CN201516178U - 一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器 - Google Patents

一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器 Download PDF

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刘勇
张廷位
青奉李
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Abstract

一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，包括：蒸发室，用于盛装含水过氧化氢灭菌剂并可对其加热使之汽化；冷凝室，用于将通过其中的汽化状态的过氧化氢冷凝为液态并流回蒸发室；控制系统，用于控制蒸发器各组件使之协调工作；所述蒸发室和冷凝室分别设置有与控制系统电连接的加热装置以及温度传感器，蒸发室和冷凝室上下连通，蒸发室温度高于冷凝室温度，冷凝室与过氧化氢等离子体灭菌器的灭菌仓通过管道连通，管道上设置有调节阀门，可允许过氧化氢等离子体灭菌器的真空系统通过灭菌仓对蒸发室和冷凝室抽真空。所提供的蒸发器不仅构造简单，可快速高效的将过氧化氢溶液提纯，高浓度的过氧化氢迅速扩散至灭菌仓，大大提高了灭菌效率。

Description

一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器
技术领域
本实用新型属于医学领域，涉及一种材料或物体消毒的装置，更具体的说涉及一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器。
背景技术
一种经常使用的给医疗器械消毒的方法是使该装置与汽相化学杀菌剂例如过氧化氢接触。在许多这样的灭菌器中，优选的方式是以液态形式输送杀菌剂且使其在灭菌器内汽化或电离使其等离子体化，以达到杀菌的目的。采用等离子体消毒是最近出现的一种用于外科设备消毒的技术，具有许多优点。常用液态杀菌剂是高浓度的过氧化氢，它是一种强力氧化剂，使用过氧化氢蒸汽灭菌显示出具有优于其它化学灭菌法的一些优点(例如参见USP-4169123和USP-4169124)，而且过氧化氢和等离子体结合有另一些优点，如1987年2月17日授予Jacobs等人的USP-4643876中所述。但是过氧化氢浓度过高会给存储和搬运带来很大的安全隐患，所以一般是先将浓度为60％(重量)左右的过氧化氢溶液装进卡式盒中，并小心搬运这种卡式盒以尽力防止破坏其完整性，避免过氧化氢释出的不幸事件发生，然后再将其转移到灭菌器中，进行后续的灭菌程序。
在这些公开文献中，过氧化氢蒸气自过氧化氢水溶液中产生，这保证系统中存在水气，要使蒸汽相过氧化氢起作用或者显示其最大杀孢子活性需要存在水气。但是，在较高压力下，例如大气压下，系统中的过量水可能冷凝。因此，必须减小灭菌室中的相对湿度之后，才能通入含水的过氧化氢蒸汽。包含扩散受限制区域(如细长的腔)的物品灭菌，对于从过氧化氢水溶液产生过氧化氢蒸汽的方法来说是提出一个特殊的任务，因为：1、水有高于过氧化氢的蒸汽压，而且从水溶液中气化的速度高于过氧化氢；2、水有比过氧化氢更低的分子量而且在蒸汽态下扩散的比过氧化氢快。由于这些原因，当过氧化氢溶液气化时，水首先以较高的浓度接触待灭菌物品。因此，水蒸汽就变成阻止过氧化氢蒸汽进入扩散受限区域(例如小缝隙和细长的腔)的屏障。
Cummings等人的专利USP-4744951介绍了一种从过氧化氢和水的相当稀溶液中浓缩过氧化氢并以蒸汽形式向灭菌室供给浓缩的过氧化氢的方法。此法涉及从溶液中蒸发大部分水并除去水蒸汽，然后将浓缩的过氧化氢蒸汽注入灭菌室之中。此浓缩的过氧化氢溶液优选浓度为50-80重量百分比。此法的缺点是由于水仍然处于此溶液中，所以它会首先挥发、更快的扩散，并首先与待灭菌的物品接触。此作用在细长的腔中表现的尤为明显。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于灭菌器的(提纯装置)蒸发器，此装置主要是利用降压/升温法将具有一定浓度的过氧化氢溶液进行分离，使其浓度(即纯度)提高。
本实用新型的技术方案为：
一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，包括：蒸发室，用于盛装含水过氧化氢灭菌剂并可对其加热使之汽化；冷凝室，用于将通过其中的汽化状态的过氧化氢冷凝为液态并流回蒸发室；控制系统，用于控制蒸发器各组件使之协调工作；所述蒸发室和冷凝室分别设置有与控制系统电连接的加热装置以及温度传感器，蒸发室和冷凝室上下连通，蒸发室温度高于冷凝室温度，冷凝室与过氧化氢等离子体灭菌器的灭菌仓通过管道连通，管道上设置有调节阀门，可允许过氧化氢等离子体灭菌器的真空系统通过灭菌仓对蒸发室和冷凝室抽真空。
作为对蒸发器的进一步改进，可在所述蒸发室和冷凝室之间可以设置隔热板，用于减少蒸发室和冷凝室之间的热传递，保持温度差。所述冷凝室与灭菌仓之间的连通管道上还可以设置至少一个与调节阀门相并联的传输阀门，所述传输阀门内径大于调节阀门的内径，允许提纯后的过氧化氢灭菌剂迅速传输至灭菌仓。另外，为提高冷凝室的冷凝效率，可在冷凝室能设置冷凝柱；为检测蒸发室和真空室中的真空度，可设置一个真空压力传感器。
该蒸发器的工作原理为：首先分别将蒸发室和冷凝室加温到某一个不同的温度值，然后将需要提纯的灭菌剂例如过氧化氢加入蒸发室，通过两个阀门调节抽速对蒸发室和冷凝室进行抽真空(即降压)。当真空度降到蒸发室中过氧化氢溶液中水的沸点的时候，其蒸发室中的水和一小部分沸点高于水的过氧化氢开始汽化。汽化后的气、液混合物随着抽真空过程被转移到冷凝室，然后沸点高一些的过氧化氢将会遇冷再次转化成液珠留下来，而沸点较低的水分将会被抽走，从而达到对过氧化氢溶液提纯的目的。本实用新型的进一步创新点在于冷凝室与灭菌仓之间设置有调节阀和传输阀两个阀门，这不仅有利于调节蒸发器降压过程的快慢，而且更重要的是，在提纯过程结束后，在接下来的高浓度的过氧化氢蒸汽传输到灭菌仓的传输过程中，两个阀门可以同时打开，从而使蒸发器与具有更低气压的灭菌仓充分连通，迅速平衡，蒸发器中的过氧化氢由于气压骤然降低而沸点随之骤然降低，过氧化氢快速汽化并迅速传输到灭菌仓中，进行后续的灭菌过程。
本实用新型所提供的蒸发器至少有五个优于现有蒸发器的优点：
1、增加的传输阀门可以使蒸发器中的压强迅速与更低气压的灭菌仓连通，过氧化氢由于气压骤然降低而沸点随之降低，过氧化氢快速气化并迅速传输到灭菌仓中；
2、因为水基本上从该系统被除去，所以在水和过氧化氢之间几乎不存在竞相朝细长腔内扩散的现象，从而导致更快、更充分和更有效的灭菌；
3、不必使用那些高浓度且有潜在危险性的过氧化氢溶液，可以快速、高效的将之提纯。
4、在现有蒸发器的基础上仅增加了一个传输阀，构造简单、制作成本低；
5、为了向细长腔内输送灭菌气体必须连接一个特殊容器的措施也时常可以省去。
附图说明
图1是蒸发器的结构原理图；
图2是蒸发器的机械结构图。
图3是蒸发器的机械结构图的剖面图
各图中，1为冷凝室温度传感器，2为冷凝室，3为冷凝室加热器，4为蒸发室加热器，5为蒸发室，6为蒸发室温度传感器，7为真空压力传感器，8为调节阀，9为传输阀，10为真空连接口，11为冷凝柱，12为隔热板。
具体实施方式
下面结合附图说明给出本实用新型的实施例，并通过实施例对本实用新型作进一步的详细的说明。
本实施例的用于灭菌器的蒸发器包括一个盛装灭菌剂的蒸发室5和位于其上部的冷凝室2，所述蒸发室5设置有蒸发室加热器4以及温度传感器6，冷凝室2设置有冷凝室加热器3以及温度传感器1，蒸发室5和冷凝室2相连通并通过灭菌器的灭菌仓与一个抽真空装置连通，冷凝室与灭菌仓之间的连接部分则包括调节阀门8和传输阀门9两个阀门。
相同压强下，过氧化氢的沸点高于水的沸点，例如在标准大气压下，水的沸点为100℃，过氧化氢的沸点则为151.4℃。预先设置蒸发室的温度，使其高于水的沸点但是较过氧化氢的沸点为低或者与之接近；设置冷凝室的温度，使其略高于水的沸点但是低于过氧化氢的沸点，此时蒸发室的温度应高于冷凝室的温度；然后将需要提纯的过氧化氢加入蒸发室，通过调节阀门8和传输阀门9调节抽速对蒸发室5和冷凝室2进行抽真空(即降压)。当真空度降到蒸发室中过氧化氢溶液中水的沸点的时候，其蒸发室中的水和一小部分沸点高于水的过氧化氢开始汽化。汽化后的气、液混合物随着抽真空过程被转移到冷凝室，然后沸点高一些的过氧化氢将会再次转化成液珠留下来，而沸点较低的水分将会被抽走，从而达到对过氧化氢溶液提纯的目的。设置于冷凝室中的冷凝柱可以增加气体在冷凝室中走过的距离，提高冷凝效率。
上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，有必要在此特别指出的是，本实用新型的具体实施方式不限于实施例所给出的形式，本领域普通技术人员根据本实用新型揭示的内容和所具备的知识范围，还可以对其作出种种变化。但是不应将本实用新型的具体实施方式理解为对本实用新型保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于包括：蒸发室，用于盛装含水过氧化氢灭菌剂并可对其加热使之汽化；冷凝室，用于将通过其中的汽化状态的过氧化氢冷凝为液态并流回蒸发室；控制系统，用于控制蒸发器各组件使之协调工作；真空系统，用于对蒸发室和冷凝室抽真空；连接管道，设置在冷凝室与过氧化氢等离子体灭菌器的灭菌仓之间，管道上设置有调节阀门，可允许真空系统通过灭菌仓对蒸发室和冷凝室抽真空，所述蒸发室和冷凝室分别设置有与控制系统电连接的加热装置以及温度传感器，蒸发室和冷凝室上下连通。
2.根据权利要求1所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，所述冷凝室与灭菌仓之间的连接管道上还设置有至少一个与调节阀门相并联的传输阀门。
3.根据权利要求2所述的用于灭菌器的蒸发器，其特征在于所述传输阀门的内径大于调节阀门的内径。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，所述蒸发室和冷凝室之间设置有隔热板，用于减少蒸发室和冷凝室之间的热传递，保持温度差。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，所述冷凝室内设置有冷凝柱。
6.根据权利要求4所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，所述冷凝室内设置有冷凝柱。
7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，还包括一个真空压力传感器，用于检测蒸发室和冷凝室中的真空度。
8.根据权利要求4所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，还包括一个真空压力传感器，用于检测蒸发室和冷凝室中的真空度。
9.根据权利要求5所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，还包括一个真空压力传感器，用于检测蒸发室和冷凝室中的真空度。
10.根据权利要求6所述的用于过氧化氢等离子体灭菌器的蒸发器，其特征在于，还包括一个真空压力传感器，用于检测蒸发室和冷凝室中的真空度。
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