CN117547628A - 一种全自动高压灭菌器 - Google Patents
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Abstract
一种全自动高压灭菌器，包括：灭菌箱、控制面板、封盖、手轮；所述灭菌箱内部设置有内胆，所述内胆外侧设置有第一排气环和第二排气环，所述第一排气环位于所述内胆的上部，所述第二排气环位于所述内胆的下部；第一排气环和第二排气环上均安装有温压传感器、电磁阀，用于监测内胆上部和下部的温度、压力，在排出内胆的冷空气时，合理控制电磁阀的开闭时机；在两个温压传感器的示数都到达指定范围时，开始灭菌计时，提高灭菌效果；灭菌完成后，通过电磁阀控制第一排气环和第二排气环的开闭，加速干燥流程，节约时间；温压传感器集温度测量、压力测量于一体，感温、感压结构与测量结构分体设置，高温高压环境不会对测量结果造成影响，测量精度高。
Description
技术领域
本发明涉及高压灭菌领域，特别是涉及一种全自动高压灭菌器。
背景技术
高压灭菌器是一种用于对物品进行灭菌处理的设备，其工作原理是利用高压蒸汽的高温和高压来杀死微生物，从而保证灭菌物品的无菌性。高压灭菌器适用于各种物品的灭菌处理，如医疗器械、实验室器具、食品等。高压灭菌器的操作相对简单，只需要将物品放入灭菌器内，设定好灭菌参数，即可自动完成灭菌过程。现有技术中的高压灭菌器，在灭菌完成后需要等待很长时间才能完成内部的干燥，且自动化程度不够。测试过程中，采用传统的压力传感器和温度传感器，采集器和采集线路均接触高温高压，加速老化，影响使用寿命和测量精度。因此，在高温高压下保证测量器件稳定运行，并实现高压灭菌流程的自动化是技术人员需要进一步解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种全自动高压灭菌器。
一种全自动高压灭菌器，包括：灭菌箱、控制面板、封盖、手轮；所述灭菌箱的上部设置有所述控制面板和所述封盖，所述封盖的上部设置有手轮；所述灭菌箱内部设置有内胆，所述内胆外侧设置有第一排气环和第二排气环，所述第一排气环和所述第二排气环内部为中空结构，所述第一排气环位于所述内胆的上部，所述第二排气环位于所述内胆的下部；
所述第一排气环的外圈设置有第一气孔和第一通孔，所述第一排气环的内圈设置有多个第二气孔，多个第二气孔与所述内胆的内部连通；所述第二排气环的外圈设置有第三气孔和第二通孔，所述第二排气环的内圈设置有多个第四气孔，多个第四气孔与所述内胆的内部连通；所述第二排气环与所述内胆的底部之间设置有排水孔；所述第一气孔、所述第三气孔以及所述排水孔穿过灭菌箱的外壁实现与外部的连通；所述第一气孔、所述第三气孔以及所述排水孔的外部分别连接有第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，电磁阀用于控制所述内胆与外界的连通或关闭；
所述第一通孔和所述第二通孔安装有温压传感器，所述温压传感器用于测量内胆内部的温度和压力；
其中，所述温压传感器包括第一壳体、连接件、第二壳体、感压膜片、第一柱体、多条弹性连接线；所述第一壳体为中空圆柱体，所述第一壳体的内部设置有感压膜片、第一柱体、多条弹性连接线；所述弹性连接线设置在所述第一柱体的外部，用于连接所述第一柱体和所述第一壳体；所述第一柱体的两端分别设置有圆柱形的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间设置有微通道，所述第一柱体的侧壁设置有注液孔，所述注液孔与所述微通道连接；所述第二容纳腔内部从左往右依次设置有第一膜片、导压柱、指示板，所述导压柱的两端分别所述第一膜片的中部和所述指示板的中部连接；所述第一容纳腔的左侧设置有导热密封盖，所述导热密封盖与所述感压膜片的中部连接；所述导热密封盖、所述第一容纳腔、所述第二容纳腔、所述微通道以及所述第一膜片组成密封空间，所述密封空间内部填充有热膨胀流体；所述第一壳体远离所述感压膜片的一端与所述连接件固定连接；所述连接件的中部设置有圆形通孔，所述圆形通孔内部设置有窗片；所述连接件的另外一端固定连接有所述第二壳体，所述第二壳体内部设置有第一测距元件、第二测距元件、电路板以及处理芯片；所述第一测距元件用于测量所述指示板的位移；所述第二测距元件的用于测量所述第一柱体的位移；所述指示板的位移减去所述第一柱体的位移用于指示温度；所述第一柱体的位移用于指示压力；
所述内胆的底部设置有加热器、水位传感器以及支撑架，所述加热器用于所述内胆内部的加热；所述水位传感器用于监测所述内胆内部的水位；所述支撑架用于支撑放置的物体；
所述控制面板与所述温压传感器、所述加热器、所述水位传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀以及所述第三电磁阀电性连接；所述灭菌箱的内部设置有用于供电的电源模块。
可选的，所述控制面板上设置有显示模块，所述显示模块用于设置灭菌温度、灭菌时间；所述显示模块用于显示灭菌箱中内胆内部的压力及温度；所述控制面板用于全自动高压灭菌器的开启及关闭。
可选的，所述第一电磁阀的外部连接有换气扇，所述换气扇将气体导入或导出所述内胆；所述第二电磁阀的外部连接有换气扇，所述换气扇将气体导入或导出所述内胆。
可选的，所述连接件的材质为隔热材料。
可选的，所述热膨胀流体经由所述注液孔填充至密封空间，并在填充完毕后封闭所述注液孔。
可选的，所述第一柱体的材质为陶瓷。
可选的，多条所述弹性连接线沿所述第一柱体的外周均匀分布，且位于同一横截面；或，多条所述弹性连接线沿所述第一柱体的外周均匀分布，且位于不同的横截面。
可选的，所述第一柱体靠近所述连接件的一侧设置有第一限位环，所述连接件靠近所述第一柱体的一侧设置有第二限位环；所述第二限位环在所述第一柱体的位移超出指定范围时，抵接所述第一限位环。
进一步的，所述第一测距元件为霍尔元件，所述指示板为磁铁，所述第二测距元件为激光位移传感器；或，所述第一测距元件为激光位移传感器，所述第二测距元件为霍尔元件，所述第一限位环为磁铁。
与现有技术相比，本发明取得了以下技术效果：
1、通过控制面板可对灭菌温度、灭菌时间进行设置，并实时显示内部压力、温度，可在设置完成后自动进行灭菌操作，简化操作流程。在内胆的上部和下部均设置温压传感器，用于监测内胆上部和下部的温度、压力，在排出内胆的冷空气时，合理控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭时机；在两个温压传感器的示数都到达指定范围时，开始灭菌计时，提高灭菌效果。灭菌完成后，通过电磁阀控制第一排气环和第二排气环的开闭，加速干燥流程，节约时间。
2、温压传感器集温度测量、压力测量于一体，感温、感压结构与测量结构分体设置，在高温高压环境下不会对测量结构造成影响，能保持较高的测量精度；采用耐高温高压材料制造，能够在恶劣环境下长期稳定工作；一体化设计使得安装和维护更加简便。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中灭菌箱和内胆的示意图；
图3为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中内胆的轮廓示意图；
图4为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中温压传感器的轮廓示意图；
图5为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中温压传感器的正视图；
图6为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中温压传感器的内部轮廓示意图；
图7为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中温压传感器的内部正视图；
图8为本发明一实施例提供的全自动高压灭菌器中温压传感器的测量模块示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，本发明一实施例提供了一种全自动高压灭菌器，包括：
灭菌箱1、控制面板2、封盖3、手轮4；所述灭菌箱1的上部设置有所述控制面板2和所述封盖3，所述封盖3的上部设置有手轮4；所述灭菌箱1内部设置有内胆5，所述内胆5外侧设置有第一排气环6和第二排气环7，所述第一排气环6和所述第二排气环7内部为中空结构，所述第一排气环6位于所述内胆5的上部，所述第二排气环7位于所述内胆5的下部；
所述第一排气环6的外圈设置有第一气孔61和第一通孔，所述第一排气环6的内圈设置有多个第二气孔62，多个第二气孔62与所述内胆5的内部连通；所述第二排气环7的外圈设置有第三气孔71和第二通孔，所述第二排气环7的内圈设置有多个第四气孔72，多个第四气孔72与所述内胆5的内部连通；所述第二排气环7与所述内胆5的底部之间设置有排水孔8；所述第一气孔61、所述第三气孔71以及所述排水孔8穿过灭菌箱1的外壁实现与外部的连通；所述第一气孔61、所述第三气孔71以及所述排水孔8的外部分别连接有第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，电磁阀用于控制所述内胆5与外界的连通或关闭；
所述第一通孔和所述第二通孔安装有温压传感器9，所述温压传感器9用于测量内胆6内部的温度和压力；所述内胆5的底部设置有加热器、水位传感器以及支撑架（未图示），所述加热器用于所述内胆5内部的加热；所述水位传感器用于监测所述内胆5内部的水位；所述支撑架用于支撑放置的物体；
所述控制面板2与所述温压传感器9、所述加热器、所述水位传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀以及所述第三电磁阀电性连接；所述灭菌箱1的内部设置有用于供电的电源模块。
可选的，所述灭菌箱1底部设置有万向轮，用于全自动高压灭菌器的移动。
可选的，所述灭菌箱1内部设置有干燥装置。
可选的，所述控制面板2上设置有显示模块，所述显示模块用于设置灭菌温度（例如105-135℃）、灭菌时间（例如1-300min）；所述显示模块用于显示灭菌箱1中内胆5内部的压力及温度；所述控制面板2用于全自动高压灭菌器的开启及关闭。
可选的，灭菌温度、灭菌时间、干燥时间分别专屏显示，使操作面板简捷易懂；温度、时间分别由专用键设置，使操作更加简便。
可选的，所述第一电磁阀的外部连接有换气扇，所述换气扇将气体导入或导出所述内胆5；所述第二电磁阀的外部连接有换气扇，所述换气扇将气体导入或导出所述内胆5。
可选的，如图4-8所示，所述温压传感器9包括第一壳体91、连接件92、第二壳体93、感压膜片94、第一柱体95、多条弹性连接线96；所述第一壳体91为中空圆柱体，所述第一壳体91的内部设置有感压膜片94、第一柱体95、多条弹性连接线96；所述弹性连接线96设置在所述第一柱体95的外部，用于连接所述第一柱体95和所述第一壳体91；所述第一柱体95的两端分别设置有圆柱形的第一容纳腔951和第二容纳腔952，所述第一容纳腔951和所述第二容纳腔952之间设置有微通道953，所述第一柱体95的侧壁设置有注液孔954，所述注液孔954与所述微通道953连接；所述第二容纳腔952内部从左往右依次设置有第一膜片955、导压柱956、指示板957，所述导压柱956的两端分别所述第一膜片955的中部和所述指示板957的中部连接；所述第一容纳腔951的左侧设置有导热密封盖，所述导热密封盖与所述感压膜片94的中部连接；所述导热密封盖、所述第一容纳腔951、所述第二容纳腔952、所述微通道953以及所述第一膜片955组成密封空间，所述密封空间内部填充有热膨胀流体；
所述第一壳体91远离所述感压膜片94的一端与所述连接件92固定连接；所述连接件92的材质为隔热材料，所述连接件92的中部设置有圆形通孔，所述圆形通孔内部设置有窗片922；
所述连接件92的另外一端固定连接有所述第二壳体93，所述第二壳体93内部设置有第一测距元件931、第二测距元件932、电路板以及处理芯片；所述第一测距元件931用于测量所述指示板957的位移；所述第二测距元件932的用于测量所述第一柱体95的位移；所述指示板957的位移减去所述第一柱体95的位移用于指示温度；所述第一柱体95的位移用于指示压力；具体的，所述感压膜片94感测外部压力时发生形变，带动所述第一柱体95移动，即所述第一柱体95的移动距离与外部压力成正比；所述热膨胀流体吸收所述感压膜片的热量发生膨胀，推动所述第一膜片955移动，所述第一膜片955带动所述导压柱956和所述指示板957移动，所述指示板957的移动距离与液体膨胀程度成正比，液体膨胀程度与温度成正比；测量指示板957的位移时，实际包含了第一柱体95的位移，因此在计算时减去第一柱体95的位移。
进一步的，所述热膨胀流体经由所述注液孔954填充至密封空间，并在填充完毕后封闭所述注液孔954。
进一步的，所述第一柱体95的材质为陶瓷。
进一步的，所述第一壳体91的材质为不锈钢。
进一步的，所述第一膜片955与所述感压膜片的材质相同，为金属弹性膜片。
进一步的，多条所述弹性连接线96沿所述第一柱体95的外周均匀分布，且位于同一横截面；或，多条所述弹性连接线96沿所述第一柱体95的外周均匀分布，且位于不同的横截面。
进一步的，所述弹性连接线为弹簧或弹性拉线。
进一步的，所述第二容纳腔952的侧壁设置有导向凹槽，所述指示板957的外侧设置有配合导向凹槽的凸起。
进一步的，所述第一柱体95靠近所述连接件92的一侧设置有第一限位环958，所述连接件92靠近所述第一柱体95的一侧设置有第二限位环921；所述第二限位环921在所述第一柱体95的位移超出指定范围时，抵接所述第一限位环958。
进一步的，所述第一测距元件931为霍尔元件，所述指示板957为磁铁，所述第二测距元件932为激光位移传感器；或，所述第一测距元件931为激光位移传感器，所述第二测距元件932为霍尔元件，所述第一限位环958为磁铁。
可选的，所述灭菌箱1内还设置有安全装置，所述安全装置包括压力联锁装置、超温保护系统、干烧保护系统、过压保护、安全阀、过流、短路保护、闭盖检查系统、漏电保护装置、防烫安全保护、自动故障检测系统；所述超温保护系统在超过设定温度时，自动断电保护；所述干烧保护系统在水位过低时，立即断电保护。
工作原理：转动手轮4以打开封盖3，向内胆5内部加入水至指定位置，放入指定物体，关闭封盖3；设置灭菌温度和灭菌时间，开启全自动高压灭菌器；加热过程中，适时开启第一电磁阀和/或第二电磁阀以排出内胆的冷空气，确保纯蒸汽的灭菌环境，保证灭菌效果；达到指定压力和温度后，开始灭菌计时；灭菌完成后，等待指定时间后，开启第一电磁阀和/或第二电磁阀排出内部蒸汽，开启干燥装置，同时开启第一电磁阀外部的换气扇，将干燥气体导入内胆；开启第二电磁阀外部的换气扇，将气体导出内胆；干燥完成后，控制面板发出提示音指示灭菌完成。
在内胆5的上部和下部均设置温压传感器，用于监测内胆5上部和下部的温度、压力，在排出内胆5的冷空气时，合理控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭时机；在两个温压传感器的示数都到达指定范围时，开始灭菌计时，提高灭菌效果。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种全自动高压灭菌器，其特征在于，包括：灭菌箱、控制面板、封盖、手轮；所述灭菌箱的上部设置有所述控制面板和所述封盖，所述封盖的上部设置有手轮；所述灭菌箱内部设置有内胆，所述内胆外侧设置有第一排气环和第二排气环，所述第一排气环和所述第二排气环内部为中空结构，所述第一排气环位于所述内胆的上部，所述第二排气环位于所述内胆的下部；
所述第一排气环的外圈设置有第一气孔和第一通孔，所述第一排气环的内圈设置有多个第二气孔，多个第二气孔与所述内胆的内部连通；所述第二排气环的外圈设置有第三气孔和第二通孔，所述第二排气环的内圈设置有多个第四气孔，多个第四气孔与所述内胆的内部连通；所述第二排气环与所述内胆的底部之间设置有排水孔；所述第一气孔、所述第三气孔以及所述排水孔穿过灭菌箱的外壁实现与外部的连通；所述第一气孔、所述第三气孔以及所述排水孔的外部分别连接有第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，电磁阀用于控制所述内胆与外界的连通或关闭；
所述第一通孔和所述第二通孔安装有温压传感器，所述温压传感器用于测量内胆内部的温度和压力；
其中，所述温压传感器包括第一壳体、连接件、第二壳体、感压膜片、第一柱体、多条弹性连接线；所述第一壳体为中空圆柱体，所述第一壳体的内部设置有感压膜片、第一柱体、多条弹性连接线；所述弹性连接线设置在所述第一柱体的外部，用于连接所述第一柱体和所述第一壳体；所述第一柱体的两端分别设置有圆柱形的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间设置有微通道，所述第一柱体的侧壁设置有注液孔，所述注液孔与所述微通道连接；所述第二容纳腔内部从左往右依次设置有第一膜片、导压柱、指示板，所述导压柱的两端分别所述第一膜片的中部和所述指示板的中部连接；所述第一容纳腔的左侧设置有导热密封盖，所述导热密封盖与所述感压膜片的中部连接；所述导热密封盖、所述第一容纳腔、所述第二容纳腔、所述微通道以及所述第一膜片组成密封空间，所述密封空间内部填充有热膨胀流体；所述第一壳体远离所述感压膜片的一端与所述连接件固定连接；所述连接件的中部设置有圆形通孔，所述圆形通孔内部设置有窗片；所述连接件的另外一端固定连接有所述第二壳体，所述第二壳体内部设置有第一测距元件、第二测距元件、电路板以及处理芯片；所述第一测距元件用于测量所述指示板的位移；所述第二测距元件的用于测量所述第一柱体的位移；所述指示板的位移减去所述第一柱体的位移用于指示温度；所述第一柱体的位移用于指示压力；
所述内胆的底部设置有加热器、水位传感器以及支撑架，所述加热器用于所述内胆内部的加热；所述水位传感器用于监测所述内胆内部的水位；所述支撑架用于支撑放置的物体；
所述控制面板与所述温压传感器、所述加热器、所述水位传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀以及所述第三电磁阀电性连接；所述灭菌箱的内部设置有用于供电的电源模块。
2.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述控制面板上设置有显示模块，所述显示模块用于设置灭菌温度、灭菌时间；所述显示模块用于显示灭菌箱中内胆内部的压力及温度；所述控制面板用于全自动高压灭菌器的开启及关闭。
3.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述第一电磁阀的外部连接有换气扇，所述换气扇将气体导入或导出所述内胆；所述第二电磁阀的外部连接有换气扇，所述换气扇将气体导入或导出所述内胆。
4.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述连接件的材质为隔热材料。
5.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述热膨胀流体经由所述注液孔填充至密封空间，并在填充完毕后封闭所述注液孔。
6.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述第一柱体的材质为陶瓷。
7.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，多条所述弹性连接线沿所述第一柱体的外周均匀分布，且位于同一横截面；或，多条所述弹性连接线沿所述第一柱体的外周均匀分布，且位于不同的横截面。
8.如权利要求1所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述第一柱体靠近所述连接件的一侧设置有第一限位环，所述连接件靠近所述第一柱体的一侧设置有第二限位环；所述第二限位环在所述第一柱体的位移超出指定范围时，抵接所述第一限位环。
9.如权利要求8所述的全自动高压灭菌器，其特征在于，其中，所述第一测距元件为霍尔元件，所述指示板为磁铁，所述第二测距元件为激光位移传感器；或，所述第一测距元件为激光位移传感器，所述第二测距元件为霍尔元件，所述第一限位环为磁铁。
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