CN105073145B - 灭菌器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种灭菌器(1)，该灭菌器包括：消毒室(20)；蒸汽产生器(40)，该蒸汽产生器包括容纳在消毒室(20)中的热导体(41)，并且包括用于消毒流体(1b)的汽化导管(41a)以及连接器(43)，该连接器适合于以流体连通的方式连接汽化导管(41a)和消毒室(20)；以及加热器(42)，该加热器适合于通过汽化所述汽化导管(41a)中的消毒流体(41)加热该热导体(41)。

Description

灭菌器

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序中所述的类型的灭菌器。

具体地，本发明涉及一种特别装置，该特别装置适于使用蒸汽(通常是饱和蒸汽)将微生物(病原体或非病原体或孢子和真菌)从医疗器械并且尤其是牙科医疗器械灭除。

背景技术

如已知的，灭菌器通过导入到腔室中的高温高压的饱和蒸汽对医疗器械(例如，取样管、镜子、镊子、解剖刀)进行消毒，将要消毒的医疗器械布置在所述腔室中。

所述灭菌器因此包括：消毒室，将要消毒的器械布置在该消毒室内；供应设备，该供应设备适合于汽化消毒溶液(通常是去矿质水)并且将它排放到消毒室中；排放设备，该排放设备用于将残留物(水蒸气和冷凝物)从消毒室移除；以及干燥设备，该干燥设备适合于在消毒结束时干燥所述器械。

供应设备包括：水箱；蒸汽产生器；多个导管，该多个导管适合于将蒸汽产生器连接到所述水箱和消毒室两者；以及阀，所述阀适合于调节所述导管内的流体的循环。

特别地，通常将蒸汽产生器布置在消毒室外部并且通过导管将蒸汽产生器连接到其上。

可替代地，蒸汽产生器是位于所述消毒室内的电阻器，该电阻器在产生蒸汽时被消毒流体覆盖，并且因此被加热以便汽化所述流体。在另外的可替代方案中，蒸汽产生器是布置在加压接收器外部的电阻带。

上面描述的现有技术具有数个显著的缺点。

第一显著的缺点表现为，现有的灭菌器不能特别好地执行操作，并且尤其不能进行高质量的消毒。

实际上，由于导管和消毒室的散热，所述蒸汽倾向于冷却，并且尤其形成冷凝物，因此弱化了消毒处理。

为了试图解决这种缺点，一些灭菌器将蒸汽加热到远远超过消毒所需的温度以便抵消冷却效果，并且/或者配备有连接到消毒室外部的额外的电阻器，以便再汽化形成的冷凝物。

然而，这种方案导致在所述电阻器的位置局部过热，这易于损害所述消毒室的结构。

另一缺点是灭菌器的高消耗。

该方面的问题因需要将蒸汽的温度加热到远远高于消毒实际上需要的温度，和/或需要汽化任何冷凝物(即，汽化一部分的消毒流体达两次)而进一步恶化。

一个显著的缺点表现为需要大量消毒流体来进行消毒。

在具有位于消毒室内的电阻器的灭菌器中这种缺点是尤其明显的，在所述消毒室中，所述内部电阻器必须总是浸没在消毒流体中，以便防止其由于过热而破损。

由于使灭菌器能够产生在消毒室内执行消毒所需的条件而伴随的缓慢问题，因此另一缺点表现为消毒过程的缓慢。

另外的缺点可以被认为在于，目前使用的灭菌器的尺寸很大。

特别地，这一后者的缺点尤其与牙科实践相关，在牙科实践中，空间是特别有限的，因此灭菌器的存在可能会妨碍医生。

发明内容

在这种情况下，本发明的技术目的是设计一种能够显著克服上述缺点的灭菌器。

在所述技术目的的范围内，本发明的一个重要目标是提供一种能够保证高品质、快速消毒的灭菌器。

本发明的另一重要目标是获得紧凑尺寸的并且具有减小的消耗的灭菌器。

本发明的技术目的和具体目标通过如所附权利要求1中要求保护的灭菌器实现。

在从属权利要求中描述了优选的实施例。

附图说明

根据参考附图的本发明的优选实施例的以下详细描述，将清楚地明了本发明的特性和优点，其中：

图1示出了灭菌器的示意图；

图2示出了根据本发明的灭菌器的一部分；并且

图3示出了图2中的部分的可替代方案。

具体实施方式

参考所述附图，附图标记1总体上表示根据本发明的灭菌器。

该灭菌器基本上由一种系统组成，该系统用于通过利用汽化的去矿质水或其它消毒流体1a来给医疗器械并且尤其是牙科医疗器械等消毒。

如图1中示出的灭菌器1主要包括：消毒室20，该消毒室适合于限定主延伸轴线20a和不透水空间20b，该不透水空间中将容纳要被消毒的医疗器械；消毒流体1a的供应系统30；蒸汽产生器40，该蒸汽产生器布置在供应系统30和消毒室20之间，并且适合于汽化消毒流体1a；排放系统50，该排放系统适合于从消毒室20排空排放流体1b。

优选地，消毒室20具有内部涂层21，该内部涂层适合于将不透水空间20b与外部热隔绝。所述内部涂层21由适合于形成所述热隔绝的陶瓷或其它材料制成。

供应系统30包括：填料箱31，该填料箱适合于存储消毒流体1a；供应泵32，该供应泵适合于控制流体1a的运动；供应过滤器33，该供应过滤器适合于过滤消毒流体1a；供应冷却器34，该供应冷却器适当地是翅片式热交换器，其适合于降低消毒流体1a的温度；以及供应导管35，该供应导管适合于允许消毒流体1a按顺序经过冷却器34、过滤器33然后达到蒸汽产生器40。

供应过滤器33适合于减小消毒流体1a的细菌含量，去除存在于消毒流体1a中的细菌和微生物，并且优选地通过去除溶解在消毒流体1a中的金属而减小消毒流体的传导性。

因此供应过滤器包括：第一过滤元件，该第一过滤元件由聚合材料(例如，醋酸纤维素、聚酰胺、聚砜和聚丙烯腈)或无机材料(例如，堇青石、硼硅玻璃和氧化铝)制成；以及第二过滤元件，该第二过滤元件由树脂或其它类似材料制成，该树脂或其它类似材料适合于降低溶解的矿物的含量，因此减小被处理的流体的传导性。

特别地，第一过滤装置具有由无机材料制成的过滤元件，并且更特别地，所述过滤元件为膜式过滤器，并且更特别地为多孔的陶瓷基过滤器。

第二过滤元件包括树脂的并且具体为离子交换树脂的过滤元件。

冷却器34适合于冷却消毒流体1a，使它达到明显低于50℃的温度，并且优选地达到明显低于40℃的温度，以便有利于发挥过滤器33的作用。

另外地，供应系统30包括：再循环导管36，该再循环导管适合于将从供应过滤器33输出的流体引导到填料箱31中；以及再循环阀37，该再循环阀适合于将从供应过滤器33输出的消毒流体1a通过供应导管35引向产生器40，或者可替代地通过再循环导管36引向填料箱31。

适当地，再循环阀37具有定时器，该定时器适合于控制阀37以规则的间隔打开/关闭，并且更具体地，控制消毒流体1a进入或不进入蒸汽产生器40。

蒸汽产生器40包括：至少一个热导体41，该至少一个热导体适合于容纳接触件，并且尤其适合于容纳消毒流体1a；至少一个加热器42，该至少一个加热器与所述热导体41接触，以便给所述热导体41供应至少部分地汽化流体1a所需的热；以及连接器43，该连接器适合于连接热导体41和消毒室20。

热导体41有利地整体容纳在消毒室20内，并且特别紧邻消毒室20的底部，即，位于最小重力势的区域中。

特别地，将热导体41连接在消毒室20中，而不在消毒室20和热导体41之间限定空间/空隙。更特别地，热导体41适当地以可分离的方式连接到消毒室20以及加热器42，以便允许在不移动前述的加热器42的情况下仅从消毒室20取出热导体41，即，将所述加热器留在消毒室20中。

适当地，如图2中所示，蒸汽产生器40包括彼此呈镜像的两个热导体41，所述两个热导体布置在消毒室20的底部并且适当地间隔开以便在它们之间限定收集通道40a，该收集通道适合于通过重力收集存在于消毒室20中的冷凝物并且再汽化该冷凝物。

热导体41由高热传导率的材料制成，使得加热器42以几乎均匀的方式加热该热导体41。优选地，它们因此具有显著大于100W/mK的热传导率，特别地，具有显著大于200W/mK的热导率，并且更加特别地，具有基本上至少等于250W/mK的热传导率。

优选地，热导体41由铝、铜、青铜或不锈钢制成。

此外，它们适当地涂覆有耐腐蚀层，该耐腐蚀层适合于防止流体1a和1b的腐蚀作用。所述耐腐蚀层通过化学镀镍(如果导体41是铜(铜和青铜)的情况)或硬质阳极氧化(如果导体41是铝的情况)制造形成。

每一个热导体41表现为限定至少一个汽化导管41a的单体，其适合于从供应导管35接收消毒流体1a并且汽化所述流体1a。

汽化导管41a是盲式汽化导管，使得消毒流体1a仅可以通过连接器43从它排出来。

连接器43表现为在热导体41中形成的孔，该孔的延伸轴线基本上垂直于导管41a的延伸轴线。

特别地，该延伸轴线限定了相对于重力梯度显著小于45°的倾斜角度，以便有利于蒸汽从汽化导管41a到室20的自发流动。所述角度显著小于35°，并且更加适当地，所述角度基本上平行于重力梯度。

产生器40包括适当地布置在消毒室20中的一个或更多个加热器42，该一个或更多个加热器适合于容纳在消毒室20中，特别地，适合至少部分地容纳在热导体41中，并且更特别地，适合基本上完全容纳在所述热导体中。

优选地，存在两个加热器42，该两个加热器中的每一个容纳在热导体41内，并且更优选地布置成紧邻汽化导管41a。更特别地，加热器42和汽化导管41a布置在收集通道40a处，并且具有基本上平行于主延伸轴线20a的延伸轴线。

加热器42表现为与探热仪适当地配合的电阻器，该探热仪适合于控制电阻器的运行并且因此保持热导体41的温度基本上在100-170℃之间。

可替代地，加热器42是电阻器，优选地是热电阻器，并且更优选地为PTC(正温度系数)热电阻器，也就是说，所述加热器适合于在温度升高时增大它们的电阻并且因此调节热导体41的温度，而不需要探热仪等的辅助。

排放系统50适合于从消毒室20排空流体1b，并且因此包括：排放箱51，该排放箱适合于收集排放流体1b；排放过滤器52，该排放过滤器基本上类似于供应过滤器33，并且适合于净化排放流体1b；排放冷却器53，该排放冷却器适当地为翅片式热交换器，其适合于在排放流体1b达到过滤器52之前冷却所述排放流体；排放阀54，该排放阀适合于控制从消毒室20排空排放流体1b；以及排放导管55，该排放导管适合于从消毒室20排空排放流体1b，并且使排放流体按顺序经过冷却器53、输出过滤器52然后达到排放箱51。

另外，排放系统50可以有利地包括回收设备60，该回收设备适合于允许排放流体1b的部分再利用，并且特别地，适合于利用从消毒室20输出的蒸汽。所述回收设备60包括：存储热交换器61，该存储热交换器适合于限定流体1a和流体1b之间的热交换，并且将组成排放流体1b的蒸汽和冷凝物分离；冷凝物阀62和排空导管63，该冷凝物阀和排空导管适合于控制流体1b从热交换器61到排放过滤器52的流体流；以及再循环系统，该再循环系统适合于允许利用排放的蒸汽或者可替代地利用来自外部的空气。

存储热交换器61布置在输出过滤器52和冷却器出口53之间，并且布置在供应过滤器33和再循环阀37之间，并且所述存储热交换器包括：板式冷却器61a，该板式冷却器适合于进行流体1a和1b之间的热交换；以及积聚器61b，该积聚器适合于限定用于排放流体1b的存储空间，在该存储空间中，将蒸汽和冷凝物分离。

特别地，板式冷却器61a和积聚器61b适当地相邻，使得存储在积聚器61b中的排放流体1b限定与板式冷却器61a中循环的消毒流体1a的热交换。该再循环系统包括：真空泵64，该真空泵适合于移动再循环系统中的流体；输入阀65，该输入阀适合于允许真空泵64从热交换器61收回蒸汽，或从灭菌器1外部收回空气；容纳在热导体41中的一个或更多个吸湿空间66；第一控制阀67，该第一控制阀适合于允许来自真空泵64的蒸汽到达排放过滤器52，或者可替代地，到达吸湿空间66；第二控制阀68，该第二控制阀适合于将来自吸湿空间66的流体引向热交换器61或汽化导管41a；以及另外的导管69，该另外的导管适合于将上述的蒸汽或空气引导到再循环系统中。

吸湿容积66由以下材料形成，所述材料因放热反应而具有吸湿性质，以便当它们吸收蒸汽时放出热并且特别地放出干燥的热空气，并且其后，在适当地加热时放出蒸汽。

优选地，吸湿容积66包括沸石。

此外，它们具有基本上平行于主延伸轴线20a的延伸方向，以便基本上平行于汽化导管41a和加热器42。

此外，优选地存在四个吸湿容积66，在每一个热导体41内有两个吸湿容积，其布置成关于紧邻汽化导管41a和加热器42的收集通道40a对称。

输入阀65功能性地布置在真空泵64和热交换器61之间，并且使泵64能够使来自积聚器61b的蒸汽或通过空气过滤器65a来自外部的空气在该系统60中循环。

空气过滤器65a适合于减少消毒流体1a的细菌含量，去除存在于空气中的细菌和微生物，因此基本上类似于上述的供应过滤器33的第一过滤元件。

可以替代提供了两个热导体41的上述方案，如图3中所示，蒸汽产生器40包括单个热导体41，该单个热导体包括至少一个(优选地仅仅一个)壳体41b，所述壳体布置在消毒室20内并且位于所述消毒室20的底部，并且所述壳体由前述的高热传导率材料制成，以便汽化可能存在于消毒室20中的冷凝物。

该壳体41b限定单个内腔，该单个内腔表现为汽化导管41a，其适合于容纳上述的加热器42以及消毒流体1a，以便使加热器42浸没在流体1a中。

为有利于使加热器42浸没在消毒流体1a中，壳体41b具有环形的、适当地为椭圆形的横截面，其所具有的优选的重心延伸方向基本上平行于主延伸轴线20a，并且延伸量基本上等于容积20b的延伸量，并且另外地，加热器42基本上沿所述重心延伸方向布置。

在这种情况中，连接器43表现为适当地位于消毒室20外部的导管，并且表现为蒸汽阀，该蒸汽阀易于根据指示使得流体能够通过汽化导管41a和室20之间的连接部，并且因此使蒸汽能够进入消毒室20。上述在结构方面描述的灭菌器的功能如下。

最初，填料箱31填充有消毒流体1a，诸如来自外部主供应装置的水1a，该消毒流体随后被净化以便消除存在于流体1a中的细菌含量并且减小其传导率。特别地，在所述净化期间，再循环阀37将供应过滤器33连接到填料箱31，形成消毒流体1a的再循环，该消毒流体因此在经过存储热交换器61、供应冷却器34和供应过滤器33之后返回到填料箱31。

同时或可替代地，在消毒流体1a的净化之后，进行医疗器械的消毒。

操作者将医疗器械布置在消毒室内并且控制加热器42加热热导体41，使它们达到基本上包括在100-170℃之间的温度。

详细地，由高热传导率的材料制成的导体41均匀地加热并且因此开始加热消毒室20，并且同时使吸湿容积66再生而释放在先前消毒中积聚在其中的蒸汽。

这种蒸汽通过真空泵64离开容积66，该真空泵通过经由过滤器65a抽吸空气并且将空气引入吸湿容积66来将所述蒸汽引导到导管41a中并且因此引导到消毒室20中。

所述蒸汽进入到消毒室20中、以及由泵64在积聚器61b中的产生的真空压力将流体1b从消毒室20排空。该排放流体1b然后到达积聚器61b，冷凝物(精确而言，所述排放流体1b的冷凝物)通过冷凝物阀62从积聚器被输送到排放箱51中。

在这时，开始进行真空阶段，其中，冷凝物阀62关闭，同时真空泵64从积聚器61b抽取蒸汽并且将蒸汽引入排放过滤器53并且然后进入排放箱51中，以便完成积聚器61b的排空。

可以看到，在供应系统30中循环的消毒流体1a如何在容积66的再生期间以及积聚器61b的排空期间进入板式冷却器61a，并且因此通过与存在于积聚器61b中的排放流体1b进行的热传导作用而冷却。

当热导体41已经达到希望的温度时，关闭真空泵64，关闭排放阀54，同时打开冷凝物阀62，并且阀65将泵64与外部连接，并且第二控制阀68将吸湿容积66连接到积聚器61b。

开始对消毒室20进行加压。

详细地，在这个步骤中，再循环阀37通过使用定时器来交替地并且以规则的间隔将流体1a引向填料箱31或汽化导管41a，使得仅有确定的量的消毒流体1a到达产生器40。

消毒流体然后进入热导体41的汽化导管41a，所述消毒流体被汽化并且通过连接器43从导管41a排出进入消毒室20。

此外，在该汽化期间，如果消毒室20不被均匀地加热，它将从蒸汽吸收热，蒸汽由此冷凝并且由于重力而落下到收集通道40a中，在该收集通道中的冷凝的蒸汽与热导体41接触，从而使所述冷凝的蒸汽重新汽化。

如果存在于消毒室20中的流体的条件不是所希望的，则循环地重复排空和填充的步骤直到实现这些条件。

当消毒室20已经实现所述条件时，执行消毒。

在消毒完成之后，关闭冷凝物阀62，同时真空泵64收回存在于积聚器61b中的气体/蒸汽，并且通过第一控制阀67将它传送到排放过滤器52然后进入到排放箱51中。

这个动作通过真空压力收回存在于消毒室20中的排放流体1b，并且该排放流体通过排放阀54由此经过排放冷却器53并且进入板式冷却器61a。

排放流体1b最后到达积聚器，它被存储在该积聚器中以便分离成冷凝物和蒸汽，并且由板式冷却器61a中循环的消毒流体1a冷却。

当该步骤完成时，真空泵64从外部吸入空气，该空气在被过滤器65a净化/消毒之后被引入吸湿容积66。这种空气的输入与热导体41的热一起使得吸湿容积66完全再生并且因此释放蒸汽，该蒸汽被推送进入导管41a。

另外，这种空气的流通降低了热导体41的温度，这因此表现为消毒室20的一区域处于降低的温度，也就是一冷却点，所述冷却点有利于存在于该室20中的蒸汽的冷凝，并且由此有利于器械的干燥。

当吸湿容积66再生时，通过热空气的喷流完成对医疗器械的干燥。

详细地，泵64通过输入阀65从积聚器61b收回蒸汽并且将它引到进行填充的吸湿容积66中，并且所述吸湿容积释放热量和干燥的空气，该热量通过热导体41加热消毒室20，该干燥的空气通过连接器43被引回到消毒室中以便干燥医疗器械。

当该操作已经完成时，操作者将医疗器械从灭菌器1移除，并且随后继续进行另一消毒。

本发明实现了一些重要的优点。

第一重要的优点在于通过该灭菌器1能够实现特别高质量的消毒。

该方面通过存在于消毒室20中的热导体41实现，该热导体通过直接在消毒室20中产生蒸汽来防止散热，并且因此防止蒸汽冷却并且形成冷凝物。

特别地，通过将热导体41布置在消毒室20的底部上，并且特别地通过形成收集通道40a(任何冷凝物将积聚在该收集通道内，以允许所述热导体将其再汽化)来额外地防止上述的冷凝方面的问题。

由此，灭菌器1的另一优点在于，存在于消毒室中的消毒流体1a总是高品质的，并且特别地，总是处于理想的消毒温度。

另一优点在于吸湿容积66的特别布置，该吸湿容积容纳在热导体41中并且因此位于消毒室20中，这使得可以利用它们的吸收阶段实现所述消毒室的加热以及实现产生干燥的热空气。

此外，吸湿容积66的这种特别布置使得可以利用热导体的加热来产生蒸汽并且再生吸湿容积66。

由于部分地得益于热交换器61因而创新地实现了吸湿容积66的这种特别利用，所述热交换器得益于积聚器61b的存在而限定了废流体1b的收集点，该收集点适合于允许将冷凝物和蒸汽分离，并且因此通过容积66实现蒸汽的特别利用。

由热交换器61以及冷却器34和53的提供的另外的优点在于，可以使流体1a和1b在它们到达过滤器33和52时处于理想温度。

一个优点在于，通过将蒸汽产生器40布置在消毒室20内，所述灭菌器1相比于现有技术的消毒器显得特别紧凑，并且因此适合于允许更好地利用医生的可用空间。

另一优点由定时器提供，该定时器使得再循环阀37能够以规则的间隔将确定量的消毒流体1a输送到产生器40，优化了消毒流体1a的汽化。

该方面进一步由限定了盲式汽化导管41a提供，该盲式汽化导管41a允许消毒流体1a留在它们内部并且因此被完全汽化，并且该方面进一步由以下事实提供：如果消毒流体1a通过连接器43从它们排出，则它由于重力落到收集通道40a中，在该收集通道中，它被热导体41汽化。

另一优点由热导体41并且特别地由它们在消毒室20的底部上的布置提供，这可以使存在于所述室中的冷凝物即使在消毒室20的减压期间也保持加热的状态。

如在灭菌器1的运行中描述的，一个优点由可以将无菌的并且加热的干燥的空气引入消毒室20提供，这可以以极快的、安全的方式干燥医疗器械。

一个重要的优点由可以将热导体41从消毒室20移除以允许对灭菌器1进行容易的清洗提供。

此外，有利于这种操作的事实在于，保持永久连接到消毒室20的加热器42在导体41的取出和插入期间保持静止并且因此引导所述导体的运动。

另一重要优点在于，使用适合于在内部容纳高温的消毒流体1a的壳体41b，该壳体限定了用于消毒室20的热源，这有利于消毒室的加热。

因有利于对存在于灭菌器中的空气进行加热而证明了消毒室20的这种加热在器械的干燥期间是特别有利的，并且通过汽化可能已经形成的冷凝物并且防止消毒室20的危险性冷却证明了消毒室的这种加热在器械的消毒期间也是特别有利的。

同样重要的另一优点在于：可以使用来自外部的空气来快速冷却消毒室20，并且然后在没有特别预期的情况下在任何时刻对灭菌器1进行真空测试。

可以对本文描述的本发明作出变化而不偏离本发明构思的范围。

可以用等效元件替代本文描述并且要求保护的所有元件，并且本发明的范围包括所有其它细节、材料、形状和尺寸。

Claims (6)

1.灭菌器(1)，所述灭菌器包括：消毒室(20)；蒸汽产生器(40)，所述蒸汽产生器适合于汽化用于所述消毒室(20)的消毒流体(1a)；所述蒸汽产生器(40)包括：至少一个热导体(41)，所述至少一个热导体适合于接触所述消毒流体(1b)并且包括用于所述消毒流体(1b)的汽化导管(41a)；连接器(43)，所述连接器适合于以流体连通的方式连接所述汽化导管(41a)和所述消毒室(20)；以及至少一个加热器(42)，所述至少一个加热器至少部分地容纳在所述至少一个热导体(41)中，以便通过至少部分地汽化所述汽化导管(41a)中的所述消毒流体(1b)来加热所述热导体(41)；所述至少一个热导体(41)容纳在所述消毒室(20)中；所述至少一个热导体(41)对应所述消毒室(20)的底部布置；所述蒸汽产生器(40)包括所述至少一个热导体(41)中的两个热导体；其特征在于，所述热导体(41)适当地彼此间隔开，限定适合于通过重力接收冷凝物的收集通道(40a)。

2.根据权利要求1所述的灭菌器(1)，其中，所述至少一个加热器(42)完全地容纳在所述至少一个热导体(41)中。

3.根据权利要求1或2所述的灭菌器(1)，其中，所述至少一个加热器(42)容纳在所述汽化导管(41a)中。

4.根据权利要求1或2所述的灭菌器(1)，其中，所述消毒室(20)适合于限定气密容积(20b)，并且包括内部涂层(21)，所述内部涂层适合于热隔绝所述气密容积(20b)。

5.根据权利要求1或2所述的灭菌器(1)，所述灭菌器包括至少一个吸湿容积(66)，所述至少一个吸湿容积容纳在所述至少一个热导体(41)中。

6.根据权利要求5所述的灭菌器(1)，其中，所述至少一个吸湿容积(66)包括沸石。