CN2370869Y

CN2370869Y - 全自动电热压力蒸汽灭菌器

Info

Publication number: CN2370869Y
Application number: CN 99205758
Authority: CN
Inventors: 席首斌
Original assignee: Clinic Of No3 Administrative Office Department Of Arm Of Service Headquart
Current assignee: Clinic Of No3 Administrative Office Department Of Arm Of Service Headquart
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2000-03-29
Anticipated expiration: 2009-03-01

Abstract

本实用新型涉及一种全自动电热压力蒸汽灭菌器,包括内室、外层、水蒸汽发生器、注水电磁阀、送汽电磁阀、泄水排汽电磁阀和电子控制器。电子控制器包括:连接水位传感器和注水电磁阀的水位探测与加水电路,连接温度传感器、电热管的加热控温电路、连接送汽电磁阀的灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路、灭菌计时电路、连接泄水排汽电磁阀的泄水排汽电路和延迟讯响电路。对注水、加热恒温、送汽排汽、结束讯响等灭菌过程实现全自动控制。

Description

全自动电热压力蒸汽灭菌器

本实用新型涉及一种消毒灭菌设备，更确切地说是涉及一种全自动电热压力蒸汽灭菌器。

电热压力蒸汽灭菌器是采用压力饱和蒸汽对物品进行灭菌消毒的设备，利用蒸汽在冷凝时能释放大量潜热的物理特性，使待消毒物品处于高温和潮湿状态，经过一定的时间，破坏所有细菌及芽胞的组织，最终达到消毒灭菌的目的。

电热压力蒸汽灭菌器的主体是密闭的双层结构，即灭菌器外层和灭菌器内室，灭菌器外层与灭菌器内室间设有阀门。待消毒物品放置在灭菌器内室中并关闭灭菌器门后，由水蒸汽发生器送出的蒸汽先进入并充满灭菌器外层，同时加热灭菌器内室的室壁，当开启阀门后，灭菌器外层中的高压蒸汽便通过阀门进入灭菌器内室，使物品加热和湿润，在湿与热的共同作用下进行消毒灭菌。经过一定时间后，要将灭菌器内室中的蒸汽排出，因此电热压力蒸汽灭菌器还应设置有冷凝水泄出及排汽装置，对物品进行冷却及干燥，最终才能结束整个消毒灭菌过程。

目前，市售的一些电热压力蒸汽灭菌器，一般都通过设置电子控制器使灭菌器具有水位(水蒸汽发生器中的水位)探测自动报警和自动加热恒温等功能，但在灭菌过程中，一些主要的工作环节，如加水、送汽(灭菌器外层中的高压蒸汽通过阀门进入灭菌器内室)、计时、排汽等，却仍需要人工通过现场观察等待、手动操作完成，费时又费力，还容易因人为因素而不能保证灭菌质量，。

本实用新型的目的是设计一种全自动电热压力蒸汽灭菌器，以解决电热压力蒸汽灭菌器的自动补水、送汽、计时、泄水排汽及延迟讯响等，使整个灭菌过程完全实现自动化，且结构简单、成本低廉。

本实用新型的目的是这样实现的：一种全自动电热压力蒸汽灭菌器，包括灭菌器内室、灭菌器外层、与灭菌器外层连通的电热水蒸汽发生器、设置在电热水蒸汽发生器上水管路上的注水阀、设置在灭菌器外层向灭菌器内室送汽管上的送汽阀、设置在与灭菌器内室连通的泄水排汽管上的泄水排汽阀，和电子控制器；电热水蒸汽发生器中设置有水位传感器及温度传感器，电子控制器分别连接温度传感器、水位传感器和电热水蒸汽发生器，其特征在于：所述的注水阀、送汽阀及泄水排汽阀分别是注水电磁阀、送汽电磁阀及泄水排汽电磁阀；所述的电子控制器包括有水位探测与加水电路、加热控温电路、灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路、灭菌计时电路、泄水排汽电路和延迟讯响电路；所述的水位探测与加水电路分别连接水位传感器和注水电磁阀，所述的加热控温电路分别连接温度传感器、电热水蒸汽发生器中的电热管、水位探测与加水电路、灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路、灭菌计时电路和延迟讯响电路，所述的灭菌计时电路还分别连接泄水排汽电路和延迟讯响电路，所述的泄水排汽电路连接泄水排汽电磁阀，所述的灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路还连接送汽电磁阀。

还包括有温度继电器，与所述的泄水排汽电磁阀串连连接，并设置在所述的泄水排汽管中。

所述的水位探测与加水电路包括有第一电压比较器、第六可控硅电路和由第一继电器、第一反相器、第五可控硅连接构成的加水自锁电路；所述的水位传感器连接第一电压比较器输入端，第一电压比较器输出串接第一继电器的常闭触点后连接第六可控硅的触发端，第六可控硅串接所述的注水电磁阀并连接在电源电路中，第一电压比较器输出还串接第一反相器后连接第五可控硅的触发端，第五可控硅串接第一继电器并连接在电源电路中，第一继电器的常开触点与第五可控硅并接。

所述的加热控温电路包括由第一电阻平衡电桥电路连接第二运算放大器构成的第二电压比较器、第三电压比较器、单晶体三极管驱动电路和第一、第二、第三可控硅电路；第二电压比较器、第三电压比较器、单晶体三极管驱动电路顺序连接，单晶体三极管驱动电路的输出连接所述第一、第二、第三可控硅电路的触发端，第一、第二、第三可控硅串接电热管并连接在电源电路中；所述的温度传感器串接有第一电子开关并连接在第一电阻平衡电桥电路中，第一电子开关的控制端连接所述的灭菌计时电路，所述第一电子开关与所述的延迟讯响电路连接。

所述的灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路包括第十一可控硅电路和第二继电器电路，第十一可控硅串接第二继电器并连接在电源电路中，第十一可控硅的触发端连接所述的加热控温电路，所述的送汽电磁阀与第二继电器并接，第二继电器的常开触点与第十一可控硅并接。

所述的灭菌计时电路包括时间预置开关、第九可控硅电路、电容积分延迟电路和由时基集成片连接构成的计时电路；第九可控硅的触发端连接所述的加热控温电路及电容积分延迟电路，第九可控硅连接电源和时基集成片的计时控制端，时间预置开关连接时基集成片。

所述的泄水排汽电路包括液体与非液体预置开关和第八可控硅电路，第八可控硅的触发端通过液体与非液体预置开关连接所述的灭菌计时电路，第八可控硅串接所述的泄水排汽电磁阀和并接所述的温度继电器。

所述的延迟讯响电路包括由第二电阻平衡电桥电路连接第四运算放大器构成的第四电压比较器、第十可控硅电路和蜂鸣器电路；所述的温度传感器串接有第二电子开关并连接在第二电阻平衡电桥电路中，第四电压比较器的输出连接第十可控硅的触发端，第十可控硅电路连接电源和蜂鸣器电路。

本实用新型的全自动电热压力蒸汽灭菌器，通过设计一种新颖的电子控制器，并与温度传感器、水位传感器及温度继电器连接，来控制注水电磁阀、送汽电磁阀、泄水排汽电磁阀及电热水蒸汽发生器中电热管的工作状态，使整个灭菌过程完全自动化。灭菌时，在放好物品关门后，只需作灭菌物(液体与非液体)及时间两项预置，启动电源开关，即自动进行水位探测、缺水注水、加热恒温、物品预热、向灭菌器内室送蒸汽同时排冷汽、灭菌计时、间断泄出冷凝水、到时排汽(液体灭菌时只间断泄出较低温度的蒸汽)、余热烘干和结束时发出讯响。本实用新型的全自动电热压力蒸汽灭菌器，可用常规的电子器件以简单的电路结构实现，有益于避免人为误差、保证灭菌质量、提高工作效率和改善劳动条件。

下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。

图1是全自动电热压力蒸汽灭菌器总体结构示意框图

图2是图1中电子控制器的功能部件原理框图

图3是图2中功能部件原理框的实施电路图

参见图1，全自动电热压力蒸汽灭菌器主要包括灭菌器内室11、灭菌器外层10、与灭菌器外层10连通的电热水蒸汽发生器15、设置在电热水蒸汽发生器15上水管路19中的注水电磁阀18(L1)、设置在灭菌器外层10向灭菌器内室11送汽管9中的送汽电磁阀8(L2)、设置在与灭菌器内室11连通的泄水排汽管14中的泄水排汽电磁阀12(L3)与温度继电器13(TJ)，和电子控制器5。电热水蒸汽发生器15中设置有水位传感器16及设置有温度传感器20(RT)。电子控制器5分别连接温度传感器20、水位传感器16、注水电磁阀18、送汽电磁阀8、泄水排汽电磁阀12和电热水蒸汽发生器15中的电热管6。图中，1是灭菌器内室压力表，2是灭菌器外层压力表，3是灭菌器内室温度表，4是灭菌器门，7是安全阀，17是水位观察玻璃管。本实用新型的结构可适用于卧式圆形或矩形灭菌器。

参见图2，电子控制器5主要包括水位探测与加水电路51、加热控温电路52、外层向内室送蒸汽进行灭菌电路53、灭菌计时电路54、泄水排汽电路55和延迟讯响电路56。

水位传感器16及注水电磁阀18(L1)与水位探测与加水电路51连接，在缺水时控制加热控温电路52停止加热，和控制注水电磁阀18(L1)动作，向电热水蒸汽发生器15中加水；在水位达到预定高度后，控制注水电磁阀18(L1)断电，同时控制加热控温电路52，使其对电热水蒸汽发生器15中的电热管6加电加热升温。

温度传感器20(RT)及电热管6与加热控温电路52连接，加热控温电路52将温度的变化量转变成电平的变化量，控制电热管6电源的通断，恒定灭菌温度。加热控温电路52除了接收来自水位探测与加水电路51的控制外，还接收来自灭菌计时电路54的控制，实现无水时停止加热，和在所设定的灭菌时间到后停止加热。

送汽电磁阀8(L2)与外层向内室送蒸汽进行灭菌电路53连接，当灭菌器外层10内的压力温度达到预置条件时，由加热控温电路52送出控制信号，通过外层向内室送蒸汽进行灭菌电路53驱动送汽电磁阀8(L2)工作，灭菌器外层10内的高压蒸汽经送汽电磁阀8(L2)进入灭菌器内室11，开始灭菌。但此时，由于高压蒸汽刚进入灭菌器内室11中，会导致温度压力迅速下降，还不应启动灭菌计时电路54。

加热控温电路52在高压蒸汽刚经送汽电磁阀8(L2)进入灭菌器内室11时继续控制对电热管6加电加热，只有当灭菌器外层、内室的压力温度均达到预置条件时(恒温)，加热控温电路52控制灭菌计时电路54开始计时。到达预置的灭菌时间后，灭菌计时电路54控制加热控温电路52以停止加热；控制外层向内室送蒸汽进行灭菌电路53以关闭送汽电磁阀8(L2)；连续控制泄水排汽电路54，使其驱动泄水排汽电磁阀12(L3)工作以排放灭菌器内室11中的蒸汽；控制延迟讯响电路56以便在灭菌器内室11中的温度降到一定值后发出可开门取物的声响。

泄水排汽电路55与温度继电器13(TJ)和泄水排汽电磁阀12(L3)连接，且温度继电器13(TJ)与泄水排汽电磁阀12(L3)串连连接，并设置在与灭菌器内室11相通的下部泄水排汽管14的出口处，利用温度继电器热开凉闭的特性，不仅在刚向灭菌器内室11送入蒸汽时能充分地排出冷气，而且其后也能间断地泄水排汽，使灭菌器的温度表更能准确地反映灭菌器内室11内的温度，确保灭菌效果。

延迟讯响电路56用于在灭菌时间到，且灭菌器内室11内温度下降到一定值时(如摄氏100度以下)，发出音响，告知可以开门取物。

参见图3，水位探测与加水电路主要包括由电阻R40-R43及运算放大器N1连接构成第一电压比较器、第一反相器Q1、第一继电器J1、第五可控硅CR5、第六可控硅CR6和第二发光二极管LED2，W为水位传感器(16)，L1为注水电磁阀。缺水(无水)时，N1输出高电平，在停止加热的同时(经N3、V1控制)，触发CR6，接通加水电磁阀L1的电源而开始注水，并伴有LED2的亮灯显示。水位到达预定高度后，N1输出低电平，使L1断电，LED2灭和使加热控温电路工作，进行加热升温。由于在加热产生蒸汽的过程中，水量会减少、水位降低，为避免在灭菌过程中多次出现停止加热再加水无法正常进行灭菌的现象发生，本实用新型利用在水足时N1输出低电平的特点，用反相器Q1触发CR5使J1得电工作并自锁(J1-2闭合)，切断了加水电路(J1-1断开)，确保每次灭菌只加一次水。图中J1-1为J1的常闭触点、J1-2为J1的常开触点。

加热控温电路主要包括由电阻R48、R49、温度传感器RT、温度预置调节器RW及运算放大器N2连接构成的第二电压比较器、第四发光二极管LED4、由运算放大器N3及其外围元件连接构成的第三电压比较器、第三发光二极管LED3、由晶体管三极管V1及其外围元件连接构成的单晶体三极管驱动电路和第一、第二、第三可控硅CR1、CR2、CR3。温度传感器RT将温度的变化转变成电平的变化，经N2、N3、V1的传递，控制CR1、CR2、CR3的触发，控制通断与之连接的电热管R13、R14、R15的电源，最终达到灭菌温度恒定。加热控温电路还受其它两种情况的控制，一是在无水时，二是灭菌时间到时，都是以正电平输入N3的反向输入端，使N3输出低电平而停止加热。升温时，N3输出高电平，LED3亮；恒温时，N2输出低电平，LED4亮。

外层向内室送蒸汽进行灭菌电路主要包括第二反相器Q2、第十一可控硅CR11、第二继电器J2和第五发光二极管LED5。当灭菌器外层的压力温度到达预置条件时，N2输出低电平，经Q2作用触发CR11导通，J2得电并通过其常开触点J2-1自锁，使送汽电磁阀L2导通，向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌，此时温度压力会迅速下降，N2输出很快便翻转为高电平。由于灭菌计时电路中电容C4的充电延时作用，在N2第一次输出低电平时，不会触发灭菌计时电路中的第九可控硅CR9，即不会开始计时。

灭菌计时电路主要包括电容C4、第九可控硅CR9、第六发光二极管LED6、计时预置开关S1和由时基集成片IC3及其外围元件连接构成的计时电路。当灭菌器外层及灭菌器内室的压力温度均达到预置条件时，N2第二次输出低电平进入恒温状态，由于该低电平维持的时间长于第一次，C4充电，触发CR9，计时电路得电工作，开始计时。灭菌效果由温度与时间两个条件决定，S1用于选择灭菌时间，如30分或45分。在第一次安装使用及为满足特殊需要调节预置温度后，可按动开关S3，使计时重新开始。初始状态下，IC3的8脚输出低电平，计时到后，8脚输出高电平，将控制下列各电路：通过N3、V1切断CR1-CR3，停止加热；通过反相器Q3、可控硅CR7切断L2的供电，即切断灭菌器外层与内室间的蒸汽通道，停止向内室送蒸汽；通过开关S2、CR8使泄水排汽电磁阀L3持续得电，所设置的液体非液体开关S2若处于非液体档时(如图中所示位置)，可快速排放灭菌器内室中蒸汽，还可利用灭菌器外层余热烘干物品，S2若处于液体档时，由于切断了CR8的触发电路，将由温度继电器TJ控制泄水排汽电磁阀L3的工作状态，间断泄出灭菌器内室中温度较低的蒸汽，可避免因快速排汽减压而使灭菌液体剧烈沸腾造成危害；通过反相器Q4、电子开关SW7熄灭LED4(恒温)，通过第六反相器Q6、电子开关SW9熄灭LED6(定时)，点亮LED7，显示灭菌结束；通过反相器Q5接通电子开关SW2、SW4和关断电子开关SW1、SW3，将温度传感器RT切换至延迟讯响电路中的第二电阻平衡电桥电路中(R44、R46、R47、RT)，将电阻R50接入第二电阻平衡电桥电路中(R48、R49、R50、RW)。

泄水排汽电路主要包括第八可控硅CR8，与泄水排汽电磁阀L3及温度继电器TJ连接，开关S2用于切换液体非液体的待灭菌物品。在灭菌过程中，如急需取放物品，而灭菌器内室中有压力蒸汽时，则可关闭电源开关并按住特排开关S4，快速放净灭菌器内室中的蒸后开门取放。

延迟讯响电路主要包括由第二电阻平衡电桥电路(R44、R46、R47、RT)和运算放大器N4连接构成的第四电压比较器、可控硅CR10和蜂鸣器H。电子开关SW1-SW4在切换温度传感器RT的同时，分别使两个电阻平衡电桥电路平衡，在灭菌器内室中温度降到一定值时(调节电阻R47可改变该值)，N4输出高电平，触发CR10，接通H，发出通知开门的声响。本延迟讯响电路充分利用了温度传感器RT，设置电容C6是为防止切换RT时可能误触发CR10而发出音响。

综上所述，本实用新型的全自动电热压力蒸汽灭菌器，全部采用普通元件制作，没有专用器件，有实用价值，解决了自动补水、送汽、计时、泄水排汽和延迟讯响等灭菌全过程。

Claims

1.一种全自动电热压力蒸汽灭菌器，包括灭菌器内室、灭菌器外层、与灭菌器外层连通的电热水蒸汽发生器、设置在电热水蒸汽发生器上水管路上的注水阀、设置在灭菌器外层向灭菌器内室送汽管上的送汽阀、设置在与灭菌器内室连通的泄水排汽管上的泄水排汽阀，和电子控制器；电热水蒸汽发生器上设置有水位传感器及温度传感器，电子控制器分别连接温度传感器、水位传感器和电热水蒸汽发生器，其特征在于：所述的注水阀、送汽阀及泄水排汽阀分别是注水电磁阀、送汽电磁阀及泄水排汽电磁阀；所述的电子控制器包括有水位探测与加水电路、加热控温电路、灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路、灭菌计时电路、泄水排汽电路和延迟讯响电路；所述的水位探测与加水电路分别连接水位传感器和注水电磁阀，所述的加热控温电路分别连接温度传感器、电热水蒸汽发生器中的电热管、水位探测与加水电路、灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路、灭菌计时电路和延迟讯响电路，所述的灭菌计时电路还分别连接泄水排汽电路和延迟讯响电路，所述的泄水排汽电路连接泄水排汽电磁阀，所述的灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路还连接送汽电磁阀。

2.根据权利要求1所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：还包括有温度继电器，与所述的泄水排汽电磁阀串连连接，并设置在所述的泄水排汽管中。

3.根据权利要求1所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：所述的水位探测与加水电路包括有第一电压比较器、第六可控硅电路和由第一继电器、第一反相器、第五可控硅连接构成的加水自锁电路；所述的水位传感器连接第一电压比较器输入端，第一电压比较器输出串接第一继电器的常闭触点后连接第六可控硅的触发端，第六可控硅串接所述的注水电磁阀并连接在电源电路中，第一电压比较器输出还串接第一反相器后连接第五可控硅的触发端，第五可控硅串接第一继电器并连接在电源电路中，第一继电器的常开触点与第五可控硅并接。

4.根据权利要求1所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：所述的加热控温电路包括由第一电阻平衡电桥电路连接第二运算放大器构成的第二电压比较器、第三电压比较器、单晶体三极管驱动电路和第一、第二、第三可控硅电路；第二电压比较器、第三电压比较器、单晶体三极管驱动电路顺序连接，单晶体三极管驱动电路的输出连接所述第一、第二、第三可控硅电路的触发端，第一、第二、第三可控硅串接电热管并连接在电源电路中；所述的温度传感器串接有第一电子开关并连接在第一电阻平衡电桥电路中，第一电子开关的控制端连接所述的灭菌计时电路，所述第一电子开关与所述的延迟讯响电路连接。

5.根据权利要求1所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：所述的灭菌器外层向灭菌器内室送蒸汽进行灭菌电路包括第十一可控硅电路和第二继电器电路，第十一可控硅串接第二继电器并连接在电源电路中，第十一可控硅的触发端连接所述的加热控温电路，所述的送汽电磁阀与第二继电器并接，第二继电器的常开触点与第十一可控硅并接。

6.根据权利要求1所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：所述的灭菌计时电路包括时间预置开关、第九可控硅电路、电容积分延迟电路和由时基集成片连接构成的计时电路；第九可控硅的触发端连接所述的加热控温电路及电容积分延迟电路，第九可控硅连接电源和时基集成片的计时控制端，时间预置开关连接时基集成片。

7.根据权利要求1或2所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：所述的泄水排汽电路包括液体与非液体预置开关和第八可控硅电路，第八可控硅的触发端通过液体与非液体预置开关连接所述的灭菌计时电路，第八可控硅串接所述的泄水排汽电磁阀和并接所述的温度继电器。

8.根据权利要求1所述的全自动电热压力蒸汽灭菌器，其特征在于：所述的延迟讯响电路包括由第二电阻平衡电桥电路连接第四运算放大器构成的第四电压比较器、第十可控硅电路和蜂鸣器电路；所述的温度传感器串接有第二电子开关并连接在第二电阻平衡电桥电路中，第四电压比较器的输出连接第十可控硅的触发端，第十可控硅电路连接电源和蜂鸣器电路。