通过水的流动实现清洗目的，另一方面在烘干环节提供风量，而实现烘干功能；进而使双向气泵得到了多重利用；(2)对消毒物品进行烘干时，灭菌腔内的热水回流至压力水箱中存储，而无需将热水排弃，对大量物品依次连续进行消毒时节约了大量的水及热量；(3)对消毒物品进行烘干时，热风的热量由压力水箱中的热水来提供，对废热得到了合理利用，降低了能耗，有利于控制使用成本；(4)通过气压来为压力水箱中的水的流动提供动力，而双向气泵与水无接触，相比通过水泵提供动力，其耐热性要求较低，使用过程中不会结垢，使用寿命更长，工作更加稳定。
附图说明
图1为本发明原理示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为一种实施例的A-A剖视图。
图5为另一种实施例的A-A剖视图。
图6为布风环结构示意图。
图7为带有导流旋翅的进出水管的结构示意图。
图8为电路板总成控制原理图。
图中，1、压力水箱，2、调压管路，3、调压控制阀，4、双向气泵，5、热风控制阀，6、热风管路，7、电路板总成，8、排气控制阀，9、排气管，10、灭菌腔，11、蒸煮锅总成，12、电热元件，13、水量控制阀，14、供水管路，15、封盖，16、控制面板，17、机壳，18、折页，19、锅盖，20、扣锁，21、排水口，22、补水口，23、气压传感器，24、温度传感器，25、法兰边，26、镂空篮，27、台阶，28、锅体，29、进出水管，30、集污杯，31、密封堵头，32、水位传感器，33、进出水管，34、密封堵头，35、集污杯，36、排水管，37、布风环，38、出风孔，39、内腔，40、导流旋翅。
具体实施方式
参看图1所示，本发明公开的一种蒸汽消毒器，主要由蒸煮锅总成11、压力水箱1、双向气泵4，电路板总成7及机壳构成；其中，蒸煮锅总成11具有一可密闭的灭菌腔10，灭菌腔10用于容纳待消毒物品、水及蒸汽，灭菌腔10的底部设有电热元件12，电热元件12用于对灭菌腔10内的水进行加热，灭菌腔10的上部设有排气管9，排气管9上设有排气控制阀8，通过排气控制阀8可控制灭菌腔10与外界的连通状态；压力水箱1内设有用于储水的密闭容腔，压力水箱1的底部与灭菌腔10的底部经供水管路14相连通，两者而构成一连通器装置，压力水箱1内的压力直接影响两者的液面差，供水管路14上设有水量控制阀13，水量控制阀13关闭后压力水箱1与灭菌腔10处于隔离状态；双向气泵4通过调压管路2与压力水箱1相连，调压管路2上设有调压控制阀3，双向气泵4另通过热风管路6与灭菌腔10连通，热风管路6中空气与压力水箱1中的热水换热而升温，热风管路6上设有热风控制阀5，其中，所述的双向气泵4中的“双向”是指其即可以输出正压，亦可输出负压，当调压控制阀3打开、热风控制阀5关闭时，双向气泵4可向压力水箱1中充入空气而使压力水箱1内部压力升高，亦可排出压力水箱1中的空气而时压力水箱1内部压力降低，当热风控制阀5打开、调压控制阀3关闭时，双向气泵4输出正压而为热风管路6提供风量；电路板总成7与双向气泵4、电热元件12、排气控制阀8、水量控制阀13、调压控制阀3及热风控制阀5相连，其为上述部件提供工作电流，且根据预设程序控制上述部件工作状态；机壳安装于上述部件的外部，为上述的部件提供支撑及防护。
上述的热风控制阀5、排气控制阀8、水量控制阀13、调压控制阀3均为具有开启、关闭两种工作状态的电磁阀，为现有产品，可轻易购得。
利用上述蒸汽消毒器对待消毒物品进行清洗：将待消毒的物品放入灭菌腔10内，且使灭菌腔10处于密闭状态，在电路板总成7的控制下，排气控制阀8处于打开状态，水量控制阀13处于打开状态，调压控制阀3处于打开状态，双向气泵4处于工作状态，热风控制阀5处于关闭状态，电热元件12处于非工作状态；当双向气泵4向压力水箱1提供正压时，压力水箱1内部的水经供水管路14流入灭菌腔10中，而使灭菌腔10内的水位升高，双向气泵1向压力水箱1提供负压时，灭菌腔10中的水回流至压力水箱1中，由此经过液面高低往复变化及流动实现对待消毒物品的清洗；其中，排气控制阀8在清洗过程中处于打开状态，意在保证灭菌腔10与外界相通，避免灭菌腔10内部的气压影响水位升降。
利用上述蒸汽消毒器对待消毒物品进行消毒：在电路板总成7控制下，使排气控制阀8处于关闭状态，水量控制阀13处于关闭状态，调压控制阀3处于关闭状态，双向气泵4处于非工作状态，热风控制阀5处于关闭状态，电热元件12处于工作状态，且在清洗完成后保证灭菌腔10内存有部分水；由于灭菌腔10处于密封状态，电热元件12对其内部的水加热，而产生大量蒸汽，随着压力的升高其内部水温、蒸汽温度逐渐升高，而起到消毒杀菌的目的，随着灭菌腔10内的蒸汽增多，其内部压力逐渐变大，排气控制阀8在电路板总成7控制下可开启，起到泄压的目的，避免灭菌腔10内压力过高而带来的安全隐患。
利用上述蒸汽消毒器对待消毒物品进行烘干：在电路板总成7控制下，排气控制阀9处于打开状态，水量控制阀13处于打开状态，调压控制阀3处于打开状态，双向气泵4为压力水箱1提供负压，热风控制阀8处于关闭状态，电热元件12处于非工作状态，压力水箱1内由于压力降低，而驱使灭菌腔10内的水全部回流至压力水箱1中；然后在电路板总成7控制下，水量控制阀13切换至关闭状态，调压控制阀3切换至关闭状态，热风控制阀5切换至打开状态，双向气泵4将为热风管路6提供空气，热风管路6中的空气经压力水箱1内回收的热水加热后，流入灭菌腔10中，对消毒后的物品进行烘干，废气经排气管9及排气控制阀8排出。
上述的清洁处理、消毒处理及烘干处理可根据电路板总成7中的预设程序，而自动连续完成，亦可手动将各环节进行单独启动或关闭或重复执行。
图2、3、4公开了一种蒸汽消毒器的实施例。其中，蒸煮锅总成11由锅体28及位于其上端且通过折页18连接的锅盖19构成，两者可密封配合，而共同形成灭菌腔10，锅盖19与锅体28之间设有将两者锁定于密封状态的扣锁20，由于锅盖19可相对于锅体28旋转，将锅盖19掀开后，灭菌腔10处于开放状态，可方便的对消毒物品进行取放操作，而进行清洗、消毒及烘干时，锅盖19与锅体28密封配合而使灭菌腔10处于密闭状态。
进一步，为增加消毒物品取拿的便捷性，灭菌腔10内设有一镂空篮26，镂空篮26的上端部设有向外延伸的法兰边25，而灭菌腔10的内侧壁上设有承托该法兰边25的台阶27；镂空篮26的应用，大大提高了消毒物品的取放便捷性。
参看图1、4所示，蒸煮锅总成11中的灭菌腔10的下端呈上大下小的锥形结构，以便于减少灭菌腔10进行清洗、消毒时所需要的水量，同时有利于清洗过程中产生的杂质、消毒过程中产生的水垢在灭菌腔10最下端汇集于一处。与此同时，压力水箱1下端同样采用上大下小的锥形结构，便于水中的杂质在压力水箱1底部汇集于一处。
参看图4所示，蒸煮锅总成11中的灭菌腔10下端设有一竖直的进出水管29，进出水管29的下端设有用于存储杂质的集污杯30，集污杯30上设有密封堵头31；压力水箱1的底部亦设有竖直的进出水管33，进出水管33的下端设有用于存储杂质的集污杯35，集污杯35上设有密封堵头34，进出水管33的侧壁另设有一排水管36，排水管36与排水口21相连，排水口21上设有封盖15，压力水箱上另设有补水口22，补水口22亦通过封盖15进行封堵；供水管路14的两端分别连接在进出水管29与进出水管33的侧壁上，进而使压力水箱1与灭菌腔10连通。采用上述设计后，灭菌腔10与压力水箱1在工作过程中产生的污物及水垢可分别汇集于集污杯30与集污杯35内，而不随水移动，有利于保持水质干净，也有利于将杂质清除；而通过补水口22与排水口21可分别用于对压力水箱1进行补水和排水，在蒸汽消毒器工作过程中，补水口22与排水口21分别通过封盖15密封，可确保压力水箱1中为密闭环境。
如图1、4所示，所述的双向气泵4是指，其即可向压力水箱1及热风管路6提供正压，又可向压力水箱1提供负压，具有两种工作模式，其采用电动驱动，在电路板总成7控制下可切换工作模式。这种装置为现有技术，如市场有售的吹吸两用气泵，又如CN2167219Y公开的多功能漩涡气泵，均可实现本发明中对双向气泵的技术要求。
参看图4所示，热风管路6中空气与压力水箱1中的热水换热而升温，实现该技术目的具有多种实施方式。可采用，热风管路6在压力水箱1中迂回经过，从而形成一种换热器结构，热风管路6中的空气流动过程中与压力水箱1中的水进行换热，进而达到加热空气输出热风的目的。由于对消毒后的物品进行烘干时，灭菌腔10中产生的热水回流至压力水箱1中，即压力水箱1中的水具有较高的温度，足以为热风管路6中的空气提供热量。与此同时，在热风管路6上增设一换热器，而将该换热器设置在压力水箱1中，亦可实现上述目的，但成本略有增加，可根据产品的定位来选择上述两种方案。
图5、6、7为蒸汽消毒器的另一种实施例。本发明所述的蒸汽消毒器，其在对消毒物品进行清洗时，是通过水在灭菌腔10与压力水箱1之间来回流动而起到清洗目的。众所周知，水流动越剧烈，对消毒物品的清洗效果越显著，故本发明为提高清洗效果，而做出如下改进。灭菌腔10下端的连接的进出水管29内设有若干导流旋翅40，若干导流旋翅40的形状一致，呈轴阵列固定于进出水管29的内壁上；水经过进出水管29时，在导流旋翅40的作用下发生转动，而在灭菌腔10内形成漩涡，使灭菌腔10内的水不仅可以液位高低变化，且可发生一定的转动，由此来提高对消毒物品的冲洗作用，保证清洗效果。
然而，如图4所示，在对消毒物品进行烘干处理时，热风管路6中的热风直接进入灭菌腔10中，然后经排气管9、排气控制阀8排出，热风在灭菌腔10中的对流不充分，难以保证烘干效率及烘干效果。故为提高烘干效率及烘干效果，必须使热风进入灭菌腔10内，及时快速的与消毒物品进行最大面积的接触，如图5、6所示，灭菌腔10内设有一布风环37，布风环37的外侧壁与灭菌腔10内侧壁固定连接，布风环37内部为供热风流动的内腔39，布风环37的内侧壁均布有与其内腔39相通的出风孔38，热风管路6与布风环37的内腔39相连通。其采用上述设计后，热风管路6中的热风经布风环37均匀的流入灭菌腔10内，使热风快速与消毒物品最大面积的进行接触，提高了对流效果，进而提升了烘干效率。其中，布风环37的出风孔38不仅局限于其内侧壁，亦可设置在上端壁和下端壁。
同时，为增加蒸汽消毒器工作的智能化，其应该对蒸煮时灭菌腔10内的压力、温度及水位等参数具有监测功能，故如图5、8所示，灭菌腔10内安设有温度传感器24、水位传感器32及气压传感器23，其中气压传感器23位于灭菌腔10的中上部，避免浸入水中而不能反馈灭菌腔10的真实气压；所述的温度传感器24、水位传感器32及气压传感器23均通过线路与电路板总成7相连，电路板总成7根据上述传感部件获得的多项参数来控制其他部件工作。
水位传感器32用于反馈灭菌腔10内的水位，其作用在于：①在对消毒物品进行清洗时，可避免水量太少无法浸没消毒物品，同时避免水量太多而从排气管9及排气控制阀8中溢出，②对消毒物品消毒时可确保灭菌腔10内留置有适量的水，以便蒸煮及产生蒸汽，③对消毒物品烘干前，可确保灭菌腔10内的水完全回流至压力水箱1中。温度传感器24用于反馈灭菌腔10内的温度，其作用在于：确保消毒温度，避免灭菌腔10内温度过高带来的过热危险，避免灭菌腔10内温度过低，而起不到预期的杀菌效果；气压传感器23用于反馈灭菌腔10内的气压，其作用在于：由于在消毒过程中灭菌腔10为密闭状态，随着水蒸气的增多而使得灭菌腔10内部压力剧增，气压过高存在较大的安全隐患，当其反馈的气压过高时，电路板总成7可停止电热元件12工作，或开启排气控制阀8来泄压，避免高压危险事故发生。
如图1、8所示，电路板总成7即为一个微电脑系统，其与热风控制阀5、排气控制阀8、水量控制阀13、调压控制阀3、电热元件12、双向气泵4、温度传感器24、水位传感器32及气压传感器23相连，即能接收温度传感器24、水位传感器32及气压传感器23反馈的参数，又可根据这些参数进行分析，然后来控制热风控制阀5、排气控制阀8、水量控制阀13、调压控制阀3、电热元件12及双向气泵4的工作状态，进而实现各项功能。值得注意的是，其虽然需依托必要的软件来实现其控制功能，但在智能设备普遍的现今，亦是非常容易实现的。电路板总成7中应包括控制面板16，而控制面板16上应设有显示屏、调节键、开关键等。
参看图2、3、4所示，蒸煮锅总成11的外观结构优先选择柱形设计，而压力水箱1位于其一侧，双向气泵4及电路板总成7则位于压力水箱1上侧；所述的机壳17安装于上述部件的外部，为上述的部件提供支撑及防护，使本蒸汽消毒器结构更加紧凑，且该机壳17应对蒸煮锅总成11及压力水箱1具有一定的保温隔热作用，由此来减少热量流失，避免蒸汽消毒器的外部温度过高；电路板总成7相连的控制面板16、压力水箱1相连的补水口22与排水口21以及排气管9的尾端均设置在机壳17外。
Claims (10)
1.一种蒸汽消毒器，其特征在于：其包括：
蒸煮锅总成，其具有一可密闭的灭菌腔，灭菌腔的底部设有电热元件，灭菌腔的上部设有排气管，排气管上设有排气控制阀；
压力水箱，其底部与灭菌腔底部经供水管路相连，而构成一连通器装置，供水管路上设有水量控制阀；
双向气泵，其通过调压管路与压力水箱相连，其可为压力水箱提供正压及负压，调压管路上设有调压控制阀，双向气泵另通过热风管路与灭菌腔连通，热风管路中空气与压力水箱中的热水换热而升温，热风管路上设有热风控制阀；
电路板总成，其与双向气泵、电热元件、排气控制阀、水量控制阀、调压控制阀及热风控制阀相连，为上述部件提供工作电流，根据预设程序控制上述部件工作状态；
机壳，安装于上述部件的外部，为上述的部件提供支撑及防护。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：蒸煮锅总成由锅体及位于其上端且通过折页连接的锅盖构成，两者可密封配合，而共同形成灭菌腔，锅盖与锅体之间设有将两者锁定于密封状态的扣锁。
3.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：灭菌腔内设有一镂空篮，镂空篮的上端部设有向外延伸的法兰，而灭菌腔的内侧壁上设有承托该法兰边的台阶。
4.根据权利要求1所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：蒸煮锅总成中的灭菌腔的下端呈上大下小的锥形结构，压力水箱下端同样采用上大下小的锥形结构。
5.根据权利要求1所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：蒸煮锅总成中的灭菌腔下端设有一竖直的进出水管，进出水管的下端设有用于存储杂质的集污杯，集污杯上设有密封堵头；压力水箱的底部亦设有竖直的进出水管，进出水管的下端设有用于存储杂质的集污杯，集污杯上设有密封堵头。
6.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：热风管路在压力水箱中迂回经过，从而形成一种换热器结构，热风管路中的空气流动过程中与压力水箱中的水进行换热，进而达到加热空气输出热风的目的。
7.根据权利要求5所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：灭菌腔下端的连接的进出水管内设有若干导流旋翅，若干导流旋翅的形状一致，呈轴阵列固定于进出水管的内壁上，水经过进出水管时，在导流旋翅的作用下发生转动，而在灭菌腔内形成漩涡。
8.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：灭菌腔内设有一布风环，布风环的外侧壁与灭菌腔内侧壁固定连接，布风环内部为供热风流动的内腔，布风环的内侧壁均布有与其内腔相通的出风孔，热风管路与布风环的内腔相连通。
9.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：灭菌腔内安设有温度传感器、水位传感器及气压传感器，其中气压传感器位于灭菌腔的中上部，避免浸入水中而不能反馈灭菌腔的真实气压；所述的温度传感器、水位传感器及气压传感器均通过线路与电路板总成相连，电路板总成根据上述传感部件获得的多项参数来控制其他部件工作。
10.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽消毒器，其特征在于：蒸煮锅总成的外观结构采用柱形设计，压力水箱位于其一侧，双向气泵及电路板总成则位于压力水箱上侧。
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