CN110859973A - 快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器 - Google Patents

快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器 Download PDF

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杨治洲
刘强
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Abstract

本发明公开了一种快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器，包括：灭菌室，所述灭菌室的底部设置有下腔体，下腔体的底部安装有电磁加热组件，下腔体的中部安装有用于加热被灭菌完毕的被灭菌物的空气加热丝，下腔体与储水槽和过滤器相连通，所述过滤器与冷却筒相连通；下腔体上安装有用于检测灭菌室腔体内的压力信息、物品温度信息、蒸汽温度信息、腔体内的液位信息的检测单元，所述检测单元将检测到的下腔体内部的状态信息传送至控制器，控制器根据接收到的信息判断该灭菌室内的工作流程以及控制灭菌室的工作过程、向执行机构发出指令信息、控制执行机构的开启或关闭从而调整灭菌室的环境状态。

Description

快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器
技术领域
本发明涉及快速降温的立式压力蒸汽灭菌器，尤其涉及一种快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器。
背景技术
根据2018年8月1日实施的《医疗器械分类目录》解释：立式压力蒸汽灭菌器通常由灭菌室、控制系统、过压保护装置等组成，可自带蒸汽发生装置，也可外接蒸汽。工作原理是利用饱和水蒸汽作用于负载上微生物一定时间，使微生物的蛋白质变性从而导致微生物死亡，以达到灭菌的目的。然而市面上上多数的立式压力灭菌器灭菌器使用效率非常低下，主要难点需要大量的时间进行降温才能开盖取出被灭菌物，每次灭菌前需要人工加入适量的灭菌用水，并且灭菌后被灭菌物处于潮湿状态
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器，包括：灭菌室，所述灭菌室的底部设置有下腔体，所述下腔体的底部安装有电磁加热组件，所述下腔体的中部安装有用于加热被灭菌完毕的被灭菌物的空气加热丝，所述下腔体与储水槽和过滤器相连通，所述过滤器与冷却筒相连通；
所述下腔体上安装有用于检测灭菌室腔体内的压力信息、物品温度信息、蒸汽温度信息、腔体内的液位信息的检测单元，所述检测单元将检测到的下腔体内部的状态信息传送至控制器，所述控制器根据接收到的信息判断该灭菌室内的工作流程以及控制灭菌室的工作过程、向执行机构发出指令信息、控制执行机构的开启或关闭从而调整灭菌室的环境状态。
进一步的，检测单元包括：检测灭菌室的压力信息的机械压力表、检测灭菌室内被灭菌物体温度信息的物品温度探头、检测灭菌室内蒸汽温度信息的蒸汽温度探头、检测灭菌室内的压力信息的压力传感器、检测灭菌室的下腔体底部水温信息的底部温度探头、检测储水槽内液位信息的液位传感器、用于对该灭菌室进行表面降温处理的底部散热风扇和背部散热风扇、检测下腔体内的水位信息的水位传感器。
所述执行机构包括电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四，所述电磁阀一的一端与过滤器相连接、另一端与冷却筒相连接，其中灭菌室内水蒸气通过过滤器和所述电磁阀一排向冷却筒内，所述电磁阀二的一端与下腔体相连接、另一端与储水槽相连接，所述电磁阀三的一端与下腔体相连通、另一端与过滤器三相连接，所述电磁阀四的一端与真空泵相联通另一端与下腔体相联通，所述真空泵与储水槽相联通。
所述下腔体上连接有灭菌室上盖，该灭菌器还包括安全联锁机构，所述安全联锁机构与下腔体相连接用于固定灭菌室上盖和下腔体。
当灭菌器通电蒸汽温度探头检测当前灭菌室内温度是否在开盖设定值以下，以及压力传感器检测压力是否为0或者更低，如果是则控制器控制电磁阀三和所述电磁阀一通电开启，此时安全联锁机构停止工作；
当打开灭菌室上盖放入待灭菌器物体、向储水槽内加入设定高度的灭菌用水，所述控制器执行灭菌程序中的自动加水功能，同时所述安全联锁机构开始工作，此时如果安全联锁机构反馈所述灭菌室上盖未关闭或者未关紧，反馈给控制器则控制灭菌程序终止；
当水位传感器检测到所述灭菌室下腔体底部灭菌用水水位低于设定阈值，则控制器控制所述电磁阀二和所述电磁阀四和所述真空泵通电开启、直至所述控制器通过所述水位传感器检测到所述灭菌室下腔体底部灭菌用水到达灭菌需要高度，所述控制器控制电磁阀二、电磁阀四和真空泵断电关闭执行灭菌程序。
进一步的，控制器执行灭菌程序时，控制器控制所述电磁阀一通电开启，所述电磁阀二断电关闭，所述电磁阀三断电关闭，所述电磁阀四断电关闭，控制器控制电磁加热组件通电工作加热下腔体内灭菌用水，直至所述蒸汽温度探头检测蒸汽温度到达当地沸点温度，所述控制器开始净化空气倒计时制造饱和水蒸气，当净化空气倒计时完毕，所述控制器控制电磁阀一断电关闭；
控制器通过PID调节电磁加热组件加热功率，当蒸汽温度探头检测到温度到达设定灭菌温度，进入灭菌阶段，所述控制器灭菌倒计时开始、采用PID调节方式控制电磁加热组件在灭菌温度误差范围内工作。
当控制器灭菌倒计时完毕后，进入干燥阶段，控制器控制所述电磁加热组件断电停止加热，所述控制器控制所述电磁阀二通电开启，灭菌用水通过所述电磁阀二流向储水槽内；
当底部温度探头检测温度低于设定阈值，所述控制器控制所述电磁阀二断电关闭，所述控制器控制所述电磁阀一通电开启进行排气，当所述蒸汽温度探头检测到温度在合理范围内，所述控制器控制所述电磁阀四和所述真空泵通电开启。
所述储水槽上安装有门检测开关。
在所述下腔体上设置有多个管接头，每个管接头在下腔体(102)上有规定的安装高度和位置。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器，该灭菌器能够在灭菌之前自动补水，灭菌器底部有水位传感器可以自动感应水位高度，同时能够在灭菌完成后，快速释放内部加热用水以及排空内部水蒸气，达到快速降温的效果，并且能够将被灭菌物进行干燥烘干，避免使用时潮湿状态，增加使用困难。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明式压力蒸汽灭菌器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器，包括灭菌室100，其具有灭菌室上盖101，其底部具有下腔体102，下腔体102的内具有电磁加热组件103和空气加热丝104。其中灭菌室上盖101可以掀开和关闭，电磁加热组件103安装在所述下腔体102底部，所述空气加热丝104安装在所述下腔体102中间部位。所述电磁加热组件103用于加热所述下腔体102底部水产生水蒸气，所述空气加热丝104用于加热被灭菌完毕的被灭菌物；所述安全联锁机构200用于固定所述灭菌室上盖101和所述下腔体102。
进一步的，其中机械压力表301的一端通过管接头一1连接下腔体102的上部、另一端与过滤器二302相连接，过滤器二302上连接有安全阀303。
进一步的，在下腔体102上设置有多个管接头，具体可以包括管接头一701、管接头二702、管接头三703、管接头四704、管接头五705、管接头六706、管接头七707，其中这些管接头与下腔体102有规定的安装高度和位置。
进一步的，物品温度探头401通过管接头703安装与下腔体102上，蒸汽温度探头402通过管接头四704安装与下腔体102，压力传感器403通过管接头五705安装与下腔体102上，底部温度探头404通过管接头706安装与下腔体102上，门检测开关406安装于立式压力蒸汽灭菌器的储水槽602外门，液位传感器407安装于储水槽602内，底部散热风扇408安装于立式压力蒸汽灭菌器底部钣金上，背部散热风扇409安装于立式压力蒸汽灭菌器背部钣金，水位传感器410安装与所述灭菌器下腔体102底部。
进一步的，过滤器501连接在压力传感器403与下腔体102之间的连接管路上，电磁阀一502通电开启，灭菌室100内水蒸气通过所述过滤器501和所述电磁阀一502排向所述冷却筒601内。
进一步的，所述电磁阀二503通过管接头七707与下腔体102连接，电磁阀二503通电开启，下腔体102底部水通过电磁阀二503排向储水槽602内。
进一步的，电磁阀四504通过管接头五705连接下腔体102上，真空泵505通过管路连接电磁阀四504与储水槽602之间的连接管路上，所述电磁阀四504和真空泵505通电，将下腔体102内部的水蒸气抽到储水槽602内。实际过程中可以通过所述控制器405进行相应的操作切换蒸汽温度探头402和物品温度探头401，两者功能一致，但是不能共存。
所述电磁阀三506通过所述管接头二702连接下腔体102上；过滤器三507与所述电磁阀三506连接。
进一步的，控制器405通过管接头三703与下腔体102连接，物品温度探头401检测灭菌室100内被灭菌物体温度，控制器405通过管接头四704连接蒸汽温度探头402检测灭菌室100内蒸汽温度，控制器405通过管接头五705连接所述压力传感器403检测灭菌室100内压力值，控制器405通过连接底部温度探头404检测下腔体102底部水温，控制器405通过连接门检测开关406检测放置储水槽602门状态，控制器405通过连接液位传感器407检测储水槽602内水位高度，控制器405通过连接底部散热风扇408和背部散热风扇409降低灭菌室100的表面温度。
工作状态下：灭菌器电源接通，控制器405通过蒸汽温度探头402检测当前灭菌室内温度是否在80℃以下，以及通过压力传感器403检测压力是否为0或者更低，如果在温度在80℃以下以及压力值为0或者更低，控制器405控制电磁阀三506和电磁阀一502通电开启，安全联锁机构200停止工作，可以打开灭菌室上盖101；
进一步的，工作状态下打开灭菌室上盖101，放入待灭菌器物体，关闭灭菌室上盖101；向储水槽602内加入规定高度的灭菌用水，通过所述控制器405执行灭菌程序中的自动加水功能，同时所述安全联锁机构200开始工作。如果安全联锁机构200反馈灭菌室上盖101未关闭或者未关紧，反馈给所述控制器405，灭菌程序终止。
进一步的，控制器405通过水位传感器410检测到下腔体102底部灭菌用水水位过低，控制器405控制电磁阀二503和电磁阀四504和真空泵505通电开启，直至所述控制器405通过水位传感器410检测到下腔体102底部灭菌用水到达灭菌需要高度，所述控制器405控制电磁阀二503和所述电磁阀四(504)和真空泵505断电关闭，控制器405执行灭菌程序。
所述控制器405执行灭菌程序，所述安全联锁机构200反馈所述灭菌室上盖101正常关闭且关紧。
所述控制器405控制所述电磁阀一502通电开启，电磁阀二503断电关闭，电磁阀三506断电关闭，电磁阀四504断电关闭。
所述控制器405控制电磁加热组件103通电工作加热所述下腔体102内灭菌用水，直至所述蒸汽温度探头402检测蒸汽温度到达当地沸点温度，所述控制器405开始净化空气倒计时制造饱和水蒸气，当控制器405净化空气倒计时完毕，控制器405控制所述电磁阀1502断电关闭。
所述控制器405通过PID调节所述电磁加热组件103加热功率，当蒸汽温度探头402测到温度到达设定灭菌温度，进入灭菌阶段，控制器405灭菌倒计时开始，所述控制器405PID调节所述电磁加热组件103稳定当前所述蒸汽温度探头402测到的灭菌温度，保证灭菌温度误差范围在0～3℃以内。
当所述控制器405灭菌倒计时完毕后，进入干燥阶段，所述控制器405控制电磁加热组件103断电停止加热，所述控制器405控制所述电磁阀二503通电开启，灭菌用水通过电磁阀二503流向储水槽602。
当所述底部温度探头404检测温度到达105℃或者更低，控制器405控制电磁阀二503断电关闭，控制器405控制所述电磁阀一502通电开启进行排气，当所述蒸汽温度探头402检测到温度到达95℃或者更低，控制器405控制所述电磁阀四504和所述真空泵505通电开启；
进一步的，当控制器405控制电磁阀四504和真空泵505通电开启后。控制器405控制所述空气加热丝104和所述电磁加热组件103同时通电开启工作，所述控制器405通过PID调节，保证所述蒸汽温度探头402和所述底部温度探头404都稳定在各自的设定温度一段时间后，所述控制器405控制所述电磁阀三5068通电开启。
所述控制器405控制所述电磁阀三506通电开启一段设定时间后再次关闭，同时所述控制器405控制空气加热丝104和所述电磁加热组件103同时断电停止工作；
当所述蒸汽温度探头402检测到温度到达60℃或者更低，所述控制器405控制所述电磁阀三506通电开启，所述控制器405控制所述真空泵505和所述电磁阀四504断电关闭停止工作，当所述压力传感器403检测到压力不是负压时，整个干燥程序停止，机器发出提示音。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种快速降温并带有干燥及自动补水功能的立式压力蒸汽灭菌器，其特征在于，包括：灭菌室(100)，所述灭菌室(100)的底部设置有下腔体(102)，所述下腔体(102)的底部安装有电磁加热组件(103)，所述下腔体(102)的中部安装有用于加热被灭菌完毕的被灭菌物的空气加热丝(104)，所述下腔体(102)与储水槽(602)和过滤器(501)相连通，所述过滤器(501)与冷却筒(601)相连通；
所述下腔体(102)上安装有用于检测灭菌室(100)腔体内的压力信息、物品温度信息、蒸汽温度信息、腔体内的液位信息的检测单元，所述检测单元将检测到的下腔体(102)内部的状态信息传送至控制器(405)，所述控制器(405)根据接收到的信息判断该灭菌室(100)内的工作流程以及控制灭菌室(100)的工作过程、向执行机构发出指令信息、控制执行机构的开启或关闭从而调整灭菌室(100)的环境状态。
2.根据权利要求1所述的灭菌器，其特征还在于：所述检测单元包括：检测灭菌室(100)的压力信息的机械压力表(301)、检测灭菌室(100)内被灭菌物体温度信息的物品温度探头(401)、检测灭菌室(100)内蒸汽温度信息的蒸汽温度探头(402)、检测灭菌室(100)内的压力信息的压力传感器(403)、检测灭菌室的下腔体(102)底部水温信息的底部温度探头(404)、检测储水槽(602)内液位信息的液位传感器(407)、用于对该灭菌室(100)进行表面降温处理的底部散热风扇(408)和背部散热风扇(409)、检测下腔体(102)内的水位信息的水位传感器(410)。
3.根据权利要求1所述的灭菌器，其特征还在于：所述执行机构包括电磁阀一(502)、电磁阀二(503)、电磁阀三(506)和电磁阀四(504)，所述电磁阀一(502)的一端与过滤器(501)相连接、另一端与冷却筒(601)相连接，其中灭菌室(100)内水蒸气通过过滤器(501)和所述电磁阀一(502)排向冷却筒(601)内，所述电磁阀二(503)的一端与下腔体(102)相连接、另一端与储水槽(602)相连接，所述电磁阀三(506)的一端与下腔体(102)相连通、另一端与过滤器三(507)相连接，所述电磁阀四(504)的一端与真空泵(505) 相联通另一端与下腔体(102)相联通，所述真空泵(505)与储水槽(602)相联通。
4.根据权利要求1所述的灭菌器，其特征还在于：所述下腔体(102)上连接有灭菌室上盖(101)，该灭菌器还包括安全联锁机构(200)，所述安全联锁机构(200)与下腔体(102)相连接用于固定灭菌室上盖(101)和下腔体(102)。
5.根据权利要求4所述的灭菌器，其特征还在于：当灭菌器通电蒸汽温度探头(402)检测当前灭菌室内温度是否在开盖设定值以下，以及压力传感器(403)检测压力是否为0或者更低，如果是则控制器(405)控制电磁阀三(506)和所述电磁阀一(502)通电开启，此时安全联锁机构(200)停止工作；
当打开灭菌室上盖(101)放入待灭菌器物体、向储水槽(602)内加入设定高度的灭菌用水，所述控制器(405)执行灭菌程序中的自动加水功能，同时所述安全联锁机构(200)开始工作，此时如果安全联锁机构(200)反馈所述灭菌室上盖(101)未关闭或者未关紧，反馈给控制器(405)则控制灭菌程序终止；
当水位传感器(410)检测到所述灭菌室下腔体(102)底部灭菌用水水位低于设定阈值，则控制器(405)控制所述电磁阀二(503)和所述电磁阀四(504)和所述真空泵(505)通电开启、直至所述控制器(405)通过所述水位传感器(410)检测到所述灭菌室下腔体(102)底部灭菌用水到达灭菌需要高度，所述控制器(405)控制电磁阀二(503)、电磁阀四(504)和真空泵(505)断电关闭执行灭菌程序。
6.根据权利要求5所述的灭菌器，其特征还在于：控制器(405)执行灭菌程序时，控制器(405)控制所述电磁阀一(502)通电开启，所述电磁阀二(503)断电关闭，所述电磁阀三(506)断电关闭，所述电磁阀四(504)断电关闭，控制器(405)控制电磁加热组件(103)通电工作加热下腔体(102)内灭菌用水，直至所述蒸汽温度探头(402)检测蒸汽温度到达当地沸点温度，所述控制器(405)开始净化空气倒计时制造饱和水蒸气，当净化空气倒计时完毕，所述控制器(405)控制电磁阀一(502)断电关闭；
控制器(405)通过PID调节电磁加热组件(103)加热功率，当蒸汽温度探头(402)检测到温度到达设定灭菌温度，进入灭菌阶段，所述控制器(405)灭菌倒计时开始、采用PID调节方式控制电磁加热组件(103)在灭菌温度误差范围内工作。
7.根据权利要求6所述的灭菌器，其特征还在于：当控制器(405)灭菌倒计时完毕后，进入干燥阶段，控制器(405)控制所述电磁加热组件(103)断电停止加热，所述控制器(405)控制所述电磁阀二(503)通电开启，灭菌用水通过所述电磁阀二(503)流向储水槽(602)内；
当底部温度探头(404)检测温度低于设定阈值，所述控制器(405)控制所述电磁阀二(503)断电关闭，所述控制器(405)控制所述电磁阀一(502)通电开启进行排气，当所述蒸汽温度探头(402)检测到温度在合理范围内，所述控制器(405)控制所述电磁阀四(504)和所述真空泵(505)通电开启。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的灭菌器，其特征还在于：所述储水槽(602)上安装有门检测开关(406)。
9.根据权利要求1所述的灭菌器，其特征还在于：在所述下腔体(102)上设置有多个管接头，每个管接头在下腔体(102)上有规定的安装高度和位置。
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